CC BY
38
tukasz Wargutaa)*, Piotr Krawieca), Mateusz Kuklaa), Bartosz Wieczoreka), Piotr Kaczmarzykb)
'> Poznan University of Technology / Politechnika Poznanska
b) Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute / Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tuliszkowskiego - Panstwowy Instytut Badawczy * Corresponding author / Autor korespondencyjny: lukasz. wargula@put.poznan.pl
Innovations in Chainsaws Utilised as Mechanical Rescue Devices
Innowacje w pilarkach tancuchowych stosowanych jako mechaniczne urz^dzenia ratownicze
ABSTRACT
Aim: The aim of the article is to identify innovative design solutions in chainsaws which are used in rescue and firefighting operations. The review concerns commercial solutions, scientific publications and patents. It enables to determine development trends of chainsaws utilised as mechanical rescue devices. Project and methods: Although chainsaw evolution analysis is available in the literature, in the greatest part it concerns only timber harvesting conditions. It lacks a review of technical solutions adapted to rescue and firefighting operations which may involve: wood impurities, the need to work on unstable ground and in limited space, the need to maintain focus in stressful and unpredictable situations. Fire protection units operations are aimed at saving people's health and life, therefore they should be carried out with the use of machines and devices with the best properties.
Conclusions: The solutions presented in the article may affect the development of rescue teams equipment, thereby increasing their efficiency and work safety. Currently, there is a trend toward the use of mobile chainsaws involving: increased durability for cutting wood with impurities, low-emission drives with limited impact on the operator, systems protecting the operator's body against the chain blade during uncontrolled and unpredictable situations, biodegradable oils for chain lubrication. It is necessary to conduct research on innovative solutions towards the usefulness of chainsaws in rescue operations. Keywords: chainsaw, mechanical rescue devices, mobile wood saws, petrol saws, electric saws Type of article: review article
Received: 06.04.2020; Reviewed: 11.05.2020; Accepted: 08.06.2020;
Authors" ORCID IDs: t. Warguta - 0000-0002-3120-778X; P. Krawiec - 0000-0003-3076-0337; M. Kukla - 0000-0003-3456-3824; B. Wieczorek - 0000-0003-0808-298X; P. Kaczmarzyk - 0000-0003-4310-6086;
Percentage contribution: t. Warguta - 40%; P. Krawiec - 15%; M. Kukla - 15%; B. Wieczorek - 15%; P. Kaczmarzyk - 15%;
Please cite as: SFT Vol. 55 Issue 1, 2020, pp. 142-153, https://doi.org/10.12845/sft.55.1.2020.9;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
ABSTRAKT
Cel: Celem artykulu jest wskazanie innowacyjnych rozwiqzarï konstrukcyjnych w pilarkach larïcuchowych stosowanych w warunkach akcji ratowniczych i gasniczych. Przeglqd obejmuje rozwiqzania komercyjne, publikacje naukowe oraz patenty. Umozliwia nakreslenie trendöw rozwoju pilarek larïcuchowych stanowiqcych mechaniczne urzqdzenia ratownicze.
Projekt i metody: W literaturze dostçpne sq analizy ewolucji pilarek larïcuchowych, dotyczq one jednak glöwnie warunköw pozyskiwania drewna. Brakuje przeglqdu rozwiqzarï technicznych przystosowanych do akcji ratowniczych i gasniczych, ktörym towarzyszq specyficzne warunki: zanie-czyszczenia ciçtego drewna, praca na niestabilnym podlozu i w ograniczonej przestrzeni, potrzeba duzego skupienia operatoröw w stresujqcych i nieprzewidywalnych sytuacjach. Ze wzglçdu na to, ze prace prowadzone przez jednostki ochrony przeciwpozarowej sluzq ratowaniu zdrowia i zycia ludzi, powinno siç do nich wykorzystywac maszyny i urzqdzenia o jak najlepszych wlasciwosciach.
Wnioski: Rozwiqzania zaprezentowane w artykule mogq przyczynic siç do rozszerzenia asortymentu zespolöw ratowniczych, a tym samym poprawy ich efektywnosci i bezpieczerïstwa pracy. Trendem w rozwoju wyposazenia jednostek ochrony przeciwpozarowej sq przenosne pilarki charakteryzujqce siç: pilami larïcuchowymi o podwyzszonej trwalosci podczas ciçcia drewna zanieczyszczonego, niskoemisyjne i malo oddzialywujqce napçdy, uklady
zabezpieczajqce cialo operatora przed ostrzem pily lancuchowej podczas niekontrolowanych i nieprzewidywalnych sytuacji, biodegradowalne oleje do smarowania pily lancuchowej. Dostrzegana jest rowniez koniecznosc prowadzenia badan nad innowacyjnymi rozwiqzaniami w kierunku ich przydatnosci w akcjach ratowniczych.
Stowa kluczowe: pila lancuchowa, mechaniczne urzqdzenia ratownicze, przenosne pilarki do drewna, pilarki spalinowe, pilarki elektryczne Typ artykuu: artykul przeglqdowy
Przyjçty: 06.04.2020; Zrecenzowany: 11.05.2020; Zaakceptowany: 08.06.2020;
Identyfikatory ORCID autorow: t. Wargula - 0000-0002-3120-778X; P. Krawiec - 0000-0003-3076-0337; M. Kukla - 0000-0003-3456-3824; B. Wieczorek - 0000-0003-0808-298X; P. Kaczmarzyk - 0000-0003-4310-6086;
Procentowy wklad merytoryczny: t. Wargula - 40%; P. Krawiec - 15%; M. Kukla - 15%; B. Wieczorek - 15%; P. Kaczmarzyk - 15%;
Proszç cytowac: SFT Vol. 55 Issue 1, 2020, pp. 142-153, https://doi.org/10.12845/sft.55.!.2020.9;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
Introduction
A chainsaw is one of the basic tools used by fire protection units in a wide range of activities. Its main application involves works associated with wood, including: firebreaks formation, fallen trees removal, safety works during firefighting operations, as well as, cutting of wooden elements in structural collapse incidents. Especially, the latter example is considered to be the most adverse operation condition for the machines in question. It stems from the fact that the wood, cut during rescue operation may contain impurities which affect negatively the chain, and, in consequence, lead to the rapid blunting or damage of the links.
In order to increase the chainsaws durability and their range of applications, scientific units, researchers and manufacturers improve the chains of mobile saws. Tests associated with reducing the motor drive's negative impact on a chainsaw operator are also conducted. Their main objectives include the reduction of: tool weight, noise, vibration and toxic exhaust emissions.
Saws belong to the group of devices with an uncovered working part. It constitutes a great threat for their operators. This problem has been noticed by the institutions responsible for employee protection, hence these devices are subject to standardised safety requirements described in the Polish and European standard PN-EN ISO 11681-1. Also in this area new technologies are available.
In research articles, inventions and commercial solutions there are concepts which could support rescue operations in which chainsaws are applied. However, available reviews do not encompass new solutions that would significantly affect rescue teams work. This paper presents an overview of innovative design solutions concerning petrol saws and their cutting chains, drives and safety systems - with an indication of beneficial functions for rescue and firefighting works.
Wprowadzenie
Pilarka tancuchowa to jedno z podstawowych narzçdzi bçdq-cych na wyposazeniu jednostek ochrony przeciwpozarowej (JOP). Jest wykorzystywana w szerokim zakresie dziatan realizowanych przez JOP Stosuje siç jq gtownie do prac zwiqzanych z drewnem: formowania pasow przeciwogniowych w lasach, usuwania wia-trotomow, zabezpieczenia akcji przeciwpozarowych oraz prze-cinania drewnianych konstrukcji w katastrofach budowlanych. Najbardziej niekorzystne warunki uzytkowania tych maszyn doty-czq ostatniego z wymienionych przypadkow. Wynika to z tego, ze rozcinane drewno moze zawierac zanieczyszczenia wywierajqce negatywny wptyw na pitç tancuchowq, prowadzqc do jej szyb-kiego stçpienia lub uszkodzenia ogniw.
Aby zwiçkszyc trwatosc i zakres zastosowan przenosnych pilarek, jednostki naukowe, wynalazcy oraz producenci udosko-nalajq pity tancuchowe tych urzqdzen. Trwajq rowniez badania nad ograniczeniem negatywnego oddziatywania, jakie na opera-torow pilarek wywierajq napçdy. Do gtownych celow tych badan zaliczana jest redukcja: masy narzçdzia, wydzielanego przez nie hatasu, drgan oraz emisji toksycznych zwiqzkow spalin.
Pilarki sq urzqdzeniami z odkrytq czçsciq roboczq, co sta-nowi duze zagrozenie dla operatora. Problem ten jest dostrze-gany przez instytucje odpowiedzialne za ochronç pracownikow, stqd narzçdzia te podlegajq znormalizowanym wymogom bezpie-czenstwa opisanym w polskiej i europejskiej normie PN-EN ISO 11681-1. Rowniez w tym zakresie dostçpne sq nowe technologie.
W publikacjach naukowych, wynalazkach oraz rozwiqzaniach komercyjnych pojawiajq siç innowacje mogqce wspomoc dzia-tania ratowniczo-gasnicze z wykorzystaniem pilarek tancucho-wych. W dostçpnych zestawieniach brakuje jednak informacji o nowych rozwiqzaniach, ktore w istotny sposob wptynçtyby na efektywnosc pracy zespotow ratowniczych. W artykule przed-stawiono przeglqd innowacyjnych rozwiqzan konstrukcyjnych pilarek spalinowych (w zakresie pit tancuchowych, napçdôw oraz uktadow bezpieczenstwa) - ze wskazaniem funkcji przydatnych podczas prac ratowniczych i gasniczych.
Cutting chains (saw chains)
The classic use for mobile chainsaws is to cut trees. This process is well recognised in forestry sciences. The trend in this area is heading towards replacement of mobile petrol chainsaws operators with tree harvesters equipped with cutting chains [1-2]. However, rescue operations demand a complex decision-making process. Moreover, often the use of heavy vehicles is not possible - and in these situations operators are still irreplaceable.
During rescue operations, the material being cut often contains metal, concrete, plastic and soil with stones. To meet challenges that come with it, the market offers cutting chains for mobile saws, designed for cutting: wood containing nails, reinforced glass, composites, concrete, brick structures, metal sheets, ferrous and non-ferrous metals (see Figure 1).
Pity tancuchowe
Klasyczne zastosowanie przenosnych pilarek tancuchowych dotyczy ciçcia drzew. Proces ten jest dobrze rozpoznany w naukach lesnych. Trendem w tej dziedzinie jest dqzenie do zastçpowania operatorow przenosnych pilarek spalinowych harwesterami wypo-sazonymi w pity tancuchowe [1-2]. Jednak prace ratowniczo-gasni-cze wiqzq siç ze ztozonym procesem decyzyjnym, czçsto z brakiem mozliwosci wykorzystania ciçzkich pojazdow - w takich sytuacjach operatorzy nadal sq nie do zastqpienia. Podczas akcji ratowniczych ciçty materiat drewniany nierzadko absorbuje zanieczyszczenia w postaci: metalu, betonu, tworzyw sztucznych oraz ziemi z kamie-niami. Wychodzqc naprzeciw tym wyzwaniom, rynek oferuje pity tancuchowe do pilarek przenosnych przeznaczone do ciçcia: drewna z gwozdziami, szkta zbrojonego, kompozytow, betonu, konstrukcji ceglanych, blach, metali zelaznych i niezelaznych (zob. ryc. 1).
Figure 1. Cutting chains for mobile chainsaws: a) for wood contaminated with sand, b) for wood with spikes, c) for concrete, d) for wood
Rycina 1. Pity tancuchowe pilarek przenosnych: a) do drewna zanieczyszczonego piaskiem, b) do drewna z gwozdziami, c) do betonu, d) do drewna
Source: Politechnika Poznanska archives.
Zrodto: Archiwum wtasne Politechniki Poznanskiej.
An example of a saw chain for wood with nails, reinforced glass, armoured glass, steel sheets up to 0.8 mm, bituminous felt, insulation materials, roller shutter doors and partition walls is Rapid Duro Rescue (RDR) produced by Stihl. In this model the chain's cutting teeth blades are covered with a metal alloy, thus guarantying high strength and resistance to impact loads. Additionally, the cutting process is supported by 3-hump link which allows gentle guidance of the tool and reduced damage to the cutting teeth. According to the manufacturer's specifications saws with such cutting chains - thanks do the applied technical solutions - are characterised by a minimum risk of kickback and low vibration level.
An example of a chainsaw for cutting concrete, reinforced concrete, bricks and asphalt is a 36 GBE Stihl diamond saw, designed for wet work (it requires a water spray system).
Przyktadem pity tancuchowej do drewna z gwozdziami, szkta zbrojonego, szkta pancernego, blach stalowych do 0,8 mm, pap bitumicznych, materiatow izolacyjnych, bram roletowych oraz lek-kich murow jest Rapid Duro Rescue (RDR) Stihl. Ostrza z^bow tnqcych w tym modelu pokryte sq w catosci stopem trwatych metali, co gwarantuje duzq wytrzymatosc oraz odpornosc na obciqzenia udarowe. Dodatkowo proces ci^cia wspomaga 3-garbowe ogniwo tqczqce, ktore umozliwia tagodne prowadze-nie narz^dzia, redukujqc uszkodzenie z^bow tnqcych. Wedtug specyfikacji producenta zastosowane rozwiqzania techniczne sprawiajq, ze pilarki z takimi pitami tancuchowymi wykazujq mini-malnq sktonnosc do odbic oraz niski poziom wibracji.
Przyktadem pity tancuchowej do ci^cia betonu, betonu zbrojonego, cegiet oraz asfaltu jest diamentowa pita 36 GBE Stihl do
Saw chains dedicated for cutting wood contaminated with sand and formwork boards contaminated with ceramic shell are characterised by increased durability (in comparison to a standard chainsaw). Examples of such tools are: Stihl's Rapid Duro 3 and Oregon saws, made with MultiCut technology.
The main research trends relate to the testing of mobile saw chains used for cutting wood. Analyses are carried out regarding: cutting performance [3-6], cutting force [7-8], cutting resistance [9], chain tension [10], blade geometry [11] and saw kickback depending on the wood type [12]. The authors have noticed the lack of research on chains intended for cutting wood contaminated with sand or steel elements in the aspect of cutting efficiency, operating costs and usability in rescue works.
Drives
Chainsaw drives are mainly combustion engines (see Figure 2a). They have many disadvantages related to their usage. The major ones include: extensive noise, vibration and dangerous exhaust gas emission. The engines are subject to exhaust emission regulations for non-road mobile machinery held in hands [13]. The requirements for the low weight of the structure (due to necessity of holding the device in hands), the position of the engine in three axes (according to the Cartesian coordinate system) as well as the resulting problems with engine lubrication, have led to the use of 2-stroke engines. In such engines, the crank-piston system lubrication is based on the oil supplied to the combustion chamber with the fuel-air mixture. It is burnt there, which increases the emission of toxic exhaust compounds. The carburettor fuel apply system is common in this type of engines [14-15]. Stihl for chain-saw models with MTronic systems and Husqvarna for models with Auto-Tune systems have introduced carburettors with electric fuel valve (controlled electronically). This type of valve opens and closes the fuel supply channel, but the fuel is sucked by the force resulting from the vacuum in carburettor. This solution is more advantageous than the use of a classic mechanical carburettor, in which fuel suction is a continuous process, and the amount of supply dose depends on the pressure in the suction channel.
The latest innovation in fuel supply systems in petrol chainsaws is the use of a fuel injector. Contrary to the electric fuel valve - not only does it adjust the opening time, but also allows to supply fuel at a certain pressure, regardless of the suction force in the suction channel. In 2019, Stihl introduced to market the MS 500i model equipped with an electronic injection-ignition system. Such systems, in comparison to carburettor, are characterised by more accurate delivery of fuel to the cylinder. This solution reduces fuel consumption and the emission of toxic combustion products [16-20].
The dynamic development of electrical devices sourcing energy from batteries is also visible among chainsaws (see Figure 2b). The indisputable advantage of chainsaws with these
pracy na mokro (stqd przenosna pilarka tancuchowa wymaga uktadu natryskowego wody).
Pity tancuchowe przeznaczone do ciçcia drewna zanieczysz-czonego piaskiem oraz desek szalunkowych zanieczyszczonych skorupq ceramicznq cechuje - w porównaniu ze standardowq pitq tancuchowq - podwyzszona trwatosc. Przyktadowe narzç-dzia tego rodzaju to pity Rapid Duro 3 firmy Stihl oraz pity firmy Oregon, wykonane w technologii MultiCut.
Gtówne trendy badawcze dotyczq badan pit tancuchowych pilarek przenosnych stosowanych do ciçcia drewna. Prowadzone sq analizy dotyczqce: wydajnosci ciçcia [3-6], sity ciçcia [7-8], opo-rów skrawania [9], napiçcia tancucha [10], geometrii ostrzy [11] oraz odrzutów pity ze wzglçdu na gatunek drewna [12]. Autorzy dostrze-gajq brak badan tancuchów uzytkowanych do ciçcia drewna zanie-czyszczonego piaskiem lub elementami stalowymi, opisujqcych wydajnosc ciçcia, koszty eksploatacji oraz uzytecznosc tych ele-mentów w dziataniach ratowniczych.
Napçdy
Napçdy pilarek tancuchowych to gtównie silniki spalinowe (zob. ryc. 2a), obarczone wieloma wadami zwiqzanymi z ich uzyt-kowaniem. Wsród podstawowych mozna wyróznic: hatas, drgania, emisjç gazów spalinowych. Podlegajq one przepisom emisji spalin dotyczqcych niedrogowych maszyn ruchomych trzyma-nych w rçkach [1 3]. Wymagania w odniesieniu do niskiej masy konstrukcji (ze wzglçdu na trzymanie urzqdzenia w rçkach) oraz pozycja pracy silnika w trzech osiach (zgodnie z kartezjanskim uktadem wspôtrzçdnych), a takze wynikajqce z tego problemy przy smarowaniu silnika sktaniajq do stosowania silników dwusuwo-wych. W takich silnikach smarowanie uktadu korbowo-ttokowego odbywa siç z wykorzystaniem oleju dostarczanego do komory spa-lania z mieszankq paliwowo-powietrznq. Dochodzi wówczas rów-niez do jej spalania, co przyczynia siç do zwiçkszonej emisji tok-sycznych zwiqzków spalin. Powszechny w tego typu silnikach jest gaznikowy uktad zasilania paliwem [14-15]. Firma Stihl w modelach pilarek z uktadami M-Tronic oraz firma Husqvarna w modelach z uktadami Auto-Tune wprowadzity gazniki z elektrycznym zaworem paliwowym sterowanym elektronicznie. Zawór taki otwiera i zamyka kanat dostarczajqcy paliwo, jednak pobieranie paliwa odbywa siç przez sitç wynikajqcq z podcisnienia w gazniku. Rozwiqzanie to jest korzystniejsze od zastosowania klasycznego mechanicznego gaz-nika, w którym zasysanie paliwa jest procesem ciqgtym, zas ilosc dostarczanej dawki zalezy do cisnienia w kanale ssqcym.
Najnowszq rewolucjq w uktadach zasilania paliwem w pilar-kach spalinowych jest zastosowanie wtryskiwacza paliwa. Wtryskiwacz - w przeciwienstwie do elektrycznego zaworu paliwowego - poza funkcjq regulacji czasu otwarcia umozliwia dostarczanie paliwa pod okreslonym cisnieniem, niezaleznie od sity ssqcej w kanale ssqcym. W 2019 roku firma Stihl wprowa-dzita na rynek model MS 500i wyposazony w elektroniczny uktad wtryskowo-zaptonowy. Uktady takie wzglçdem gaznikowych cechuje doktadniejsze dostarczanie nosnika energii do cylindra. Zmniejsza to zuzycie paliwa oraz emisjç toksycznych zwiqzków spalin [16-20].
drives is the lack of exhaust gas emission. In 2016, research realised by A. Colantoni [4] did not confirm the higher standards of using electric (battery) saws in relation to mass and generated vibrations. The results indicate that these parameters depend on the saw model and manufacturer. They showed, however, reduced noise in case of electric saws (84-96 dB) compared to petrol (97-109 dB). Also research carried out in 2019 by F. Neri and his team confirmed the lower noise emission while using electric chainsaws (81-91 dB) compared to ones driven by petrol engines [21]. Modern electric saws powered by batteries - through the use of lithium-ion batteries, which can be recycled in 97% - are characterised by a sufficiently high power level and durability [22-23]. Product life cycle tests conducted by A. Kristinsdottir and D. Corredor in 2011 showed that electric chainsaws using batteries have a lower overall environmental impact than those powered by petrol [24]. On the other hand, vibration and noise emission tests carried out in 2018 by the research group led by W. Rukat proved that - regardless of the power unit type (electric, combustion) - noise and vibration emissions levels determined for a standard eight-hour working time are exceeded [25]. In the same year, comparative tests of petrol and electric (battery) saws were carried out in real working conditions while cutting trees. These tests confirmed the thesis that electric chainsaws can be a good alternative to petrol those powered by petrol [26]. Researchers have shown that electric chainsaws have lower levels of energy consumption, noise and vibration transmitted onto the operator hands. However, they noted that their disadvantage is the 'powerful' battery power which at this stage of device development is sufficient in forestry work, but only on a small scale. The improvement of this parameter will contribute to a wider range of applications for the tested tools. The electrification of devices in all branches of industry contributes to the dynamic development of batteries [27].
The authors of this article noted that there is no research on electric chainsaws powered by batteries with respect to firefight-ing and rescue applications. Devices used for such purposes are exposed to work in higher temperatures and irregular usage time affecting the charging cycles. This mode of operation can reduce battery life. In addition, there is neither any analysis of the battery replacement costs, nor any of its durability. Electric chainsaws batteries need to be charged or replaced, contrary to petrol chainsaws, where refuelling ensures continuous operation. In rescue and firefighting applications discharged battery does not constitute a major problem, because it can be charged in a rescue vehicle. The authors do not describe pneumatic-powered chain-saws requiring air ducts (see Figure 2c), since they consider them too complicated for rescue operations.
Dynamiczny rozwoj urzqdzen elektrycznych pozyskujq-cych energiç z akumulatorow widoczny jest rowniez wsrod pilarek tancuchowych (zob. ryc. 2b). Niepodwazalnq zaletq pilarek z tymi napçdami jest brak emisji gazow spalinowych. W 2016 roku badania zespotu A. Colantoni [4] nie potwierdzity jed-noznacznie wyzszych standardow uzytkowania pilarek elektrycznych (akumulatorowych) w zakresie masy i emisji gene-rowanych drgan. Wyniki wskazujq, ze parametry te zalezq od modelu i producenta pilarki. Wykazaty natomiast redukcjç hatasu pilarek elektrycznych (84-96 dB) wzglçdem spalinowych (97-109 dB) na korzysc tych pierwszych. Badania wykonane w 2019 roku przez F. Neri wraz z zespotem rowniez potwierdzity nizszq emisjç hatasu podczas uzytkowania pilarek elektrycznych (81-91 dB) wzglçdem spalinowych [21]. Wspotczesne pilarki elektryczne zasilane akumulatorami - dziçki zastosowa-niu akumulatorow litowo-jonowych, ktore w 97% mozna poddac recyklingowi - charakteryzujq siç odpowiednio wysokim pozio-mem mocy i trwatosci [22-23]. Badania cyklu zycia produktu prowadzone przez A. Kristinsdottir i D. Corredor w 2011 roku wykazaty, ze pilarki tancuchowe napçdzane elektrycznie z wyko-rzystaniem baterii majq mniejszy catkowity wptyw na srodowisko niz pilarki spalinowe [24]. Z kolei badania drgan i hatasu prowadzone w 2018 roku przez zespot W. Rukata udowodnity, ze nieza-leznie od rodzaju jednostki napçdowej (elektryczna, spalinowa) przekraczajq poziom emisji hatasu i wibracji okreslony dla stan-dardowego osmiogodzinnego czasu pracy [25]. W tym samym roku wykonano testy porownawcze pilarek spalinowych i elek-trycznych (akumulatorowych) w rzeczywistych warunkach pracy podczas wycinania drzew. Potwierdzity one, ze pilarki elektryczne mogq byc dobrq alternatywq dla pilarek spalinowych [26]. Bada-cze wykazali, ze pilarki elektryczne charakteryzujq siç nizszym poziomem zuzycia energii, hatasu i wibracji oddziatujqcych na rçce oraz ramiona operatorow. Zaznaczyli jednak, ze staby punkt tych urzqdzen stanowi moc akumulatorow „powerful", ktora na tym etapie rozwoju jest wystarczajqca w pracach lesnych, ale na matq skalç. Poprawa tego parametru przyczyni siç do szerszej gamy zastosowan badanych narzçdzi. Elektryfikacja urzqdzen we wszystkich gatçziach przemystu przyczynia siç do dynamicz-nego rozwoju akumulatorow [27].
Autorzy niniejszego artykutu odnotowali brak badan elektrycznych pilarek tancuchowych zasilanych bateriami w zasto-sowaniach ratowniczo-gasniczych. Urzqdzenia takie sq narazone na pracç w podwyzszonych temperaturach oraz na nieregularny czas uzytkowania wptywajqcy na cykle tadowania. Taki tryb uzytkowania narzçdzia moze prowadzic do ograniczenia zywotnosci baterii. Ponadto brakuje analizy kosztow wymiany baterii oraz ich trwatosci. W przeciwienstwie do pilarek spalinowych, w ktorych uzupetnienie paliwa zapewnia ciqgtq pracç, pilarki elektryczne wymagajq tadowania baterii lub ich wymiany. W zastosowa-niach ratowniczych i gasniczych roztadowanie akumulatora nie stanowi jednak powaznego problemu - wymienne akumulatory mogq tadowac siç w pojazdach ratowniczych. Autorzy nie opisujq pilarek z napçdem pneumatycznym (zob. ryc. 2c), wymagajqcych przewodow dostarczajqcych powietrze, uznajqc je za zbyt skom-plikowane w obstudze podczas akcji ratowniczych.
Figure 2. Chainsaws with drive: a) petrol, b) electric (battery), c) hydraulic
Rycina 2. Pilarki tancuchowe z nap?dem: a) spalinowym, b) elektrycznym (akumulatorowym), c) hydraulicznym Source: Poznan University of Technology archives. Zrodto: Archiwum wtasne Politechniki Poznanskiej.
Security Systems
The hazards associated with working as a chainsaw operator can be divided into two types. The first results from the impact of the noise [28-32], hand and arm vibrations [28-36], dust exposure [28], combustion products exhaust [37-40] and improper use of the tool [41-43]. The second type of danger is attributed to chainsaw operators who participate in rescue operations. Haste, unstable ground, limited space, contaminated cut material of an unpredictable structure - all these factors can lead to injuries of people near the chainsaw.
To reduce the negative impact on operators, special protective personal equipment for mobile chainsaws is used. It involves for example: protective helmets, ear muffs, googles or face shield, protective gloves, pants, and footwear with steel and non-slip soles. Access to the handy first aid kit is also recommended at the scene. Security systems, mentioned in the crossheading above, consist of: chain brake, front cover (safety brake lever), throttle lever lock, chain saw gripper, right hand shield and anti-vibration system [44-47]. Additional safety systems intended for rescuers include a shield covering the chainsaw blade, which also limits the depth of cut. It protects against accidental contact with the operator's body. The solution proposed by Cutters Edge in the MultiCut 16 model has the function of adjusting the depth of cut and easy operation mode - even when operator is working in protective gloves.
Uktady bezpieczenstwa
Zagrozenia dla operatora pilarki tancuchowej mozna podzie-lic na dwa rodzaje. Pierwszy wynika z wptywu hatasu [28-32], wibracji rqk i ramion [28- 36], narazenia na pyty [28] i gazy spa-linowe [37-40] oraz niewtasciwego uzytkowania narz?dzia [41-43]. Na drugi rodzaj zagrozen narazeni sq operatorzy pilarek tancucho-wych biorqcy udziat w akcjach ratowniczych. Pospiech, niestabilne podtoze, ograniczona przestrzen, zanieczyszczony materiat ci?cia
0 nieprzewidywalnej strukturze - wszystkie te czynniki mogq przy-czyniac si? do urazow u osob przebywajqcych w poblizu pity tancuchowej.
W celu redukcji negatywnych oddziatywan na operatorow stosuje si? specjalistyczne srodki ochrony osobistej oraz wypo-sazenia przenosnych pilarek spalinowych. Wsrod pierwszych wymienic mozna: kask ochronny, nauszniki, okulary lub oston? twarzy (przytbice), r?kawice z ochronnymi wzmocnieniami, spodnie ochronne oraz obuwie ze stalowymi wzmocnieniami
1 podeszwami przeciwposlizgowymi. Wazny jest takze dost?p na terenie wykonywania prac do podr?cznej apteczki. Wspo-mniane w srodtytule uktady bezpieczenstwa stanowiqce wypo-sazenie pilarek to: hamulec pity tancuchowej, ostona przednia stanowiqca dzwigni? hamulca bezpieczenstwa, blokada dzwigni przepustnicy, chwytnik pity tancuchowej, ostona prawej r?ki, system antywibracyjny [44-47]. Do dodatkowych uktadow bezpie-czenstwa przewidzianych dla ratownikow zalicza si? oston? na
prowadnic? i pit? tancuchowq, ktora stanowi rowniez ogranicznik gt?bokosci ci?cia. Chroni ona przed przypadkowym dotkni?ciem ciata ratownika. Rozwiqzanie firmy Cutters Edge w modelu Multi-Cut 16 posiada funkcj? regulacji gt?bokosci ci?cia oraz jest tatwe w obstudze - nawet w r?kawicach ochronnych.
Figure 3. A chainsaw with a shield covering the guide and cutting chain Rycina 3. Pilarka tancuchowa z ostonq zakrywajqcq prowadnic? i pit? tancuchowq Source: Poznan University of Technology archives. Zrodto: Archiwum wtasne Politechniki Poznanskiej.
One of the solutions developed by researchers - but not used commercially - is a system that recognises dangerous linear and angular acceleration of a chainsaw. Having recognised such a movement, the algorithm disconnects the drive or stops the saw chain [48]. This is one of the most effective methods of securing the operator in the case of a kickback.
Another factor indirectly affecting human health, and resulting from the use of chainsaws, is related to the pollution of the natural environment by chain and guide bar lubrications. Commercially, there are two types of oils. The first one is the mineral oil, which is a refined petroleum product that pollutes the environment with hydrocarbon compounds [49]. The second is easily degradable under the influence of microorganisms, otherwise known as biodegradable oil [50]. We may also distinguish synthetic (i.a. ester) and vegetable oils. Relative to minerals oils, they are characterised by higher density, higher flash point, lower freezing point [49], [51] and lower chain and guide bar noise [52]. A significant disadvantage is the oxidation of fatty acids causing the formation of a sticky or hard layer of dried oil, which increases the frictional resistance of the chainsaw [49].
Analyses of exhaust chainsaws damage show that their most defective parts are the saw's body and the crank-piston (50% of all damage) [53]. One of the less damaged elements are safety systems [53]. Chain and guidance are the most prone to exploitation. The reason for this is the already mentioned friction.
Jednym z rozwiqzan opracowanych przez naukowcow - nie-stosowanym komercyjnie - jest uktad rozpoznajqcy niebezpieczne przyspieszania liniowe i kqtowe pilarki tancuchowej. Algorytm rozpoznajqcy niebezpieczny ruch pilarki tancuchowej roztqcza jej nap?d lub blokuje ruch pity tancuchowej [48]. Jest to jedna z najskutecz-niejszych metod zabezpieczenia operatora w sytuacji odbicia pity.
Czynnikiem posrednio wptywajqcym na zdrowie ludzi, w wyniku uzytkowania pilarek tancuchowych, sq srodki smarne pity tancucho-wej i prowadnicy przedostajqce si? do srodowiska naturalnego. Komercyjnie dost?pne sq dwa rodzaje olei. Pierwszy to olej mine-ralny, ktory jest produktem rafinacji ropy naftowej, zanieczyszczajq-cym srodowisko zwiqzkami w?glowodorowymi [49]. Drugi to oleje tatwo ulegajqce rozktadowi pod wptywem mikroorganizmow, inaczej nazywane biodegradowalnymi [50]. Mozna wsrod nich wyroznic oleje syntetyczne (m.in. estrowe) i roslinne. Wzgl?dem mineralnych charakteryzujq si? wi?kszq g?stosciq, wyzszq temperaturq zaptonu, nizszq temperaturq zamarzania [49], [51], nizszym hatasem zwiqza-nym z poruszaniem si? tancucha po prowadnicy [52]. Znacznq wadq jest utlenianie kwasow ttuszczowych powodujqce tworzenie si? lep-kiej lub twardej warstwy wyschni?tego oleju, ktora to zwi?ksza opor tarcia przemieszczajqcej si? po prowadnicy pity tancuchowej [49].
Analizy uszkodzen spalinowych pilarek tancuchowych wyka-zujq, ze najbardziej wadliwymi elementami sq korpus i uktad korbo-wo-ttokowy (tqczenie 50% uszkodzen) [53]. Najmniej awaryjne sq sktadowe uktadow bezpieczenstwa pracy [53]. Cz?sciami najbardziej
The above-described innovative chainsaw materials and lubricants contribute to improving the durability of the cutting mechanism components. What is more, Oregon company proposes the use of chain links with an oil chamber to increase the service life of a saw chain. Such system, called LubriLink™, allows the oil to remain on the saw for a long time, limiting its shedding by centrifugal force. Another chain link system aimed at reducing friction and increasing efficiency through a unique design is LubriTec™. An alternative solution Lubriwell™ supports oil distribution throughout the guide bar. It has a hole in the chain link, located in the least loaded part of the guide link. The lubricant in the hole is kept longer on the tool surface, reducing friction during start-up, before the saw lubrication system begins to be fully functional. In addition, the hole in the link reduces the total weight of the chain, thereby reducing the load on the engine. Another solution, introduced by Oregon, that improves lubrication of the cutting mechanism, is the LubriDam™ system. The system has a small threshold located at the bottom of the guide bar groove, just behind the lubrication hole. This solution allows to retain the oil, and thus it is more effectively distributed along the entire length of the guide bar and chain. In consequence, each subsequent chain link guide accumulates oil and distributes it around the guide bar. The manufacturer shows a 135% increase in oil film thickness. Another system called Lubri-JetTM uses angular lubrication hole in the guide bar to increase the dynamics of oil outflow. Taking above into account, this solution improves chain lubrication, but also more effectively removes dust and shavings from the outlet duct, thus reducing the possibility of blockage.
One of the problems when operating chainsaws is squeezing the guide bar by, e.g., a branch while cutting it from the bottom to top. In 2010, Y. Ishigure and his team presented a prototype solution, which is to counteract the chain blocking phenomenon. A guide with a movable part susceptible to clamping was presented [54]. Another innovation in the chain-saw design is the Oregon PowerSharp® system. In addition to the holes on the sharpening system, it has a mild rounding radius which reduces the kickback energy.
Chainsaw vibration is a disadvantageous phenomenon for operators. One of the sources of vibration in the chainsaw is the cutting mechanism. Oregon company has developed the Vibe-BanTM system, which - according to the manufacturer specification - reduces vibration by 30%. Chainsaws cutting links made in this system are characterised by a reduced quantity of material in the back of the link part. That solution allows this part of the link to move freely over the edge of the guide bar. The space between the chain and guide bar enables the chainsaw to absorb shocks. When the working edge of the cutting link introduces into the wood surface, the back of the links is susceptible to slight movement. It stands in contrast to classic solutions in which wedging chain friction is observed over the whole surface.
podatnymi na zuzycie na skutek eksploatacji pilarek sq pity tancuchowe i prowadnice. Przyczynq takiego zjawiska jest wspomniane wczesniej tarcie. Do poprawy trwatosci elementow mechanizmu tnqcego przyczyniajq siç wyzej opisywane innowacyjne mate-riaty pit tancuchowych oraz srodki smarne. Firma Oregon - w celu zwiçkszenia zywotnosci pit tancuchowych - proponuje zastoso-wanie ogniw tancucha z komorq olejowq. System taki, nazwany LubriLink™, ma pozwalac na zachowanie oleju na pile przez dtuzszy czas, ograniczajqc zrzucenie go przez sitç odsrodkowq. Kolejny system modyfikujqcy ogniwa tancucha to LubriTec™. Ma zmniejszac tarcie i poprawiac wydajnosc poprzez specjalnq konstrukcjç. Z kolei Lubriwell™ wspomaga rozprowadzanie oleju na catej prowadnicy. Posiada otwor w ogniwie tancucha umieszczony w najmniej obciq-zonej czçsci ogniwa prowadzqcego. Substancja smarujqca znaj-dujqca siç w otworze dtuzej utrzymuje siç na powierzchni narzç-dzia, powodujqc zmniejszenie tarcia w trakcie uruchamiania, zanim uktad smarujqcy pity zacznie w petni funkcjonowac. Ponadto otwor w ogniwie powoduje obnizenie catkowitej masy tancucha, a przez to zmniejszenie obciqzenia silnika. Innym rozwiqzaniem firmy Oregon, poprawiajqcym smarowanie mechanizmu tnqcego, jest system Lubri-Dam™. Uktad posiada niewielki prog potozony w dolnej czçsci rowka prowadnicy, tuz za otworem smarowym. Dziçki temu rozwiqzaniu olej zostaje zatrzymany i skuteczniej rozprowadzony po catej dtugosci prowadnicy i tancucha. Kazde nastçpne ogniwo prowadzqce tancucha tnqcego zbiera olej i rozprowadza go wokot prowadnicy. Producent wykazuje zwiçkszenie grubosci filmu olejo-wego o 135%. Z kolei w systemie Lubri-Jet™ zastosowano kqtowy otwor smarujqcy w prowadnicy, co zwiçksza dynamikç wyptywu oleju. Dziçki temu rozwiqzaniu poprawia siç smarowanie pity tan-cuchowej, ale rowniez skuteczniej usuwane sq pyty i wiory z okolic kanatu wylotowego, co ogranicza mozliwosc zatoru.
Jednym z problemow podczas eksploatacji pilarek spalinowych jest sciskanie prowadnicy przez np. odcinanq gatqz podczas ciçcia z dotu do gory. W 2010 roku Y. Ishigure wraz z zespo-tem przedstawili rozwiqzanie prototypowe przeciwdziatajqce zjawisku blokowania prowadnicy przez tancuch. Zaprezentowano prowadnicç z ruchomq czçsciq podatnq na zaciskanie [54]. Innq innowacjq konstrukcji prowadnic pity tancuchowej jest system PowerSharp® firmy Oregon. Poza otworami na uktadzie ostrzq-cym posiada on tagodny promien zaokrqglenia, dziçki ktoremu nastçpuje redukcja energii odbicia.
Wibracje pilarek spalinowych to niekorzystne dla operatorow zjawisko. Jednym ze zrodet wibracji w pilarce jest mechanizm tnqcy. Firma Oregon opracowata system Vibe-Ban™, ktory - wg danych producenta - zmniejsza poziom wibracji o 30%. Ogniwa tnqce pity tancuchowej wykonanej w tym systemie charakte-ryzujq siç zmniejszonq ilosciq materiatu w tylnej czçsci stopy ogniwa. Pozwala to tej czçsci ogniwa na swobodne przemiesz-czanie siç ponad krawçdz prowadnicy. Przestrzen pomiçdzy tancuchem i prowadnicq umozliwia pile tancuchowej spetnianie funkcji pochtaniacza wstrzqsow. Kiedy krawçdz robocza ogniwa tnqcego zagtçbia siç w drewno, tylna czçsc ogniw jest podatna na niewielkie przemieszczenia. Przeciwnie dzieje siç w przypadku klasycznych rozwiqzan, gdzie w takich sytuacjach dochodzi do klinowania i tarcia tancucha na catej powierzchni.
Summary
Available in the literature analyses of the cutting chains and mobile chainsaws evolution are conducted mainly from logging conditions perspective [55-56]. The authors of the article indicated innovations in the chainsaws with respect to the rescue and firefighting activities. The solutions presented in the article can contribute to the development of rescue teams equipment, increasing their efficiency and safety at work. The article also indicates the need for research into solutions that can be used in rescue activities. The trend that can be observed in the rescue team equipment development is the use of petrol chainsaws equipped with chains of increased durability for cutting contaminated wood. Low-emission and low-impact drives, systems protecting the operator's body against the sawing machines during uncontrolled and unpredictable situations were also introduced. Using a biodegradable oils for chain lubrication is included in these trends too.
What needs to be underlined is that chainsaws are not subject to certification of admittance process for the products used to assure public safety or to protect health, life and property. They are excluded from the list of the admittance regulation (Journal of Laws, Dz. U. No. 143, item 1002; Dz. U. No. 143, item 1002; Dz. U. No. 85 item 553; Dz. U. 2018 item 984), and as a result of that, fire protection units have freedom in their application. Therefore, it is important to publish information about these devices. This can be helpful for the operation of fire rescue units as well as may contribute to their greater awareness about the tools in question.
Literature / Literatura
[1] Aniszewska M., Brzozko J., Skarzynski J., Harwestery do pozyskiwania drewna stosowane w polskich lasach. Czqsc 2. Gfowice harwesterowe, „Technika Rolnicza Ogrodnicza Lesna" 2011, 2.
[2] Sowa J., Gieralowiec K., Gaj-Gieralowiec D., Characteristics and development of the construction of logging harvester heads, "Forestry Letters" 2013, 105, 3.
[3] Acosta F. C., Oliveira D. C. D., Arruda C., Garcia M L., Melo R. R. D., Operational Performance of the Selective Cutting of Trees With Chainsaw, "Floresta e Ambiente" 2018, 25, 3.
[4] Colantoni A., Mazzocchi F., Cossio F., Cecchini M., Bedini R., Monarca D., Comparisons between battery chainsaws and internal combustion engine chainsaws: performance and safety, "Contemp Eng Sci" 2016, 9, 1315-1337.
[5] Halilovic V., Music J., Bajric M., Sokolovic D., Knezevic J., Kupusovic A., Fuel and lubricants consumption during timber felling and processing in the area of pj Forest office „Zavidovici ", "Journal of the Forestry Society of Croatia" 2019, 143, 7-8, 337-345.
[6] Maciak A., Wpfyw zuzycia eksploatacyjnego pify tancuchowej na uzyskiwane efekty skrawania, „Zeszyty Problemowe Post?pow Nauk Rolniczych" 2002, 486, 1.
Podsumowanie
Dostçpne w literaturze analizy ewolucji pit tancuchowych oraz przenosnych pilarek sq prowadzone gtownie dla warunkow pozyskiwania drewna [55-56]. Autorzy artykutu wskazali innowa-cje w zakresie pilarek tancuchowych ukierunkowanych na prace w zakresie dziatan ratowniczo-gasniczych. Zaprezentowane rozwiqzania mogq przyczynic siç do zwiçkszenia asortymentu zespotow ratowniczych, korzystnie wptywajqc na ich efektyw-nosc i bezpieczenstwo pracy. Dostrzezono rowniez koniecznosc prowadzenia badan nad innowacyjnymi rozwiqzaniami w kie-runku ich przydatnosci w akcjach ratowniczych. Trendem, ktory mozna zaobserwowac w rozwoju wyposazenia zespotow ratowniczych, jest stosowanie pilarek spalinowych wyposazonych w tancuchy o podwyzszonej trwatosci podczas ciçcia drewna zanieczyszczonego. Wdrozono rowniez niskoemisyjne i mato oddziatywujqce napçdy, uktady zabezpieczajqce ciato operatora przed ostrzami ogniw tnqcych pity tancuchowej podczas niekon-trolowanych i nieprzewidywalnych sytuacji, a takze biodegrado-walne oleje do smarowania tancucha.
Warto podkreslic, ze pilarki tancuchowe nie podlegajq proce-som dopuszczenia wyrobow stuzqcych zapewnieniu bezpieczen-stwa publicznego lub ochronie zdrowia i zycia oraz mienia. Nie-uwzglçdnienie ich na liscie rozporzqdzenia (Dz. U. Nr 143, poz. 1001; Dz. U. Nr 143, poz. 1002; Dz. U. Nr 85 poz. 553; Dz. U. 2018 poz. 984) oznacza, ze jednostki ochrony przeciwpozarowej majq dowolnosc w ich stosowaniu. Dlatego wazne jest publikowanie informacji pomagajqcych zwiçkszac swiadomosc na temat tych urzqdzen oraz usprawniac funkcjonowanie strazy pozarnych.
[7] Maciak A., Kubuska M., Moskalik T., Instantaneous Cutting Force Variability in Chainsaws, "Forests" 2018, 9, 10, 660, https://doi.org/10.3390/f9100660.
[8] Kuvik T., Krilek J., Kovac J., Stefanek M., Dvorak J., Impact of the selected factors on the cutting force when using a chainsaw, "Wood Res" 2017, 62, 807-814.
[9] Gendek A., Parametry wpfywajqce na zmiennosc oporôw skrawania drewna pifq fancuchowq, „Zeszyty Problemowe Postçpow Nauk Rolniczych" 2009, 543.
[10] Maciak A., Kubuska M., Wptywnapiçcia wstçpnego na szyb-kosc stqpiania siq ogniw pify tancuchowej oraz wydajnosc skrawania, „Lesne Prace Badawcze" 2018, 79, 3.
[11] Komorowski J., Wpfyw geometrii ostrza zfobikowego pify tancuchowej na skrawanie drewna sosnowego, „Prace Instytutu Badawczego Lesnictwa" 1990, 717-721.
[12] Kaliniewicz Z., Maleszewski t., Krzysiak Z., Influence of saw chain type and wood species on the kickback angle of a chainsaw, "Technical Sciences" 2018, 21, 4, 323-334.
[13] Walus K. J., Warguta t., Krawiec P, Adamiec J. M., Legal regulations of restrictions of air pollution made by non-road mobile machinery - the case study for Europe: a review, "Environmental Science and Pollution Research" 2018, 25, 4, 3243-3259.
[14] Warguta t., Krawiec P., Walus K. J., Polasik J., Electronic control in injection-ignition systems in propulsion of non-road mobile machinery, "Journal of Mechanical and Transport Engineering" 2018, 70, 1, 61-78.
[1 5] Warguta t., Walus K. J., Krawiec P., Small engines spark ignited (SI) for non-road mobile machinery - review. Transport Means 2018: Proceedings of the 22nd International Scientific Conference, October 03-05, 2018, Trakai, Lithuania. Part 2: 585-591.
[16] Walus K. J., Warguta t., Krawiec P., Adamiec J. M., The impact of the modernization of the injection-ignition system on the parameters of motion of the motorcycle, "Procedia Engineering" 2017, 177, 393-398.
[17] Warguta t., Innovative Injection-Ignition System in a Non-Road Small Engine - Construction System, Transport Means 2019: Proceedings of the 23rd International Scientific Conference, October 02-04, 2019, Palanga, Lithuania, Part 2, 931-935.
[18] Warguta t., Walus K. J., Wieloaspektowa ocena wptywu modyfikacji uktadu wtryskowo-zaptonowego czqsc 1., Inzy-nieria Wytwarzania, Wydawnictwo uczelniane Panstwowej Wyzszej Szkoty Zawodowej im. Prezydenta Stanistawa Woj-ciechowskiego w Kaliszu, Kalisz 2016, 227-236.
[19] Warguta t., Walus K. J., Wieloaspektowa ocena wptywu modyfikacji uktadu wtryskowo-zaptonowego czqsc 2., Inzy-nieria Wytwarzania, Wydawnictwo uczelniane Panstwowej Wyzszej Szkoty Zawodowej im. Prezydenta Stanistawa Woj-ciechowskiego w Kaliszu, Kalisz 2016, 237-248.
[20] Warguta t., Walus K. J., Wieloaspektowa ocena wptywu modyfikacji uktadu wtryskowo-zaptonowego czqsc 3., Inzy-nieria Wytwarzania, Wydawnictwo uczelniane Panstwowej Wyzszej Szkoty Zawodowej im. Prezydenta Stanistawa Woj-ciechowskiego w Kaliszu, Kalisz 2016, 249-258.
[21] Neri F., Laschi A., Foderi C., Fabiano F., Bertuzzi L., Marchi E., Determining noise and vibration exposure in conifer cross-cutting operations by using li-ion batteries and electric chainsaws, "Forests" 2018 9(8), 501, https://doi.org/10.3390/ f9080501.
[22] Hanisch C., Loellhoeffel T., Diekmann J., Markley K. J., Haselrieder W., Kwade A., Recycling of lithium-ion batteries: a novel method to separate coating and foil of electrodes, "Journal of Cleaner Production" 2015, 108, 301-311, http://dx.doi.org/10.1016/jjclepro.2015.08.026.
[23] Boubaker K., Colantoni A., Allegrini E., Longo L., Di Giacinto S., Monarca D., Cecchini M., A model for musculoskeletal disorder-related fatigue in upper limb manipulation during industrial vegetables sorting, "International Journal of Industrial Ergonomics" 2014, 44, 601-605, http://dx.doi.org/10.1016/j. ergon.2014.03.005.
[24] Kristinsdottir A. R., Corredor D. F. P., Life cycle assessment of chainsaws. A case study of two Husqvarna products with different power systems. Göteborg, Sweden2011ESA Report No. 2011:9.
[25] Rukat W., Barczewski R., Jakubek B., Wrobel M., The comparison of vibro-acoustic impact of chainsaws with electric and combustion drives. In MATEC Web of
Conferences, Proceeding of the 17th International Conference Diagnostics of Machines and Vehicles, 2018, 182, 02020, EDP Sciences, https://doi.org/10.1051/ matecconf/201818202020.
[26] Poje A., Potocnik I., Mihelic M., Comparison of electric and petrol chainsaws in terms of efficiency and safety when used in young spruce stands in small-scale private forests, "Small-scale Forestry" 2018, 17(3), 411-422.
[27] Aaldering L. J., Song C. H., Tracing the technological development trajectory in post-lithium-ion battery technologies: A patent-based approach, "Journal of Cleaner Production" 2019, 241, 118343, https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2019.118343.
[28] Iftime M. D., Dumitrascu A. E., Ciobanu V. D., Chainsaw operators' exposure to occupational risk factors and incidence of professional diseases specific to forestry field, "International Journal of Occupational Safety and Ergonomics" 2019, 1-38.
[29] Malinowska-Borowska J., Socholik V., Harazin B., Stanzdro-wia pracownikow lesnych narazonych na hafas i wibracje miejscowe wytwarzane przez pify tancuchowe, „Medycyna Pracy" 2012, 63, 1, 19-29.
[30] Wojtkowiak R., Kromulski J., Dubowski A., Measurements of noise resulting from cutting chain movements on a cha-in-sawbar, lubricated with different oils, "Acta Scientiarum Polonorum. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria" 2007, 6, 1, 85-93.
[31] Gorski J., Wstqpne badania emisji akustycznej towarzyszq-cej skrawaniu drewna pilq tancuchowq, „Przeglqd Techniki Rolniczej i Lesnej" 2000, 3, 17-19.
[32] Kovac J., Krilek J., Dado M., Beno P., Investigating the influence of design factors on noise and vibrations in the case of chainsaws for forestry work. "FME Transactions" 2018, 46, 4, 513-519.
[33] Wojcik K., Skarzynski J., Salek M., Wpfywsrednicy drewna sosnowego na drgania elektrycznej pilarki z pifq fancu-chowq Stihl E180 przy przerzynce, „Zeszyty Problemowe Post^pow Nauk Rolniczych" 2009, 543.
[34] Stempski W., Jabtonski K., Wegner J., Relations between top-plate filling angle values of cutting chains and chain-saw vibration levels, "Acta Scientiarum Polonorum" 2010, 9, 31-39.
[35] Landekic M., Bacic M., Pandur Z., Susnjar M., Vibration Levels of Used Chainsaws, "Forests" 2020, 11, 2, 249.
[36] Feyzi M., Jafari A., Ahmadi H., Investigation and analysis the vibration of handles of chainsaw without cutting, "Journal of Agricultural Machinery" 2016, 6, 1, 90-101.
[37] Dimou V., Kantartzis A., Malesios C., Kasampalis E., Research of exhaust emissions by chainsaws with the use of a portable emission measurement system, "International Journal of Forest Engineering" 2019, 30, 3, 228-239.
[38] Lijewski P., Fuc P., Dobrzynski M., Markiewicz F., Exhaust emissions from small engines in handheld devices, In MATEC Web of Conferences, VII International Congress on Combustion Engines, Poznan, Poland, 27-29 June 2017 , EDP Sciences: Lez Ili, France, 2017; Volume 118.
[39] Dimou V., Kantartzis A., Malesios C., Kasampalis E., Research of exhaust emissions by chainsaws with the use of a portable emission measurement system, "International Journal of Forest Engineering" 2019, 30, 3, 228-239.
[40] Hooper B., Parker R., Todoroki C., Exploring chainsaw operator occupational exposure to carbon monoxide in forestry, "Journal of occupational and environmental hygiene" 2017, 14(1), D1-D12.
[41 ] Dqbrowski A., Przyczyny wypadkow powodowanych przez przenosne pilarki lancuchowe, „Bezpieczenstwo Pracy: nauka i praktyka" 2001, 10-13.
[42] Cividino S. R. S., Gubiani R., Pergher G., Dell'Antonia D., Maroncelli E., Accident investigation related to the use of chainsaw, "Journal of Agricultural Engineering" 2013, 44.
[43] Tobita K., Nitami T., Yoshioka T., Factors associated with injuries related to chainsaw tree felling in Japan, "International Journal of Forest Engineering" 2019, 30, 3, 190-194.
[44] Dqbrowski A., Analysis and Laboratory Testing of Technical Injury Prevention Measures for Portable Combustion Chainsaws, " Forests" 2020, 11, 3, 276.
[45] Dqbrowski A., Przenosne pilarki lancuchowe-ochrona ope-ratora przed kontaktem z ruchomym narzqdziem, „Bezpieczenstwo Pracy: nauka i praktyka" 2019, 16-19.
[46] Dqbrowski A., Aktualne wytyczne norm zharmonizowanych dotyczqce technicznych srodkow ochrony przed urazami powodowanymiprzez pilarki lancuchowe, „Bezpieczenstwo Pracy: nauka i praktyka" 2016, 22-25.
[47] Dqbrowski A., Rozwiqzania konstrukcyjne przenosnych pilarek lancuchowych zwiqkszajqcych bezpieczenstwo ich obslugi, „Bezpieczenstwo Pracy: nauka i praktyka" 2004, 11-14.
[48] Cividino S. R., Blanchini F., Lombardo R., Dell'Antonia D., Vuji-novic T. D., Malev O., Gubiani R., An Improved Safety Device
for Electric Chainsaws, "Contemporary Engineering Sciences" 2015, 27, B, 1229.
[49] Wojtkowiak R., Tomczak R. J., Analizaporównawcza wybra-nych wtasciwosci olejów smarujqcych uktad tnqcy pilarki tancuchowej, „Rosliny Oleiste-Oilseed Crops" 2013, 24, 1, 317-325.
[50] Zembrowski K., Dubowski A. P., Wojtkowiak R., Biodegrado-walne srodki smarne dla urzqdzen technicznych do pozyskiwania drewna, „Technika rolnicza ogrodnicza lesna" 2010, 1, 23-2B.
[51] Wojtkowiak R., Dubowski A., Badania porównawcze wtasciwosci olejów smarowych uktadu tnqcego pilarki tancuchowej, „Zeszyty Problemowe Postçpôw Nauk Rolniczych" 2002, 4B6, 1.
[52] Wojtkowiak R., Kromulski J., Dubowski A., Measurements of noise resulting from cutting chain movements on a chain-saw bar, lubricated with different oils, "Acta Scientiarum Polonorum. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria" 2007, 6, 1.
[53] Pilarek Z., Mielnicki P., Causes of defects of power chainsaws, "Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar." 2008, 7(4), 45-54.
[54] Ishigure Y., Kachi H., Mori Y., Kawasaki H., Pruning machine with a mechanism for preventing branch bite. In Proc. of Forest Engineering: Meeting the Needs of the Society and the Environment (FORMEC 2010), 1-9.
[55] Jelonek T., Ewolucja pity tancuchowej oraz pilarki jako srod-ków do pozyskiwania drewna, „Studia i Materiaty Osrodka Kultury Lesnej" 2015, 14.
[56] Kranjec J., Porsinsky T., History of chainsaw development, "Nova Mehanizacija Sumarstva" 2011, 32, 23-37.
tUKASZ WARGUtA, PH.D. ENG. - a graduate of the Faculty of Mechanical Engineering and Management at Poznan University of Technology. He obtained his Ph.D. in technical sciences in 2018 in the discipline of Machine Construction and Maintenance. Since 2016, he has been working at the Institute of Machine Design as an assistant professor. His scientific interests include machines and vehicles construction and operation as well as mechatronics in vehicles. He deals with the research and analysis the systems construction and designing effective solutions for the machines and vehicles drives.
DR INZ. tUKASZ WARGUtA - ukonczyt studia na Wydziale Budowy Maszyn i Zarzqdzania na Politechnice Poznanskiej. W 2018 r. uzyskat stopien doktora nauk technicznych w dyscyplinie budowy i eksplo-atacji maszyn. Od 2016 r. pracuje w Instytucie Konstrukcji Maszyn na stanowisku adiunkta. Jego zainteresowania badawcze obejmujq: konstrukcj? i eksploatacj? maszyn i pojazdów oraz mechatronik? pojazdów. Zajmuje si? badaniami i analizq budowy systemów oraz projektowaniem efektywnych rozwiqzan w uktadach nap?dowych maszyn i pojazdów.
PIOTR KRAWIEC, D.SC. ENG. PP PROF. - a graduate of the Faculty of Mechanical Engineering at the Poznan University of Technology. He obtained his doctoral degree in 2002 and in 2011 a postdoctoral degree. Since 1994, he has been working at the Department of Fun -damentals of Machine Design. His specialisation includes: machine construction and operation, computer aided design, material testing, drive control, cargo transportation safety.
DR HAB. INZ. PIOTR KRAWIEC, PROFESOR PP - ukonczyt studia na Wydziale Budowy Maszyn Politechniki Poznanskiej. Stopien doktora uzyskat w 2002 r., w 2011 r. stopien doktora habilitowanego. Od 1994 r. pracuje w Katedrze Podstaw Konstrukcji Maszyn. Specjal-nosc - budowa i eksploatacja maszyn, komputerowe wspomaganie projektowania, badania materiatów, sterowanie nap?dami, bezpieczenstwo transportu tadunków.
MATEUSZ KUKLA, PH.D. ENG.- received his bachelor and master degrees in mechatronics from the Poznan University of Technology. In 2018 he obtained his Ph.D. in mechanical engineering. Since 2013 he has been employed at the Institute of Machine Design as an assistant professor. The area of his scientific interest covers issues related to non-classical engineering materials - magneto-rheological elastomers. He conducts material research of these composites and engineering works related to their practical applications. In addition, he deals with issues related to the construction of machines and vehicles. He devotes particular interest to the construction of wheelchairs and their drive systems.
DR INZ. MATEUSZ KUKLA - ukonczyt studia licencjackie i magi-sterskie na kierunku mechatronika na Politechnice Poznanskiej. W 2018 r. uzyskat stopien doktora nauk technicznych w dyscyplinie inzynierii mechanicznej. Od 2013 r. pracuje w Instytucie Konstrukcji Maszyn na stanowisku adiunkta. Obszar zainteresowan badawczych autora obejmuje: nieklasyczne materiaty inzynierskie - elastomery magnetoreologiczne. Prowadzi badania materiatowe tych kompo-zytow i prace inzynieryjne zwiqzane z ich zastosowaniem prak-tycznym. Dodatkowo zajmuje siç kwestiami zwiqzanymi z budowq maszyn i pojazdow. Szczegolnq uwagç poswiçca budowie wozkow inwalidzkich i ich systemow napçdowych.
BARTOSZ WIECZOREK, PH.D. ENG. - a graduate of the Faculty of Construction Machinery and Transport at the Poznan University of Technology. Since 2015 he has been employed at the Institute of Machine Design in Poznan University of Technology. As part of his work, he deals with the methodology of designing and constructing rehabilitation devices dedicated to people with disabilities of the locomotor system. These works are directed towards the biomechanics of the human-wheelchair anthropotechnical system. His particular interest concerns the process of driving manual wheelchairs and its impact on the muscular system.
DR INZ. BARTOSZ WIECZOREK - ukonczyt studia na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu. Od 2015 r. pracuje w Instytucie Konstrukcji Maszyn. Zajmuje si? mi?dzy innymi metodologig pro-jektowania i budowy urzgdzen rehabilitacyjnych dla osob niepetno -sprawnych ruchowo. Prace te skoncentrowane sg na biomechanice systemow antropotechnicznych dla wozka inwalidzkiego. Szcze-golne zainteresowania autora dotyczg poruszania si? na manu-alnych wozkach inwalidzkich i ich wptywu na system mi?sniowy.
PIOTR KACZMARZYK, M.SC. ENG. - a graduate of the Faculty of Fire Safety Engineering at The Main School of Fire Service. Since 2015 he has been working in the Laboratory of Combustion Processes and Explosions at the Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute. His professional activity is associated with reaction to fire of building materials, explosion and fire protection systems, fire ventilation systems effectiveness evaluation using CFD tools. He is an author of many publications, technical standards and elaboration associated with building fire safety.
MGR INZ. PIOTR KACZMARZYK - absolwent Wydziatu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego w Szkole Gtownej Stuzby Pozarniczej. Obecnie pracuje w Laboratorium Procesow Spalania i Wybuchowo-sci w Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpozarowej - Panstwowym Instytucie Badawczym. Dziatalnosc zawodowa autora jest zwiqzana z takimi zagadnieniami jak: reakcja na ogien materia-tow budowlanych, systemy zabezpieczen przeciwpozarowych i prze-ciwwybuchowych obiektow budowlanych, ocena skutecznosci dzia-tania systemow wentylacji pozarowej wykorzystujqcych narzçdzia CFD. Jest autorem wielu publikacji, standardow technicznych oraz opracowan zwiqzanych z bezpieczenstwem pozarowym budynkow.
