Suspensão pantográfica para corte de base de cana-de-açúcar / Pantographic suspension for sugar cane base cuter

RESUMO

A colheita da cana-de-açúcar envolve cinco operações básicas, que são o corte dos colmos na base, o corte dos colmos no ponteiro, a alimentação dos colmos para o interior da colhedora, a retirada das folhas e a picagem do colmo, que é opcional. No entanto, ainda hoje há uma carência de processos para efetuar estas operações de forma eficiente. O corte de base utilizado nas colhedoras convencionais é composto de discos duplos posicionados na entrelinha, entretanto, não é adaptado para o sistema de plantio no sulco e, como não apresenta recursos de flutuação independente para cada disco, implica a movimentação de grande quantidade de solo. A ausência de mecanismo flutuante provoca aumento dos índices de impurezas na carga, que implicam a redução da qualidade tecnológica da matéria-prima fornecida para moagem e perdas de cana no campo, além de que requer alta potência para cortar e movimentar o volume de solo. A presente pesquisa teve por objetivos projetar, simular, construir e avaliar em caixa de solo uma suspensão pantográfica para o cortador basal de cana-de-açúcar para ser aplicado em sistema semimecanizado de colheita. As simulações permitiram a obtenção da rigidez da mola da suspensão pantográfica e sua deformação na montagem de forma que permitisse a flutuação do mecanismo de corte basal sobre o perfil do solo. Tal condição pôde ser obtida na medida em que a força de interação patim-solo fosse mínima e não nula. A suspensão pantográfica projetada foi construída e montada em caixa de solo para avaliação em perfil de solo senoidal com amplitude entre 25mm e 50mm e distância entre sulcos de 1,5m. Os resultados demonstraram que o mecanismo projetado realiza o seguimento do perfil do solo de forma satisfatória com erro médio de 8mm e 9mm para as velocidades de deslocamento da colhedora de 0,14m s-1 e 0,42m s-1, respectivamente.

ABSTRACT

Sugar cane harvester performs five simple operations involving cutting of the stems in the base and in the top, feeding of the stems into the interior of the harvester, removing the leaves and cutting the stem in billets, which is optional. However, nowadays, there is a lack of processes to make these operations in an efficient way. The base cutter used in the conventional harvesters is made of double discs positioned in the inter row, however it is not adapted for the furrow planting system used in Brazil, and since it does not present capability of independent flotation for each disk, it causes the movement of a great amount of soil. This research project aimed to design, simulate, construct and evaluate in soil bin a four bar linkage suspension for a sugar cane base cutter to be used in a semi-mechanized harvesting system. The simulations allowed determining the suspension spring stiffness and its initial deformation in order to guarantee the flotation of the mechanism on the soil profile. The mechanism designed was built and mounted on a soil bin carriage for evaluation of the tracking performance of the base cutter when moving on a soil sine wave profile with amplitude of 25 and 50mm and 1.5m length. The results show that the mechanism accomplishes its objectives satisfactory with errors between 8 and 9mm for forward speeds of 0.14m s-1 and 0.42m s-1 respectively.