Perdas na colheita mecanizada de algodão em variabilidade espacial e em função de velocidades de colheita

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistema de monitoramento de perdas visíveis de cana-de-açúcar em colhedora de cana picada

In the last few years the sugar-cane mechanical harvested area has increased, especially in regions with appropriated slop. The use of this technology brings some inconveniences, such as, the increase in the percentage of extraneous matter, which causes the reduction of technological quality of the raw material, and losses in the field. Extraneous matter (trash) is composed of tops and leaves in major percentage, plus soil and roots, and eventually some metal parts. In the green cane harvest system the percentage of extraneous matter has a tendency to increase due to the great amount of vegetal matter to be processed. The increase in the blower fan speed to reduce the amount of extraneous matter can lead to an unacceptable economic level of raw material losses. The main objective of this work was, using a cane loss monitor, to evaluate and quantify the amount of visible losses of sugar cane through the primary extractor at two different fan speeds. Afterwards these losses were related to the harvester cleaning efficiency. The piezoelectric transducer shows a reasonable sensibility. The results show that the cleaning efficiency in the primary extractor (85% mean), the cane losses (between 5.68% and 2.15%) and fan speed are interrelated. The total losses and specially splinters (between 3.19% and 0.91%), showed a significant difference among the treatments.

Projeto de um cortador de base para colhedora de cana-de-açúcar utilizando otimização matemática

A base-cutter represented for a mechanism of four bars, was developed using the Autocad program. The normal force of reaction of the profile in the contact point was determined through the dynamic analysis. The equations of dynamic balance were based on the laws of Newton-Euler. The linkage was subject to an optimization technique that considered the peak value of soil reaction force as the objective function to be minimized while the link lengths and the spring constant varied through a specified range. The Algorithm of Sequential Quadratic Programming-SQP was implemented of the program computational Matlab. Results were very encouraging; the maximum value of the normal reaction force was reduced from 4,250.33 to 237.13 N, making the floating process much less disturbing to the soil and the sugarcane rate. Later, others variables had been incorporated the mechanism optimized and new otimization process was implemented .

Sistema de sincronismo entre a colhedora de cana-de-açúcar e o veículo de transbordo

One of the problems found in mechanical harvest of sugar cane is the lack of synchronism between the harvest machine and the infield wagon, causing crop losses as well as operational capacity. The objective of the present research was to design a system capable of helping to synchronize the sugar cane harvest machine with the wagon. The communication between tractor and harvest machine is wireless. Two ultrasound sensors coupled to the elevator and a microprocessor manage such information, generating a correct synchronization among the machines. The system was tested in laboratory and on field performing its function adequately, maintaining the two machines in synchronization, indicating and alerting the operators their relative positions. The developed system reduced the sugar cane lost in 60 kg ha-1 comparing to the harvest with the system turned off.

Fusos de sono: decomposição, parametrização e aplicações

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Desenvolvimento e projeto de colhedora de babaçu (Orbignya phalerata Mart.) para agricultura familiar nas regiões de matas de transição da Amazônia

O babaçu (Orbignya phalerata) é uma típica palmeira das matas de transição dos ecossistemas Amazônia/Cerrado e Amazônia/Caatinga, sendo de grande importância econômica, social e ambiental nestas regiões. Os produtos advindos dos babaçuais possibilitam renda para uma das camadas mais pobres da região amazônica e um dos entraves para a obtenção eficiente destes produtos é a colheita dos cocos de babaçu, que atualmente se faz no sistema extrativista. O objetivo deste trabalho foi realizar o desenvolvimento e projeto de uma colhedora de babaçu adaptável ao ambiente de trabalho da agricultura familiar e as características das matas de transição amazônicas. Para tal foram realizados estudos de literatura que nortearam as decisões e simplificações de projeto, assim como foram realizados os cálculos e desenhos da nova colhedora. O projeto foi realizado através de ferramentas de engenharia que apresentaram como resultados o memorial de cálculo que descreve o caminho técnico para o dimensionamento dos elementos constituintes da colhedora e a partir destes os desenhos detalhados dos elementos da nova máquina. Pelos desenhos detalhados suas considerações e decisões concluí-se que a colhedora de babaçu apresenta-se passível de ser construída com materiais nacionais de baixo custo, além de fácil operação, manutenção e com mínimo efeito sobre os babaçuais naturais.

Desempenho da colhedora de milho Penha CLM-350: parte I - sistema espigador

Com o propósito de avaliar a colhedora Penha CLM-350, visando fornecer subsídios aos projetos e usuários, realizou-se o presente trabalho, onde foi estudada a eficácia do sistema espigador, determinando-se a porcentagem de milho colhido para os diversos tratamentos estudados. Definiu-se um parâmetro adimensional U, que é a relação entre a velocidade periférica dos roletes e a velocidade de deslocamento da colhedora. Procurou-se relacionar as diversos tratamentos U, com os valores percentuais de grãos de milho colhidos e perdidos no solo. Os resultados foram estudados através da análise de variância, empregando-se o teste F, aos níveis de 1% e 5% de probabilidade e o teste Tukey para a comparação estatística entre as médias.

Desempenho da colhedora de milho Penha CLM-350: parte II - sistemas de debulhamento e limpeza

Com a finalidade de quantificar o desempenho dos sistemas de debulhamento e limpeza da colhedora Penha CLM-350,, estudou-se as perdas percentuais era grão de milho, ocorridos na saída de palhas, bem como a porcentagem de impurezas, presente no milho ensacado. Tomando-se como 100% os grãos de milho colhidos pelo sistema espigador, determinou-se o valor percentual perdido pelos sistemas de debulhamento e limpeza, bem como a porcentagem de impurezas presente nos grãos de milho ensacado, nos diversos tratamentos estudados. O teor médio de umidade foi de 15,78% (b.u.). Os tratamentos correspondentes ao sistema de debulhamento e limpeza são as velocidades periféricas do debulhador ou as rotações do aspirador em faces da configuração geométrica da máquina. Os resultados obtidos foram estudados através da análise de variância, empregando-se os testes F, aos níveis de 1% e 5% de probabilidade e o teste Tukey, para a comparação estatística entre as médias. A análise estatística para verificar a influência da rotação do aspirador, era relação a porcentagem de grãos de milho perdidos na saída de palhas, mostrou diferenças altamente significativas, podendo-se admitir uma relação direta entre os dois parâmetros nas condições do ensaio. Com relação a rotação do aspirador e a porcentagem de impurezas, presentes nos grãos de milho ensacados, os testes das médias revelaram significância entre os tratamento D (1241,7 rpm) e E (820 rpm) sendo que este último apresentou a maior média. Uma análise mais acurada dos resultados sugere que a porcentagem de impurezas, estaria mais na dependência das relações de fluxo através da colhedora, do que propriamente do regime do aspirador.

Desempenho da colhedora de milho Penha CLM-350: parte III - danos mecânicos

Cm vistas a estudar o efeito do sistema de debulhamento na qualidade dos grãos de milho, realizou-se o presente trabalho, onde foram estudados os danos mecânicos sofridos pelos grãos, bem como os danos mecânicos invisíveis, evidenciados pelos testes de germinação. Nos diversos tratamentos estudados, determinou-se a porcentagem de umidade presente nos grãos de milho. Definiu-se a velocidade periférica do debulhador, pelo diâmetro (300 mm) do mesmo e as rotações, para os diversos tratamentos. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 5 tratamentos e 6 repetições onde foram estudados os valores percentuais de grãos inteiros e quebrados, os teores de umidade correspondentes e os valores de germinação através da análise de variância. Empregou-se o teste F aos níveis de 1% e 5% de probabilidade e o teste Tukey para comparação entre as médias. Da análise pode-se concluir que em relação ao teor de umidade dos grãos, os tratamentos não diferiram estatisticamente.

Sistema de monitoramento de perdas visíveis de cana-de-açúcar em colhedora de cana picada

A área de cana colhida mecanicamente tem crescido, sobretudo em regiões com relevo até 12% de declividade, principalmente por ser essa uma forma de viabilizar a colheita de cana-de-açúcar crua a um custo competitivo. A adoção desse sistema introduz certos inconvenientes, tais como: aumento dos índices de matéria estranha na carga, o que, por sua vez, implica a redução da qualidade tecnológica da matéria-prima fornecida para moagem, e perdas de colmos e/ou frações no campo. A tentativa de reduzir tais índices, por meio do aumento da velocidade de saída de ar dos extratores das colhedoras, pode aumentar as perdas de matéria-prima em níveis inaceitáveis economicamente. Este trabalho avaliou o nível de perdas visíveis de lascas de cana, por meio do extrator primário da colhedora, para duas rotações do ventilador, monitorado por sensor de perdas de cana desenvolvido especialmente para esse fim. Em seguida, essas perdas foram relacionadas com a eficiência de limpeza da colhedora. Os resultados mostraram que a eficiência de limpeza do extrator primário (cerca de 85%), as perdas de cana-de-açúcar em geral (entre 5,68% e 2,51%) e a velocidade do ventilador estão diretamente relacionados. As perdas (totais), e principalmente lascas (entre 3,91% e 0,91%), apontaram diferenças significativas entre os tratamentos estudados.

Projeto de um cortador de base para colhedora de cana-de-açúcar utilizando otimização matemática

Um cortador de base representado por um mecanismo de quatro barras foi desenvolvido utilizando-se do programa Autocad. Suas partes constituintes foram pré-dimensionadas em função das características operacionais de uma colhedora de cana-de-açúcar em sistema de cana crua e inteira, colhendo uma linha de cana por passada. A força normal de reação do perfil no ponto de contato foi determinada por meio da análise dinâmica, sendo as equações de equilíbrio dinâmico baseadas nas leis de Newton-Euler. O processo de otimização teve como objetivo minimizar a força normal de reação do solo, submetida a restrições de posição, trajetória, comprimento das barras, constante da mola e da força normal. Implementou-se o Algoritmo de Programação Quadrática Seqüencial - SQP do módulo de otimização do programa computacional Matlab. Os resultados mostraram melhora significativa no desempenho de flutuação do mecanismo, representada pela força normal de reação do perfil, a qual foi reduzida de 4.250,33 para 237,13 N. Posteriormente, outras variáveis foram incorporadas ao mecanismo otimizado e um segundo processo de otimização foi implementado.

Avaliação do desempenho de dispositivo de corte de base de colhedora de cana-de-açúcar

A utilização da colheita mecanizada na cana-de-açúcar faz surgir preocupações quanto à qualidade do corte e à perda de matéria-prima; para minimizar esses problemas, os fabricantes de colhedoras têm desenvolvido dispositivos para auxiliar o operador no controle da altura de corte. Em vista disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho qualitativo de um dispositivo semi-automático de controle de altura de corte basal, instalado em uma colhedora de cana picada. Analisou-se em duas situações, com e sem o uso do dispositivo, a variabilidade da altura de corte, tocos arrancados e impureza mineral, por meio de estatística descritiva. Para as condições analisadas, o corte de base não está sob controle estatístico, não sendo possível manter a altura de corte determinada pela usina. O uso do dispositivo pode ser útil para a manutenção de altura de corte menor, mas é influenciado pelo estado do canavial e não mostrou vantagens quanto à impureza mineral; no entanto, apresentou menor freqüência de tocos arrancados. Existem diferenças na altura do toco e na impureza mineral quando se considera o período de trabalho (manhã/tarde).

Influência da vibração das hastes e da velocidade de deslocamento da colhedora no processo de colheita mecanizada do café

Hoje, já existem vários estudos sobre a eficiência operacional de colheita mecanizada do café, porém pouco se sabe sobre a influência da vibração das hastes e a velocidade de deslocamento da colhedora nesse processo. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência da vibração das hastes e da velocidade de deslocamento da colhedora no processo de colheita mecanizada do café. O trabalho foi desenvolvido na Fazenda Capetinga, sul de Minas Gerais. Para os ensaios, utilizou-se do delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em parcelas aleatórias, contendo, em média, 40 plantas em fileira. Os ensaios foram realizados com duas passadas da colhedora, definidos em função do índice de frutos verdes na planta. A primeira passada foi realizada com média de 30% de verde, e a segunda, com média de 10% de verde. Concluiu-se que, na primeira passada, o volume de café colhido, a desfolha e a eficiência de derriça foram 29,25%, 31,12% e 31,85%, respectivamente, superiores na maior vibração. Na segunda passada, na maior velocidade operacional, o volume de café caído no chão variou 61,2% em relação à menor velocidade, e a redução no volume colhido e na eficiência de colheita variou de14,28% da menor para a maior velocidade operacional.

Sistema de sincronismo entre a colhedora de cana-de-açúcar e o veículo de transbordo

Um dos problemas encontrados na colheita mecanizada da cana-de-açúcar é a falta de sincronismo entre a colhedora e o transbordo, ocasionando perdas tanto de material como de capacidade operacional. A presente pesquisa teve como objetivo desenvolver um sistema capaz de auxiliar no sincronismo entre a colhedora e o veículo de transbordo por meio de comunicação sem fio. Dois sensores de ultra-som acoplados ao elevador e um microprocessador gerenciam tais informações, gerando correta sincronia entre as máquinas. O sistema foi testado em laboratório e em campo, cumprindo corretamente a função de manter as máquinas em sincronia, indicando e alertando aos operadores as suas posições relativas. O sistema desenvolvido reduziu as perdas de rebolo em cerca de 60 kg ha-1, comparado com a colheita realizada com o sistema desligado.

Influência da distância entre passadas de colhedora equipada com monitor de colheita na precisão dos mapas de produtividade na cultura do milho

Um dos entraves para a maior expansão da agricultura de precisão está, principalmente, no elevado custo dos equipamentos a serem utilizados. A geração de mapas de produtividade é a fase de mais fácil execução na agricultura de precisão. Entretanto, quando várias colhedoras operam simultaneamente em uma determinada área, nem sempre é possível dispor de monitores de colheita em todas as máquinas. Assim, neste trabalho, foi avaliado o decréscimo da precisão em mapas de produtividade obtidos a partir de áreas onde se utilizaram colhedoras não-equipadas com monitor de colheita associadas a colhedoras monitoradas. Também foram comparados os métodos de interpolação "inverso da distância ao quadrado" e "krigagem". Inicialmente, a interpolação do mapa com todos os pontos de amostragem (original) foi gerada e, a partir dessa, foi feita a eliminação de passadas de modo a obter os mapas simulados. Na comparação entre os mapas simulados e o original, foi utilizado o coeficiente de desvio relativo - CDR, e o índice kappa. O número de passadas eliminadas diminuiu a precisão dos mapas em ambos os métodos de interpolação. Sendo assim, a quantidade mínima necessária de monitores em um conjunto de colhedoras depende da precisão desejada. Portanto, as máquinas devem ser intercaladas de maneira que as amostras sejam coletadas uniformemente por toda a área a ser colhida.