Innovations in Chainsaws Utilised as Mechanical Rescue Devices

SFT VOL. 55 ISSUE 1, 2020, PP. 142–153 Łukasz Wargułaa)*, Piotr Krawieca), Mateusz Kuklaa), Bartosz Wieczoreka), Piotr Kaczmarzykb) Poznan University of Technology / Politechnika Poznańska Scientific and Research Centre for Fire Protection – National Research Institute / Centrum Naukowo - Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwow y Insty tut Badawczy * Corresponding author / Autor korespondencyjny: a) b) Innovations in Chainsaws Utilised as Mechanical Rescue Devices Innowacje w pilarkach łańcuchowych stosowanych jako mechaniczne urządzenia 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: Ł. Warguła – 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: Ł. Warguła – 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 artykułu jest wskazanie innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych w pilarkach łańcuchowych stosowanych w warunkach akcji ratowniczych i gaśniczych. Przegląd obejmuje rozwiązania komercyjne, publikacje naukowe oraz patenty. Umożliwia nakreślenie trendów rozwoju pilarek łańcuchowych stanowiących mechaniczne urządzenia ratownicze. Projekt i metody: W literaturze dostępne są analizy ewolucji pilarek łańcuchowych, dotyczą one jednak głównie warunków pozyskiwania drewna. Brakuje przeglądu rozwiązań technicznych przystosowanych do akcji ratowniczych i gaśniczych, którym towarzyszą specyficzne warunki: zanieczyszczenia ciętego drewna, praca na niestabilnym podłożu i w ograniczonej przestrzeni, potrzeba dużego skupienia operatorów w stresujących i nieprzewidywalnych sytuacjach. Ze względu na to, że prace prowadzone przez jednostki ochrony przeciwpożarowej służą ratowaniu zdrowia i życia ludzi, powinno się do nich wykorzystywać maszyny i urządzenia o jak najlepszych właściwościach. Wnioski: Rozwiązania zaprezentowane w artykule mogą przyczynić się do rozszerzenia asortymentu zespołów ratowniczych, a tym samym poprawy ich efektywności i bezpieczeństwa pracy. Trendem w rozwoju wyposażenia jednostek ochrony przeciwpożarowej są przenośne pilarki charakteryzujące się: piłami łańcuchowymi o podwyższonej trwałości podczas cięcia drewna zanieczyszczonego, niskoemisyjne i mało oddziaływujące napędy, układy 142 SAFETY & FIRE TECHNOLOGY SFT VOL. 55 ISSUE 1, 2020, PP. 142–153 zabezpieczające ciało operatora przed ostrzem piły łańcuchowej podczas niekontrolowanych i nieprzewidywalnych sytuacji, biodegradowalne oleje do smarowania piły łańcuchowej. Dostrzegana jest również konieczność prowadzenia badań nad innowacyjnymi rozwiązaniami w kierunku ich przydatności w akcjach ratowniczych. Słowa kluczowe: piła łańcuchowa, mechaniczne urządzenia ratownicze, przenośne pilarki do drewna, pilarki spalinowe, pilarki elektryczne Typ artykuu: artykuł przeglądowy Przyjęty: 06.04.2020; Zrecenzowany: 11.05.2020; Zaakceptowany: 08.06.2020; Identyfikatory ORCID autorów: Ł. Warguła – 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 wkład merytoryczny: Ł. Warguła – 40%; P. Krawiec – 15%; M. Kukla – 15%; B. Wieczorek – 15%; P. Kaczmarzyk – 15%; Proszę cytować: 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/). Introduction Wprowadzenie 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 chai (...truncated)