Recomendação para colheita mecânica do café baseado no comportamento de vibração das hastes derriçadoras / Recommendation for mechanical harvesting of coffee based on vibration behavior settings rods harvesters

RESUMO: A competitividade no mercado agrícola tem tornado intensa a busca pela redução de custo nos processos de produção, como é o caso da colheita do café ( Coffea arabica L.), que tem migrado da colheita manual para a semi mecanizada e mecanizada. Essa transição proporcionou o surgimento de novas tecnologias e diversos modelos de colhedoras, as quais permitem regulagens que influenciam diretamente na eficiência de derriça. Entretanto, entender o comportamento dinâmico dos componentes e sistemas das colhedoras é de extrema importância para o desenvolvimento de novos produtos e recomendações de regulagem para colheita plena ou seletiva. Nesse contexto, objetivou-se analisar a vibração das hastes derriçadoras de uma colhedora de café, em diferentes regulagens, a fim de entender seu comportamento dinâmico em termos de amplitude e frequência de vibração, e inferir sobre a recomendação de regulagens para a colheita mecânica do café. A metodologia utilizada, baseada na análise dos sinais de vibração das hastes derriçadoras, possibilitou a recomendação de regulagens para a colheita mecânica do café, em função das amplitudes de vibração das hastes derriçadoras. O estudo mostrou que as maiores amplitudes de vibração das hastes no sentido vertical ocorreram para as regulagens de 8 e 10Kgf no freio, na vibração de 950 ciclos min-1 do cilindro e com hastes de 570mm de comprimento. Os resultados permitem associar o comportamento de vibração das hastes derriçadoras com os objetivos da colheita, plena ou seletiva, apontando qual a regulagem específica a ser utilizada para cada finalidade.

ABSTRACT: Growers need to reduce costs of the coffee production to meet the demand and stay competitive in the market. Such a need has led to the application of mechanization in the coffee harvest ( Coffea Arabica L.), which is a costly process and requires high cost of manpower, and this last is increasingly scarce. The migration from manual harvest to semi-mechanized or super-mechanized made new technologies and diverse models of coffee harvesting machines emerge. These coffee harvesting machines have settings that directly influence the harvesting efficiency. To understand the dynamic behavior of coffee harvesting machines components and systems is very important to develop new products, setting and operation norms. In this context, this reseach aimed to analyze the vibration of the harvester rods of an automatic coffee harvesting, by considering different adjustments, in order to understand its dynamic behavior in terms of amplitude and frequency of vibration, and to infer about adjustment recommendations for the mechanical harvesting coffee. Results showed that the harvesting studied presented larger amplitudes of vibration of stems vertically when set for 8 and 10Kgf of curb, at vibration of 950 cycles min1 of cylinder and with the stems of 570mm of length; the highest efficiency occurs when the rods vibrate vertically, promoting greater contact between the rods and side branches and fruit of the coffee plant. Also, the achieved results can be very useful as a guide for adjusting coffee harvesting machines, for research anddevelopment of new technologies to the benefit of the grower.

Demanda energética na colheita de híbridos de milho para silagem em função do estádio de maturidade e tamanho de partícula / Energy demand in the harvest of corn hybrids for silage as a function of maturity stages and particle size

O milho é a cultura mais utilizada para confecção de silagem. A eficiência do processo deve ser avaliada também pelos custos por kg de massa seca colhida (KgMS). O objetivo deste trabalho foi avaliar o consumo de energia na colheita de híbridos de milho para ensilagem em função da textura do híbrido, quatro maturidades de colheita e três tamanhos de partículas - Tp Foi utilizado um trator da marca Massey Ferguson, modelo MF 610 de 86 cv. Para colheita e corte da forragem, utilizou-se colhedora modelo JF92 Z10. Para obtenção dos dados de consumo de combustível (Cc) e tempo gasto para cada parcela utilizou-se um fluxômetro, instalado próximo ao filtro de combustível do trator. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas. Foi verificada interação tripla entre os fatores hibrido*estádio de colheita*Tp. A velocidade e deslocamento do trator foram diferentes para as maturidades para o híbrido de textura dura. O Cc horário para o híbrido dentado aumentou em maturidades mais precoces de colheita e em menores Tp. O consumo por kgMS foi menor em maturidades mais tardias, textura dentada e dura respectivamente. A potência teórica foi maior em maturidades mais precoces e o rendimento, foram maiores para o híbrido de textura dura nas mais avançadas. O Cc foi menor em maturidades tardias sendo que o híbrido de textura dura pode ser utilizado para silagem no que tange ao Cc e rendimento em maturidades mais tardias em maiores Tp.

Corn is the crop most used for making silage. The efficiency of the process should also be evaluated by cost per kg of dry matter harvested (kgDM). The objective of this study was to evaluate energy consumption in the harvest of corn hybrids for silage depending on the texture of the hybrid, four and three harvest maturities of particle sizes - Tp was used a tractor Massey Ferguson MF 610 model 86 cv. Cutting and harvesting the forage harvester is used model JF92 Z10. To obtain data on fuel consumption (CC) and time spent for each plot, we used a flow meter, installed near the fuel filter of the tractor. The experimental design was completely randomized in a split plot. The interaction between factors triple stage hybrid * Harvest * Tp. The velocity and displacement of the tractor were different for the maturities for hybrid hard texture. The CC schedule for hybrid dent increased harvest maturity earlier and at lower Tp. Consumption was lower by kgDM later maturity, hard texture and bite respectively. The theoretical power was higher in earlier maturity and yield were higher for hybrid hard texture in the most advanced. The CC was lower in late maturity and the hybrid hard texture can be used for silage in relation to the Cc and income in later maturity in higher Tp.

Concepção da célula de trabalho de equipamento de auxílio à colheita da cana-de-açúcar sob a perspectiva da ergonomia e da segurança do trabalho / Design of a sugar cane harvester workstation using ergonomics and safety concepts

O trabalho busca conceber, a partir da perspectiva da ergonomia e da segurança do trabalho, a célula de trabalho do equipamento de auxílio à colheita denominado UNIMAC CANA. No posto de trabalho, o conceito mecânico proposto utiliza operadores na transferência da cana da frente de corte até o mecanismo de limpeza, buscando preservar parte da mão-de-obra utilizada na colheita manual. Baseado nos conceitos da Ergonomia de Concepção, foi realizada uma análise da atividade futura dos operadores através da construção de cenários e uma busca por situações de referência para o projeto do posto de trabalho. Princípios da Antropometria, Biomecânica e da Segurança do Trabalho foram utilizados na sua análise e dimensionamento. Os resultados obtidos demonstram a eficácia da Ergonomia de Concepção enquanto metodologia projetual, aplicada ao desenvolvimento de projetos inovadores.

This research seeks to contribute, under an ergonomic and work safety perspective, to the design of a sugar cane harvester workstation. The mechanical conception uses human operators in the transfer of sugar cane from the feed unity to the cleaner unit, trying to preserve part of the human labor traditionally used in manual harvest. Using ergonomics concepts, it was done a future activity analysis and scenery building for the design of the work stations. Anthropometric, Biomecanic and Work Safety principles were used in the analysis and design of the equipment. The results show the efficiency of conception ergonomics as a design methodological tool when applied to new mechanical concepts.

Projeto de cabine de unidade mecânica de auxílio à colheita da cana-de-açúcar (unimac cana) com base na ergonomia / Cab design for a sugar cane harvesting machine based on ergonomics principles

A mecanização da colheita da cana-de-açúcar parece ser o caminho para solução dos problemas decorrentes dos impactos ambientais das queimadas e do trabalho extremamente fatigante na colheita manual. Por outro lado, a mecanização total da colheita levaria milhares de trabalhadores ao desemprego. Para minimizar os impactos ambientais e manter parte desses empregos, a Agricef e a Unicamp estão desenvolvendo o projeto da unidade mecânica de auxílio à colheita da cana-de-açúcar (UNIMAC CANA), baseado em um conceito alternativo representado pela mecanização parcial da colheita, que está em fase de prototipagem. Particularmente, esta pesquisa teve como objetivo o dimensionamento da cabine desse dispositivo e o posicionamento de seus comandos e painéis, com base nas características antropométricas do operador brasileiro. Utilizou-se a metodologia projetual orientada pela preocupação com aspectos ergonômicos. As alternativas de projeto geradas através de quadros morfológicos culminaram no dimensionamento da cabine da máquina com sua disposição de comandos, painel e assento, de modo a acomodar o operador de forma segura e confortável. Através de simulação do campo visual do operador, concluiu-se que a cabine, adotando posição móvel em relação à maquina, seria uma opção viável de projeto nos atributos conforto e dirigibilidade.

Sugar cane harvesting mechanization seems to be the solution for the problems related to the environment impact of sugar cane burning and to facilitate manual harvesting, which also is a extremely hard task. By the other way, full harvest mechanization would lead to a massive unemployment. To minimize environment impact and keep some of the harvesting jobs, Unicamp and Agricef are designing and building a harvesting machine that represents an alternative concept due to it partial harvesting mechanization. The main objective of this research is the design of the cab for this machine and the positioning of its controls and panels, based on the anthropometric characteristics of the brazilian operators. It was used a design methodology with ergonomic emphasis. The alternatives concepts generated by the morphologic boards allowed the dimensioning of the cab and the positioning of panel and controls in order to safely hold the operator. Through the simulation of the operator visual field it was concluded that a movable cab in relation to the machine would be a feasible solution in terms of comfort and drivability.

Desenvolvimento e projeto de colhedora de babaçu (Orbignya phalerata Mart. ) para agricultura familiar nas regiões de matas de transição da Amazônia / Design and development of babaçu (Orbignya phalerata Mart. ) harvest for small farms in areas of forests transition of the Amazon

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.

The babaçu (Orbignya phalerata) is a typical palm of transition forests of Amazon/Savana and Amazon/Caatinga econsystems; it is very important economically, socially and environmentally in this region. Products derived from babaçu provide income for the poor of these regions. One of the problems for obtaining this product efficiently is the extractivist system of harvesting. The objective of this work is to set up a self-propelling project of babaçu harvesting, for family farmers of the Amazonian transition forest region, which would not interfere in natural babaçu forests, and would contribute to harvesting efficiency. The project was carried out with engineering tools. We obtained the calculus memorial, definition of machine elements, which substantiates the technical of the project.

Proposta de uma máquina para colheita mecanizada de babaçu (Orbignya phalerata Mart. ) para a agricultura familiar / Proposal of harvest's babaçu machine (Orbignya phalerata Mart.) for the small farms

O babaçu é uma planta de importância capital na economia de subsistência do norte do Brasil. Sua configuração sócio-ambiental o torna destaque na situação regional amazônica, onde os produtos advindos do babaçu possibilitam renda para a camada mais pobre da população amazônica, além da questão ambiental que é conotada à preservação dos babaçuais naturais. Um dos gargalos técnicos da produção do babaçu, em especial visando a extração do óleo de babaçu, é a colheita feita de forma manual e no sistema extrativista. O objetivo deste trabalho é propor o conceito de uma colhedora de babaçu moto-mecanizada, capaz de trabalhar em cultivos artificiais, assim como em florestas naturais. Foi utilizada a metodologia de projeto da matriz morfológica, onde foram elencadas as possíveis combinações de mecanismos e elementos para uma colhedora de babaçu. Como resultado foi obtido um conceito teórico, sendo concluída a viabilidade técnica de tal projeto, em estudos futuros pretende-se desenvolver estudos de viabilidade técnica detalhados, assim como estudos de viabilidade econômica.

The babaçu is an important plant in subsistence economy in northern Brazil. The environment-social configuration of babaçu is prominent in the Amazonian regional situation, where its products are a means of income for the more impoverished Amazonian population, besides the question of the environment, which is relative to its preservation in the forest. One of the technical obstacles to babaçu production, especially with regard to extracting its oil, is manual harvesting and extractive system. The objective of this work is to propose motorized harvesting in both artificial and natural forests. It was used the project methodology morphological matrix, that numbering the possible configurations os mechanism and elements for the babaçu's harvest. The result was a theoretical concept, it has been concluded the technical viability of project, future studies they intend to develop the detail technical viability as well as the economic viability.