Análise operacional de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água

O bombeamento de água é uma das atividades mais difundidas quanto ao emprego da energia solar fotovoltaica. Porém, apesar de se apresentar como alternativa interessante, o alto custo, a baixa eficiência dos sistemas e os projetos inadequados restringem sua aplicação. O uso racional, baseado na utilização mais eficiente de seus equipamentos, está vinculado ao conhecimento do comportamento operacional desses sistemas. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar o comportamento de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água diretamente acoplado, sob diferentes condições de irradiância solar, por meio da montagem de uma bancada de testes, submetendo-o a diferentes alturas manométricas e determinando-se a vazão fornecida. A análise dos resultados permitiu estabelecer um modelo de regressão para estimativa de vazão do sistema em função da irradiância e altura manométrica. Concluiu-se que a potência gerada pelo painel e a vazão fornecida pela motobomba estão diretamente relacionadas à irradiância solar e à altura manométrica e influenciam na eficiência do sistema. A máxima eficiência do painel foi de 8%, 39% para a motobomba e 2,3% na interação dos componentes.

Desempenho operacional de conjunto trator-recolhedora de feijão

Estudos sobre a otimização do processo de colheita de grãos, dentre os quais, os de feijão, têm sido realizados pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento de máquinas agrícolas, com a finalidade de aumentar o desempenho operacional, tornando-as mais eficientes e seguras, bem como aumentar a qualidade dos grãos colhidos. A avaliação do desempenho operacional de uma máquina viabiliza o seu emprego de forma técnica e economicamente organizada. Diante disso, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho operacional de um conjunto trator-recolhedora de feijão. Foi utilizado um sistema de aquisição automática de dados, o que permitiu a coleta de dados, em tempo real, incluindo torque requerido e rotação da tomada de potência (TDP), e velocidade de deslocamento da recolhedora de feijão. Foram determinadas, também, a capacidade de processamento da máquina e as perdas ocorridas na área. O maior valor de torque requerido na TDP observado, durante ensaios de campo para a rotação de 7 Hz na TDP, foi de 731 Nm, enquanto, para a condição de 9 Hz, foi de 907 Nm. O conjunto apresentou, durante os ensaios de campo, capacidade média de processamento de 0,85 kg s-1, para área com produtividade média de 0,22 kg m-2. O produto foi colhido com umidade média de 13,6% b.u. em área de plantio direto e, nessas condições, o valor de perda encontrado totalizou 11,15%.

Desempenho operacional de um trator agrícola equipado alternadamente com pneus radiais e diagonais

A utilização de pneu radial em tratores agrícolas na década de 1950 resultou em redução das perdas de potência oriundas da resistência ao rolamento e patinagem, com conseqüente melhoria no desenvolvimento da tração. Este trabalho teve como objetivo comparar o desempenho operacional de um trator agrícola equipado alternadamente com pneus radiais e diagonais. A avaliação foi realizada a partir de análises de parâmetros indicadores do desempenho dos referidos pneus sob condições específicas de trabalho. O uso de pneus radiais proporcionou incrementos nos valores de capacidade de tração e potência na barra, diminuição nos valores de consumo específico de combustível e não causou variações no consumo horário de combustível.

Desempenho operacional de semeadura-adubadora em diferentes manejos da cobertura e da velocidade

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de uma semeadora-adubadora no sistema plantio direto. Os fatores estudados foram três manejos das culturas de cobertura, selecionados em função do tamanho de fragmentos da vegetação, triturador de palhas (palha totalmente triturada), roçadora (palha parcialmente picada) e rolo-facas (palha acamada), combinados com três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora, sendo 4,0; 5,0 e 6,0 km h-1. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3, com nove tratamentos e oito repetições, totalizando 72 observações. Para comparar os tratamentos, avaliaram-se a capacidade de campo operacional, a força de tração e a potência na barra, o consumo horário e por área, e a patinagem dos rodados do trator. O desempenho da semeadora-adubadora não foi influenciado pelos três manejos na cultura de cobertura vegetal. O aumento da velocidade provocou diminuição da força de tração, sendo o inverso para a capacidade de campo operacional e a potência na barra. O consumo horário de combustível aumentou com a velocidade, enquanto o operacional diminuiu.

Desempenho operacional de um protótipo "aerossolo"

O desempenho operacional de máquinas e equipamentos agrícolas é de fundamental importância para o conhecimento do comportamento desses em condições de trabalho. O presente estudo teve por objetivo avaliar o desempenho operacional de um protótipo "Aerossolo", tracionado por um trator Valtra BM100 4x2 TDA, com potência no motor de 73,6 kW (100 cv). O equipamento é de arrasto, constituído por comando hidráulico, cabeçalho com luva telescópica para regulagem longitudinal, duas seções dispostas lateralmente, contando com 28 lâminas em cada uma delas, lastros de concreto, rodas de transporte e rolo destorroador. O trabalho foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da UNESP -Jaboticabal, em delineamento em blocos casualizados, no esquema fatorial 3 x 3, com quatro repetições. A combinação dos nove tratamentos deu-se por três condições de lastragens (0; 960 e 1.307 kg) e três ângulos das seções (0º; 7º e 14º). Os resultados evidenciaram aumento de 32,4% no consumo operacional (L há-1) relacionado à maior lastragem, bem como em 26,8% com o maior ângulo das seções, ambos comparados à condição sem lastro e com menor ângulo, respectivamente. A profundidade de trabalho, a força de tração e a potência na barra aumentaram com o aumento do ângulo das seções e com a adição de lastros.

Avaliação da acurácia no direcionamento com piloto automático e contraste da capacidade de campo operacional no plantio mecanizado da cana-de-açúcar

Com o crescimento da mecanização da cana-de-açúcar, é necessária uma dinamização dos processos, como no uso de técnicas de agricultura de precisão para uma diminuição do custo de produção. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de contrastar a acurácia nas passadas orientadas por dois sistemas de direcionamento, autodirecionamento via satélite versus manual, assim como comparar as capacidades de campo e a eficiência operacional envolvidos no plantio mecanizado da cana-de-açúcar. Foram analisados dois tratamentos: com e sem o auxílio do piloto automático por GPS RTK na operação de plantio mecanizado. As avaliações foram realizadas em condições de campo, na Usina IACO Agrícola S.A., em Chapadão do Sul - MS. De acordo com os resultados obtidos, afirmou-se que o uso do piloto automático na operação de plantio da cana-de-açúcar ofereceu uma acurácia de 0,033 m entre as passadas, sendo cinco vezes maior do que aquela obtida com o direcionamento manual, e que o seu uso não melhorou a eficiência operacional do conjunto mecanizado na operação de plantio, sendo limitada pelo sistema de colheita e transporte da cana muda para a plantadora.

Software para estimativa do custo operacional de máquinas agrícolas - MAQCONTROL

A seleção e a otimização de sistemas mecanizados são os principais objetivos da mecanização racional. Não é suficiente uma compra adequada do maquinário agrícola se sua utilização não for controlada em aspectos operacionais e financeiros. Neste trabalho, é descrito o desenvolvimento de software para estimativa do custo operacional de máquinas agrícolas (MAQCONTROL), utilizando o ambiente de desenvolvimento Borland Delphi e o banco de dados Firebird. Os custos operacionais foram divididos em fixos e variáveis. Nos custos fixos, foram estimadas as despesas com depreciação, juros, alojamento e seguros. Nos custos variáveis, foi dada ênfase aos custos de manutenção como: óleos lubrificantes, filtros, pneus, graxa, combustível, pequenos reparos e troca de peças. Os resultados demonstraram a eficiência do software para os objetivos propostos. Assim, o MAQCONTROL pode ser uma importante ferramenta no processo de administração rural, pois reduz os custos da informação e agiliza a determinação precisa dos custos operacionais de máquinas agrícolas.

Modelagem matemática para seleção de conjuntos mecanizados agrícolas pelo menor custo operacional

A seleção de uma máquina agrícola pode tornar-se uma tarefa árdua, pois há diversas variáveis que devem ser consideradas. A escolha do equipamento mais adequado para uma propriedade agrícola é uma das etapas mais importantes do processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de computador por programação linear em plataforma web para seleção automatizada de conjuntos mecanizados agrícolas, baseados no menor custo operacional. O programa, desenvolvido em linguagem ASP.NET, pode ser acessado gratuitamente pela Internet (http://www.maquinas.ufms.br). O usuário pode selecionar um conjunto mecanizado agrícola dentro de uma vasta lista de opções que contém suas especificações técnicas ou deixar que o programa lhe retorne automaticamente a melhor opção, pelo menor custo operacional. O programa desenvolvido proporciona ao usuário uma seleção racional via Internet de conjuntos mecanizados, permitindo o estudo econômico do uso das máquinas e implementos, sem a necessidade da instalação de programas dedicados no computador, que dificultariam a manutenção do banco de dados.

Aplicação da análise envoltória de dados (AED) na avaliação da eficiência operacional relativa entre usinas de cana-de-açúcar no território brasileiro

Este estudo tem por objetivo analisar o impacto das variáveis tamanho e localização na eficiência operacional de usinas de cana-de-açúcar no Brasil na safra 2008/2009. Para tanto, realizou-se um estudo de eficiência operacional, por meio da aplicação da Análise Envoltória de Dados (AED), na qual foi possível identificar as usinas mais eficientes dentre um universo de 355 e classificá-las por tamanho e localização. A análise quantitativa sugere que existe maior concentração de usinas classificadas como eficientes e de tamanho grande, localizadas no estado de São Paulo. Objetivando uma análise em profundidade, foi realizado um estudo de múltiplos casos em um grupo de usinas. Conclui-se que a eficiência operacional de usinas de cana-de-açúcar depende da variável tamanho, na medida em que as usinas de maior porte tendem a investir mais em tecnologias que proporcionam maior ganho de eficiência operacional. A eficiência também depende da variável localização, na medida em que o estado de São Paulo apresenta condições edafoclimáticas mais favoráveis à extração de uma cana-de-açúcar com maior teor de sacarose, que, consequentemente, pode influenciar na eficiência operacional de usinas de cana-de-açúcar.

Comportamento operacional de associações entre sulcadores e discos de corte para sistema de semeadura direta

O objetivo foi avaliar o desempenho operacional quanto ao requerimento de tração, consumo energético e eficiência de trabalho de associações entre elementos de corte dos resíduos culturais e de rompedores do solo, em função da velocidade de deslocamento. Este trabalho foi realizado em propriedade agrícola situada no município de Santa Maria (RS), em solo classificado como Argissolo Vermelho e textura francoarenosa. O experimento foi composto por 24 combinações de tratamentos, em um esquema fatorial de 2x3x4. Estes foram obtidos pela interação dos fatores sulcadores (haste e disco), discos de corte (sem disco, liso e ondulado) e velocidades (1,11; 1,67; 2,22 e 2,78 m s-1). Os dados de desempenho do trator foram adquiridos com a utilização de instrumentação eletrônica. As associações entre sulcador e disco apresentaram melhor desempenho nas velocidades de 1,11 e 1,67 m s-1 por exigirem menor força de tração e consumo de combustível. Além disso, o uso de discos permitiu uma redução da ampliação da força de tração quando a velocidade passou de 1,11 para 2,78 m s-1. A haste exigiu maior demanda de tração do que os discos desencontrados, e ambos, ao serem combinados com os discos de corte, tiveram suas demandas aumentadas. Outrossim, a mobilização do solo não foi influenciada pela velocidade.

Remoção mecânica de plantas aquáticas: análise econômica e operacional

A remoção de plantas aquáticas tem sido utilizada como opção ao controle químico e biológico, em razão de restrições ambientais em algumas regiões brasileiras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo para análise econômica e operacional da remoção mecânica de plantas aquáticas, visando realizar estudo econômico comparativo com o controle químico. A operação foi estudada num reservatório de uma usina de bombeamento em Barra do Piraí-RJ. O sistema consiste de retroescavadeiras instaladas em balsas, usadas para cortar as plantas e liberá-las no fluxo de água. Antes da tomada d'água existe uma barreira flutuante que intercepta as plantas, as quais são removidas por um guindaste fixo nas margens. As plantas são armazenadas por algum tempo e depois descartadas. Existe, ainda, um sistema de limpeza das grades da tomada d'água. Dados do volume total de plantas descartadas foram coletados durante 14 meses, assim como foi avaliado o volume de biomassa produzido por área das principais espécies infestantes. A empreiteira que administra o serviço forneceu planilhas de custos e outro parâmetros operacionais. Um modelo foi desenvolvido para calcular custos por hectare de plantas removidas. Os resultados mostraram custo médio mensal de US$ 17.780,28 por hectare. Apesar do alto custo, o sistema de remoção demonstrou capacidade de controlar apenas 4,1% da área infestada no reservatório, na época da coleta dos dados. Simulando dados de uma aplicação de glyphosate, o controle químico custaria apenas 0,23% do custo da remoção. Análises de sensibilidade mostraram que a compactação das plantas para transporte, o volume de plantas produzidas por área e o custo do transporte são os parâmetros principais para a otimização.

Avaliação operacional do controle mecânico de plantas aquáticas imersas no reservatório de Jupiá

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. Em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com "taboa", o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

Análisis de la sensibilidad de biotipos de Lolium multiflorum a herbicidas inhibidores de la enzima ALS, ACCasa y Glifosato

A pesar de los avances logrados en el control de las malezas con el uso de herbicidas, el manejo de las mismas no se simplificó, sino que, al contrario, surgieron nuevos desafíos, como la aparición de resistencia a herbicidas. En 2007, se reportó en Lolium multiflorum el segundo caso de resistencia a glifosato detectado en Argentina. En el sudeste de la provincia de Buenos Aires se registraron fallas de control a campo en poblaciones de Lolium multiflorum debido a su resistencia a distintos herbicidas de las familias de los inhibidores de ALS y de ACCasa y al herbicida glifosato. El objetivo de este estudio fue caracterizar el nivel de resistencia a ciertos herbicidas inhibidores de la ALS y de la ACCasa y al glifosato en una población de L. multiflorum de Lobería (Bs As, Argentina) supuestamente resistente (LmR). Se realizaron bioensayos en cajas de Petri y se determinó la GR50 mediante la variación en la longitud de coleoptile. Las curvas de dosis-respuesta se obtuvieron por medio de la ecuación log-logística. El biotipo LmR presentó resistencia múltiple a herbicidas con tres modos de acción diferentes: glifosato, inhibidores de ALS y de ACCasa. Dicho ensayo demostró la aparición de un biotipo de L. multiflorum con resistencia a múltiples principios activos.

Modal testing and numerical modeling of the dynamic properties of layered sheet-steel structure

Recently, due to the increasing total construction and transportation cost and difficulties associated with handling massive structural components or assemblies, there has been increasing financial pressure to reduce structural weight. Furthermore, advances in material technology coupled with continuing advances in design tools and techniques have encouraged engineers to vary and combine materials, offering new opportunities to reduce the weight of mechanical structures. These new lower mass systems, however, are more susceptible to inherent imbalances, a weakness that can result in higher shock and harmonic resonances which leads to poor structural dynamic performances. The objective of this thesis is the modeling of layered sheet steel elements, to accurately predict dynamic performance. During the development of the layered sheet steel model, the numerical modeling approach, the Finite Element Analysis and the Experimental Modal Analysis are applied in building a modal model of the layered sheet steel elements. Furthermore, in view of getting a better understanding of the dynamic behavior of layered sheet steel, several binding methods have been studied to understand and demonstrate how a binding method affects the dynamic behavior of layered sheet steel elements when compared to single homogeneous steel plate. Based on the developed layered sheet steel model, the dynamic behavior of a lightweight wheel structure to be used as the structure for the stator of an outer rotor Direct-Drive Permanent Magnet Synchronous Generator designed for high-power wind turbines is studied.

Simulação da dinâmica operacional de uma linha industrial de abate de suínos

Este trabalho teve como objetivo implementar um modelo computacional para simular a dinâmica operacional de uma linha industrial de abate de suínos. O sistema real modelado pertence à empresa Frigorífico Frimesa, sediada no município de Medianeira (PR). O modelo implementado é tipo dinâmico, discreto e estocástico. Este simula 34 operações unitárias e foi estruturado com o uso da linguagem de simulação EXTEND TM. Para validação do modelo foram coletados dados relativos a cinco dias de operação, em que foram abatidos 1.346, 1.630, 1.360, 1.585 e 1.550 suínos, respectivamente. Como parâmetros de comparação entre os dados obtidos a partir do sistema e gerados pelo modelo foram selecionadas as seguintes variáveis: (i) tempo de duração da operação; (ii) tempo de deslocamento da insensibilização até a depiladeira; (iii) tempo deslocamento da insensibilização até a câmara fria; (iv) número de carcaças re-inspecionadas; e (v) número final de carcaças. Na validação do modelo, foi constatado que, para a variável tempo de duração da operação por meio do teste Tukey a 1% de significância, não foram detectadas diferenças estatísticas entre os valores obtidos do sistema real e os gerados pelo modelo. Considerando-se esta e outras análises, foi concluído que o modelo aplica-se à finalidade para a qual foi implementado. Sendo assim, foram realizadas duas análises de sensibilidade. Na primeira, ao alterar o número de suínos a abater de 1 mil para 2 mil, foi determinado que os tempos de duração da operação variariam de 6,20 a 10,10 h, respectivamente. Para a segunda, ao abater 1.340 suínos e alterar a velocidade das nórias de 300 para 600 animais por hora, o tempo de duração da operação passou de 8,10 para 7,40 h, respectivamente.