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.

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).

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.

Desempenho operacional da colheita mecanizada de cana-de-açúcar (saccharum spp.) em função da velocidade de deslocamento e rotação do motor da colhedora

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Avaliação de perdas invisíveis na colheita mecanizada em dois fluxos de massa de cana-de-açúcar

In this work the performance of a sugar cane chopped harvester was analysed when fed with two sugar cane mass flows, measuring the invisible losses, which are impossible to measure in the field, harvester sugar cane cleaning efficiency and air velocity on extractors exit. The trial was done under controlled conditions at Copersucar Technology Center in January 2000. The results showed that the flow of sugar cane through the harvester doesn't influence the magnitudes of total invisible losses and raw material cleaning efficiency. The mean air velocity on the primary extractors exit was 12.0 m s-1, and 9.2 m s-1 on the secondary extractor, with a coefficient of variation of 21%, indicating that the poor cleaning performance of the harvester could be related to air velocity difference inside the extractor. Analyzing the data collected in the trials, it was possible to conclude that invisible losses in sugar cane harvester were 10% and the cleaning efficiency was 87%.

Avaliação de perdas invisíveis na colheita mecanizada em dois fluxos de massa de cana-de-açúcar

Neste trabalho, analisou-se o comportamento da colhedora de cana-de-açúcar picada frente a dois fluxos de alimentação de matéria-prima, mensurando-se as perdas invisíveis, impossíveis de serem quantificadas diretamente no campo, a eficiência de limpeza da colhedora e a velocidade do ar na saída dos extratores. Os ensaios foram realizados sob condições controladas no Centro de Tecnologia Copersucar, em janeiro de 2000. Os resultados apontaram que o fluxo de massa de cana que alimenta a colhedora, na faixa avaliada, não tem influência nas magnitudes das perdas invisíveis totais de cana e na eficiência de limpeza da matéria-prima. A velocidade média do ar na saída do extrator primário foi de 12,0 m s-1, e no extrator secundário, de 9,2 m s-1, com coeficiente de variação médio de 21%, indicando que o baixo desempenho de limpeza da colhedora pode estar associado às diferenças de velocidade do ar nos extratores. Por meio da análise dos dados quantificados nos ensaios, concluiu-se que as perdas invisíveis no processamento da cana na colhedora foram de 10%, e a eficiência de limpeza, de 87%.

Controle estatístico aplicado ao processo de colheita mecanizada de cana-de-açúcar

O avanço da mecanização na colheita da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) proporcionou o uso de novas tecnologias e ganho em produtividade para a cultura. O controle da qualidade do processo de colheita da cana-de-açúcar é fundamental para reduzir as perdas. Este trabalho teve o objetivo de avaliar as perdas na colheita mecanizada de cana-de-açúcar, utilizando-as como indicadores de qualidade do processo de colheita. Os dados foram coletados em duas propriedades próximas a Jaboticabal - SP, com a variedade SP80-3280, em 3º e 4º cortes. Caracterizou-se o porte do canavial e, após a colheita, demarcou-se área de 1,5 ha, sendo demarcados 25 pontos, espaçados de 12 x 50 m, quantificando-se as perdas visíveis. Posteriormente, foi aplicado o controle estatístico do processo pela média, que consta de três vezes o desvio-padrão para mais ou para menos, sendo esses os limites superior e inferior de controle, respectivamente. A média das perdas de pedaço solto foi estatisticamente maior do que as médias de perdas em pedaço fixo, cana inteira, cana-ponta e toco. A ocorrência de perdas em rebolo estilhaçado foi menor para o 4º corte em relação ao 3º corte, enquanto as perdas em pedaço fixo e toco foram menores no 3º corte, comparadas às perdas no 4º corte. Em cada corte, as médias para as perdas totais estiveram próximas dos valores encontrados na bibliografia. Pedaço solto foi a variável de perdas visíveis com maior percentagem de ocorrência. As perdas demonstraram que a colheita mecanizada não se encontra sob controle estatístico de processo.

Controle estatístico aplicado ao processo de colheita mecanizada de cana-de-açúcar

O avanço da mecanização na colheita da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) proporcionou o uso de novas tecnologias e ganho em produtividade para a cultura. O controle da qualidade do processo de colheita da cana-de-açúcar é fundamental para reduzir as perdas. Este trabalho teve o objetivo de avaliar as perdas na colheita mecanizada de cana-de-açúcar, utilizando-as como indicadores de qualidade do processo de colheita. Os dados foram coletados em duas propriedades próximas a Jaboticabal - SP, com a variedade SP80-3280, em 3º e 4º cortes. Caracterizou-se o porte do canavial e, após a colheita, demarcou-se área de 1,5 ha, sendo demarcados 25 pontos, espaçados de 12 x 50 m, quantificando-se as perdas visíveis. Posteriormente, foi aplicado o controle estatístico do processo pela média, que consta de três vezes o desvio-padrão para mais ou para menos, sendo esses os limites superior e inferior de controle, respectivamente. A média das perdas de pedaço solto foi estatisticamente maior do que as médias de perdas em pedaço fixo, cana inteira, cana-ponta e toco. A ocorrência de perdas em rebolo estilhaçado foi menor para o 4º corte em relação ao 3º corte, enquanto as perdas em pedaço fixo e toco foram menores no 3º corte, comparadas às perdas no 4º corte. em cada corte, as médias para as perdas totais estiveram próximas dos valores encontrados na bibliografia. Pedaço solto foi a variável de perdas visíveis com maior percentagem de ocorrência. As perdas demonstraram que a colheita mecanizada não se encontra sob controle estatístico de processo.

Desempenho operacional de uma colhedora de cana-de-açucar ( Saccarum spp.) em função dos turnos de trabalho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Perdas na colheita mecanizada de cana-de-açúcar crua em função do desgaste das facas do corte de base

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento do plantio e da colheita de cana-de-açúcar utilizando técnicas matemáticas de otimização

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Desempenho efetivo e influência no sistema de limpeza da colheita mecanizada de cana-de-açúcar utilizando diferentes velocidades de deslocamento e rotações do extrator primário

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.