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Tipo: Dissertação
Título: Propriedades físicas e comportamento dinâmico do sistema fruto- ráquila da macaúba (Acrocomia aculeata)
Physical properties and dynamic behavior of fruit-rachilla macaúba system (Acrocomia aculeata)
Autor(es): Velloso, Nara Silveira
Abstract: A palmeira nativa macaúba tem ampla extensão territorial e é fonte de matéria prima para produção de biodiesel, no entanto sua produção ainda é extrativista. Para melhorar a qualidade dos frutos e a eficiência na colheita, faz-se necessário estudar diferentes opções para a colheita. Uma das alternativas é o uso de máquinas que utilizam o princípio de vibrações mecânicas. Esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de determinar as propriedades geométricas, físicas e mecânicas do sistema fruto-ráquila da macaúba e modelar seu comportamento dinâmico. Foram utilizadas dez amostras de quatro acessos diferentes nos estádios de maturação verde e maduro. As propriedades geométricas foram determinadas através de medições diretas nos corpos de prova. Ensaios de tração e vibração foram realizados para determinar propriedades físicas e mecânicas do sistema fruto-ráquila da macaúba. O comportamento dinâmico do sistema foi simulado a partir de uma análise modal pelo método de elementos finitos e validado em função dos deslocamentos reais observados durante os ensaios de vibração laboratoriais. As massas específicas do sistema tendem a aumentar conforme evolui a maturação dos frutos. O Módulo de Elasticidade obtido para a ráquila ficou entre 1,86 MPa e 3,80 MPa, para o estádio de maturação verde e 1,22 MPa e 3,20 MPa para o estádio de maturação maduro. O coeficiente de Poisson para a ráquila ficou entre 0,2 e 0,52 para o estádio de maturação verde e entre 0,16 e 0,52 para o estádio de maturação maduro. A razão de amortecimento encontrada ficou entre 0,01 e 0,11 para o estádio de maturação verde e entre 0,04 e 0,10 para o estádio de maturação maduro. O sistema fruto-ráquila foi caracterizado como subamortecido. Os valores médios encontrados para as frequências naturais nos ensaios de vibração foram de 20,09 Hz para o estádio de maturação verde e 19,86 Hz para o estádio de maturação maduro. Os valores médios de frequências naturais extraídas nas simulações foram de 23,61 Hz e 21,65 Hz para os estádios de maturação verde e maduro, respectivamente. Os valores das frequências naturais foram menores para o estádio de maturação maduro que para o estádio de maturação verde. O modo de vibração extraído foi o oitavo modo. As tensões de von Mises ficaram concentradas na ligação entre a ráquila e o fruto.
The native palm macaúba has wide territorial extension and the source of raw material for biodiesel production, but production is still extractive. To improve fruit quality and efficiency in the collection, it is necessary to study different options for harvest. One alternative is the use of machines that use the principle of mechanical vibrations. This work was developed with the purpose of determining the geometric, mechanical and physical properties of the fruit- rachilla macaúba system model and its dynamic behavior. ten samples of four different accesses in the green and ripe maturation stages were used. The geometric properties were determined through direct measurements on test specimens. Testing of traction and vibration were conducted to determine physical and mechanical properties of the fruit-rachilla macaúba system. The dynamic behavior of the system was simulated from a modal analysis by finite element method and validated on actual displacements observed during laboratory vibration tests. . The specific mass of the system tend to increase as evolves the ripening of fruits. The elastic modulus was obtained to rachilla between 1.86 MPa and 3.80 MPa for the green stage of maturation and 1.22 MPa and 3.20 MPa for the mature stage. The Poisson's ratio for rachilla was between 0.2 and 0.52 to the green maturity stage and between 0.16 and 0.52 to the ripe stage. The found damping ratio was between 0.01 and 0.11 for the green maturity stage and between 0.04 and 0.10 to the ripe stage. The fruit- rachilla system was characterized as underdamped. The average values for the natural frequencies in the vibration tests were 20.09 Hz for the green maturity stage and 19.86 Hz for the ripe stage. The average values of natural frequencies extracted in the simulations were 23.61 Hz and 21.65 Hz for the green and ripe maturation stages, respectively. The values of the natural frequencies were lower for the ripe stage that for the green maturity stage. The extracted vibration mode was the eighth mode. Tensions von Mises were concentrated on the link between rachilla and fruit.
Palavras-chave: Macaúba - Propriedades mecânicas
Macaúba - Propriedades físicas
Acrocomia aculeata
CNPq: Engenharia Agrícola
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: VELLOSO, Nara Silveira. Propriedades físicas e comportamento dinâmico do sistema fruto-ráquila da macaúba (Acrocomia aculeata). 2016. 56 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/10392
Data do documento: 20-Jul-2016
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