Simulação do comportamento dinâmico de um conjunto trator-colhedora de feijão

Abstract

No Brasil, a colheita mecanizada do feijão é realizada em duas etapas, em que na primeira, o produto é arrancado e enleirado manualmente e, na segunda etapa, ele é colhido, trilhado e limpo, usando-se uma colhedora de feijão, geralmente puxada por um trator. O aprimoramento do projeto dessas máquinas tem sido realizado por tentativa e erro. Neste trabalho, apresenta-se um modelo de simulação para analisar o comportamento dinâmico de um conjunto trator-colhedora de feijão, desenvolvido usando-se o programa de computador ADAMS, versão 10.0. Este modelo incluiu a simulação do trator, interação entre solo e pneu, simulação do sistema de transmissão de potência e dos sistemas de trilha e limpeza da colhedora de feijão. Finalmente, foram realizadas análises do comportamento dinâmico do conjunto trator-colhedora de feijão, sob duas diferentes condições de simulação, a fim de validar o modelo desenvolvido. Os resultados obtidos na simulação foram comparados com os obtidos em testes experimentais realizados em condições de campo. Na melhor condição de simulação, observou-se erro relativo médio de 8,18%, 5,85%, 28,69% e 26,23%, para a velocidade de deslocamento, rotação da TDP, torque requerido na TDP e potência requerida na TDP, respectivamente. Em outra condição de simulação, o modelo simulou melhor a taxa de alimentação total, observando-se erro relativo médio de 4,99%.

Bean crop is generally harvested in two stages in Brazil. In the first one the product is manually pulled out and in the second stage the product is picked-up, threshed and cleaned using a bean harvester. The harvesters are generally tractor pulled. The design optimization of these machines has been done by trial and error. In this paper, a simulation model is presented to analyze the dynamic performance of a tractor-harvester system for beans. A simulation model was developed using ADAMS version 10.0. The model includes tractor simulation and a soil/ tyre interface, a power train and threshing and cleaning systems of the bean harvester. Finally, the dynamic performance of the tractor-harvester system for beans was evaluated using two modeling conditions. Comparing actual and simulated data, under the best conditions, the mean relative errors of 8.18, 5.85, 28.69 and 26.23%, respectively, for the forward speed, PTO rotational speed, PTO required torque and PTO required power were found. In another simulation condition, the mean relative error of 4.99% for the total feeding rate was observed.