Efeito da velocidade de operação do arado de discos, de arrasto, na componente longitudinal do esforço tratório, em solo de classe textural areia

O presente trabalho foi realizado com o propósito de estudar o efeito do aumento de velocidade sobre os valores da componente longitudinal do esforço tratório. Foi usado um arado de discos, de arrasto. Para a medição da componente longitudinal do esforço tratório foi utilizado um dispositivo de acoplamento na barra do trator, onde foi inserido um dinamômetro eletromecânico PIAB. Os ensaios foram realizados, em condições de campo, em um solo de classe textural areia. As velocidades de deslocamento foram em número de 4:2,86 km/h, 3,61 km/h, 4,74 km/h e 6,64 km/h. Nas condições em que foram realizados os ensaios, determinou-se a seguinte equação: K = 2,64 v + 62,88, sendo K = força específica média em kgf/dm² e v = velocidade de deslocamento em km/h.

Força de tração e volume de solo mobilizado por haste sulcadora em semeadura direta sobre campo nativo, em função do teor de água no solo, profundidade e velocidade de operação

A semeadura direta é um sistema de manejo eficiente em termos de conservação do solo e da água, economia de energia e capacidade operacional dos conjuntos mecanizados. No entanto, em áreas onde existem pecuária e produção de grãos, ou onde o solo é trafegado e trabalhado em condições inadequadas, pode ocorrer compactação do solo nas camadas superficiais. Mesmo compactadas, essas camadas não necessitariam ser descompactadas ou revolvidas, se boa germinação e desenvolvimento da cultura fossem alcançados apenas com a mobilização efetuada pelos sulcadores da semeadora. Os objetivos deste estudo foram determinar a força de tração demandada e o volume de solo mobilizado pelas hastes sulcadoras de adubo, além da patinagem do trator, em diferentes estados de consistência de um Argissolo, em semeadura direta sobre campo nativo dessecado. Houve aumento na demanda de tração com o aumento da profundidade de atuação da haste, e sua magnitude dependeu do estado de consistência do solo. O aumento da velocidade não influenciou na força de tração na haste em solos seco e úmido, porém, na condição de friabilidade, essa foi maior. O volume de solo mobilizado pelo sulcador foi maior em solo seco e a 12 cm de profundidade. Nos estados de consistência seco e friável e na maior profundidade testada, verificou-se a necessidade de acionamento da TDA do trator para obtenção de níveis aceitáveis de patinagem.

Efeito da escarificação sobre alguns parâmetros físicos de um planossolo

Em face da importância do planossolo (Albaqualf) nas atividades agrícolas desenvolvidas na região Sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, estudou-se o efeito de um escarificador sobre alguns parâmetros físicos desse solo, no Campo Experimental de Máquinas Agrícolas da EMBRAPA-CPACT, no Município do Capão-do-Leão, em novembro de 1994. Analisou-se esse efeito sobre a densidade, porosidade e agregação do solo, utilizando três velocidades de operação do escarificador (4,76; 3,63 e 2,58 km h-1) e dois teores de água (119,6 e 71,7 g kg-1) no solo. Não houve efeito significativo da interação teor de água x velocidade de operação sobre os parâmetros físicos do solo. As condições físicas do solo foram melhoradas, quando o solo foi preparado com maior teor de água no solo, com exceção da densidade e macroporosidade do solo, as quais não foram influenciadas pelo teor de água no solo. A velocidade de deslocamento do escarificador não apresentou influência sobre os parâmetros físicos do solo estudados, com exceção do diâmetro médio geométrico e estabilidade dos agregados do solo, que apresentaram melhores resultados na menor velocidade de deslocamento.

Profundidade de sulco, área de solo mobilizada e força de tração de uma semeadora-adubadora em razão da velocidade de deslocamento

Este trabalho teve por objetivo avaliar a profundidade de sulco, área de solo mobilizada e a força de tração solicitada por uma semeadora-adubadora de precisão em sistema de plantio direto na cultura do milho, em razão da velocidade de deslocamento. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições em arranjo fatorial 4 x 3, com 12 tratamentos, constituídos de quatro velocidades de deslocamento, obtidas pelos escalonamentos de marchas e de três rotações do motor do trator. Durante a semeadura, monitoraram-se a velocidade de operação, a rotação do motor e a força de tração na barra. Após a semeadura, foram avaliadas a profundidade do sulco e a área mobilizada de solo. Os resultados mostraram que: a profundidade do sulco foi influenciada pelo aumento na velocidade de operação; a área mobilizada de solo aumentou em 41 % com a elevação da velocidade de operação; o requerimento de força na barra de tração, média, por linha de semeadura e por área mobilizada de solo diminuiu com o aumento da velocidade; e a força média na barra de tração por profundidade do sulco aumentou com o incremento da velocidade de operação.

Efeito de sistemas de manejo do solo e velocidade de semeadura no desenvolvimento do sorgo forrageiro

O sorgo forrageiro é uma gramínea indicada para cultivo em ambientes secos e quentes, nos quais a produtividade de outras forrageiras pode ser antieconômica. Objetivou-se, com este trabalho, estudar diferentes sistemas de manejo e diferentes velocidades de semeadura, no desenvolvimento do sorgo forrageiro cv. BRS 610. O solo da área experimental foi um Nitossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi instalado em condições de campo, na FCA/UNESP, Campus de Botucatu-SP, utilizando-se o delineamento em blocos ao acaso, em esquema de parcela subdividida, com dezesseis tratamentos (quatro sistemas de manejo e quatro velocidades de semeadura). Os sistemas de manejo utilizados foram: semeadura direta; gradagem pesada; gradagem pesada + duas gradagens leves e escarificação. As velocidades na operação de semeadura utilizadas foram: 3, 5, 6 e 9 km h-1. Foram analisadas as seguintes variáveis: população de plantas, altura de plantas, diâmetro do colmo, massa de mil grãos e produtividades de massa verde e de massa seca. O sistema de semeadura direta foi o que proporcionou maior população de plantas, maior diâmetro do colmo e maior produção de massas verde e seca. Com o aumento da velocidade na operação de semeadura, houve redução da população de plantas e aumento do diâmetro do colmo. A velocidade de 5 km h-1 foi a que proporcionou maior produção de massas verde e seca (kg ha-1), seguida da velocidade de 3 km h-1.

Semeadura de milho em solo sob preparo reduzido

Para avaliar a viabilidade da implantação da cultura do milho em solo sob preparo reduzido, em dezembro de 1988, instalou-se um experimento em um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, no município de Passo Fundo (RS). Na testemunha, o preparo do solo foi realizado por meio de uma escarificação mais uma gradagem com grade leve. Nos demais cinco tratamentos, o solo foi preparado por meio de uma operação conjugada (escarificador equipado com rolo destorroador). Na testemunha e em um dos tratamentos sob preparo conjugado, não foram realizadas adaptações na semeadora-adubadora. Nos demais tratamentos, foram adaptados discos de corte ondulados, ou secções de rolos destorroadores, na frente das linhas da semeadora. A percentagem de cobertura do solo, dois dias após a semeadura, foi significativamente menor (Tukey ao nível de 5%) na testemunha, enquanto nos demais tratamentos, caracterizados como conservacionistas, não se perceberam diferenças. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados do solo não apresentou diferenças significativas entre os tratamentos, porém os agregados coletados nas linhas apresentaram DMG significativamente menores do que aqueles encontrados nas entrelinhas. A velocidade de absorção de água pelas sementes, o comprimento médio ponderado das radículas, o índice de velocidade de emergência e o estande inicial de plantas de milho não variaram significativamente em função dos tratamentos. Os resultados evidenciam que o preparo conjugado do solo por meio de um escarificador equipado com um cilindro destorroador permitiu implantar a cultura do milho, sem a necessidade de operações de preparo secundário (gradagens) e sem requerer adaptações na semeadora-adubadora.

Qualidade física e fisiológica de semente de soja colhida com sistema de trilha axial sob diferentes velocidades de operação e rotações do cilindro trilhador

A colheita mecanizada é ferramenta fundamental no processo produtivo das grandes culturas; se não for realizada adequadamente, poderá resultar em danos mecânicos severos às sementes, acarretando, prejuízos significativos na colheita, particularmente devido à redução da qualidade. Visando a avaliar os danos causados na colheita mecanizada de soja, o presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito do sistema de trilha axial sobre a percentagem de bandinhas, impurezas e sementes quebradas de soja cv. M-Soy 8001, em função da velocidade de trabalho e rotação do cilindro trilhador. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em parcelas subdivididas, avaliando-se duas rotações do cilindro trilhador (400 e 500 rpm) e três velocidades de operação (3,5; 4,5 e 5,5 km h-1), com três repetições. Os resultados obtidos indicam que as combinações de velocidade de operação e rotações do cilindro de trilha avaliadas não afetam as variáveis vigor, impurezas, bandinha, emergência em areia e índice de velocidade de germinação e que o aumento da rotação de 400 para 500 rpm ocasiona o aumento de sementes quebradas.

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.

Qualidade física e fisiológica de semente de soja colhida com sistema de trilha axial sob diferentes velocidades de operação e rotações do cilindro trilhador

A colheita mecanizada é ferramenta fundamental no processo produtivo das grandes culturas; se não for realizada adequadamente, poderá resultar em danos mecânicos severos às sementes, acarretando, prejuízos significativos na colheita, particularmente devido à redução da qualidade. Visando a avaliar os danos causados na colheita mecanizada de soja, o presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito do sistema de trilha axial sobre a percentagem de bandinhas, impurezas e sementes quebradas de soja cv. M-Soy 8001, em função da velocidade de trabalho e rotação do cilindro trilhador. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em parcelas subdivididas, avaliando-se duas rotações do cilindro trilhador (400 e 500 rpm) e três velocidades de operação (3,5; 4,5 e 5,5 km h-1), com três repetições. Os resultados obtidos indicam que as combinações de velocidade de operação e rotações do cilindro de trilha avaliadas não afetam as variáveis vigor, impurezas, bandinha, emergência em areia e índice de velocidade de germinação e que o aumento da rotação de 400 para 500 rpm ocasiona o aumento de sementes quebradas.

Desempenho operacional de semeadora-adubadora de precisão em função do tipo de martelete e velocidade de deslocamento na cultura do milho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise experimental sobre velocidade de captura em sistemas de transporte pneumático

A velocidade de transporte é um dos mais importantes parâmetros no transporte pneumático de sólidos. O êxito no transporte de materiais particulados depende da predição ou da determinação da velocidade mínima de transporte. Uma velocidade acima daquela necessária ao transporte estável das partículas sólidas conduz a um grande consumo de energia devido ao aumento na perda de pressão do sistema, degradação dos sólidos e abrasão dos sólidos e da tubulação. Já uma velocidade abaixo desse valor limite certamente resultará na deposição das partículas sólidas para o fundo da tubulação e conseqüentemente o entupimento desta. Neste trabalho, uma técnica para medir a velocidade mínima de captura de partículas sólidas em uma tubulação na direção horizontal em um sistema de Transporte Pneumático é desenvolvida. Ela baseia-se em observações visuais do comportamento das partículas ao ocorrer a captura, em medidas da velocidade de operação do gás e da massa das partículas capturadas. É realizada ainda a análise qualitativa de alguns parâmetros que influenciam na velocidade de captura das partículas, permitindo uma maior compreensão dos fenômenos envolvidos.

Efeito de sistemas de manejo do solo e velocidade de semeadura no desenvolvimento do sorgo forrageiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dimensionamento de um secador em leito fluidizado para secagem de cereais

O objectivo desta tese é dimensionar um secador em leito fluidizado para secagem de cereais, nomeadamente, secagem de sementes de trigo. Inicialmente determinaram-se as condições de hidrodinâmica (velocidade de fluidização, TDH, condições mínimas de “slugging”, expansão do leito, dimensionamento do distribuidor e queda de pressão). Com as condições de hidrodinâmica definidas, foi possível estimar as dimensões físicas do secador. Neste ponto, foram realizados estudos relativamente à cinética da secagem e à própria secagem. Foi também estudado o transporte pneumático das sementes. Deste modo, determinaram-se as velocidades necessárias ao transporte pneumático e respectivas quedas de pressão. Por fim, foi realizada uma análise custos para que se soubesse o custo deste sistema de secagem. O estudo da secagem foi feito para uma temperatura de operação de 50ºC, tendo a ressalva que no limite se poderia trabalhar com 60ºC. A velocidade de operação é de 2,43 m/s, a altura do leito fixo é de 0,4 m, a qual sofre uma expansão durante a fluidização, assumindo o valor de 0,79 m. O valor do TDH obtido foi de 1,97 m, que somado à expansão do leito permite obter uma altura total da coluna de 2,76 m. A altura do leito fixo permite retirar o valor do diâmetro que é de 0,52 m. Verifica-se que a altura do leito expandido é inferior à altura mínima de “slugging” (1,20 m), no entanto, a velocidade de operação é superior à velocidade mínima de “slugging” (1,13 m/s). Como só uma das condições mínimas é cumprida, existe a possibilidade da ocorrência de “slugging”. Finalmente, foi necessário dimensionar o distribuidor, que com o diâmetro de orifício de 3 mm, valor inferior ao da partícula (3,48 mm), permite a distruibuição do fluido de secagem na coluna através dos seus 3061 orifícios. O inicio do estudo da secagem centrou-se na determinação do tempo de secagem. Além das duas temperaturas atrás referidas, foram igualmente consideradas duas humidades iniciais para os cereais (21,33% e 18,91%). Temperaturas superiores traduzem-se em tempos de secagem inferiores, paralelamente, teores de humidade inicial inferiores indicam tempos menores. Para a temperatura de 50ºC, os tempos de secagem assumiram os valores de 2,8 horas para a 21,33% de humidade e 2,7 horas para 18,91% de humidade. Foram também tidas em conta três alturas do ano para a captação do ar de secagem, Verão e Inverno representando os extremos, e a Meia- Estação. Para estes três casos, foi possível verificar que a humidade específica do ar não apresenta alterações significativas entre a entrada no secador e a corrente de saída do mesmo equipamento, do mesmo modo que a temperatura de saída pouco difere da de entrada. Este desvio de cerca de 1% para as humidades e para as temperaturas é explicado pela ausência de humidade externa nas sementes e na pouca quantidade de humidade interna. Desta forma, estes desvios de 1% permitem a utilização de uma razão de reciclagem na ordem dos 100% sem que o comportamento da secagem se altere significativamente. O uso de 100% de reciclagem permite uma poupança energética de cerca de 98% no Inverno e na Meia-Estação e de cerca de 93% no Verão. Caso não fosse realizada reciclagem, seria necessário fornecer à corrente de ar cerca de 18,81 kW para elevar a sua temperatura de 20ºC para 50ºC (Meia-Estação), cerca de 24,67 kW para elevar a sua temperatura de 10ºC para 50ºC (Inverno) e na ordem dos 8,90 kW para elevar a sua temperatura dos 35ºC para 50ºC (Verão). No caso do transporte pneumático, existem duas linhas, uma horizontal e uma vertical, logo foi necessário estimar o valor da velocidade das partículas para estes dois casos. Na linha vertical, a velocidade da partícula é cerca de 25,03 m/s e cerca de 35,95 m/s na linha horizontal. O menor valor para a linha vertical prende-se com o facto de nesta zona ter que se vencer a força gravítica. Em ambos os circuitos a velocidade do fluido é cerca de 47,17 m/s. No interior da coluna, a velocidade do fluido tem o valor de 10,90 m/s e a velocidade das partículas é de 1,04 m/s. A queda de pressão total no sistema é cerca de 2408 Pa. A análise de custos ao sistema de secagem indicou que este sistema irá acarretar um custo total (fabrico mais transporte) de cerca de 153035€. Este sistema necessita de electricidade para funcionar, e esta irá acarretar um custo anual de cerca de 7951,4€. Embora este sistema de secagem apresente a possibilidade de se realizar uma razão de reciclagem na ordem dos 100% e também seja possível adaptar o mesmo para diferentes tipos de cereais, e até outros tipos de materiais, desde que possam ser fluidizados, o seu custo impede que a realização deste investimento não seja atractiva, especialmente tendo em consideração que se trata de uma instalação à escala piloto com uma capacidade de 45 kgs.

Produção de hidrogénio através da gasificação da biomassa

A procura de uma forma limpa de combustível, aliada à crescente instabilidade de preços dos combustíveis fósseis verificada nos mercados faz com que o hidrogénio se torne num combustível a considerar devido a não resultar qualquer produto poluente da sua queima e de se poder utilizar, por exemplo, desperdícios florestais cujo valor de mercado não está inflacionado por não pertencer à cadeia alimentar humana. Este trabalho tem como objetivo simular o processo de gasificação de biomassa para produção de hidrogénio utilizando um gasificador de leito fluidizado circulante. O oxigénio e vapor de água funcionam como agentes gasificantes. Para o efeito usou-se o simulador de processos químicos ASPEN Plus. A simulação desenvolvida compreende três etapas que ocorrem no interior do gasificador: pirólise, que foi simulada por um bloco RYIELD, combustão de parte dos compostos voláteis, simulada por um bloco RSTOIC e, por fim, as reações de oxidação e gasificação do carbonizado “char”, simuladas por um bloco RPLUG. Os valores de rendimento dos compostos após a pirólise, obtidos por uma correlação proposta por Gomez-Barea, et al. (2010), foram os seguintes: 20,33% “char”, 22,59% alcatrão, 36,90% monóxido de carbono, 16,05%m/m dióxido de carbono, 3,33% metano e 0,79% hidrogénio (% em massa). Como não foi possível encontrar valores da variação da composição do gás à saída do gasificador com a variação da temperatura, para o caso de vapor de água e oxigénio, optou-se por utilizar apenas vapor na simulação de forma a comparar os seus valores com os da literatura. Às temperaturas de 700, 770 e 820ºC, para um “steam-to-biomass ratio”, (SBR) igual a 0,5, os valores da percentagem molar de monóxido de carbono foram, respetivamente, 56,60%, 55,84% e 53,85%, os valores de hidrogénio foram, respetivamente, 17,83%, 18,25% e 19,31%, os valores de dióxido de carbono foram, respetivamente, 16,40%, 16,85% e 17,93% e os valores de metano foram, respetivamente, 9,00%, 8,95% e 8,83%. Os valores da composição à saída do gasificador, à temperatura de 820ºC, para um SBR de 0,5 foram: 53,85% de monóxido de carbono, 19,31% de hidrogénio, 17,93% de dióxido de carbono e 8,83% de metano (% em moles). Para um SBR de 0,7 a composição à saída foi de 54,45% de monóxido de carbono, 19,01% de hidrogénio, 17,59% de dióxido de carbono e 8,87% de metano. Por fim, quando SBR foi igual a 1 a composição do gás à saída foi de 55,08% de monóxido de carbono, 18,69% de hidrogénio, 17,24% de dióxido de carbono e 8,90% de metano. Os valores da composição obtidos através da simulação, para uma mistura de ar e vapor de água, ER igual a 0,26 e SBR igual a 1, foram: 34,00% de monóxido de carbono, 14,65% de hidrogénio, 45,81% de dióxido de carbono e 5,41% de metano. A simulação permitiu-nos ainda dimensionar o gasificador e determinar alguns parâmetros hidrodinâmicos do gasificador, considerando que a reação “water-gas shift” era a limitante, e que se pretendia obter uma conversão de 95%. A velocidade de operação do gasificador foi de 4,7m/s e a sua altura igual a 0,73m, para um diâmetro de 0,20m.