Desenvolvimento de uma derriçadora montada para colheita de frutos do cafeeiro em regiões de montanha

Abstract

O café é um dos principais produtos agrícolas do país. Na Zona da Mata mineira é um dos maiores responsáveis por geração de emprego e renda. A cafeicultura de montanha, predominante nessa região, tem uma dependência muito alta de mão de obra, principalmente para o processo de colheita, que é composto por várias etapas. A etapa de derriça é árdua e onerosa, e a falta de mão de obra tem agravado a situação dos produtores que estão perdendo produtos por falta de trabalhadores. O terraceamento entre as linhas de café possibilita o uso de tratores e implementos agrícolas. Objetiva-se com esse trabalho aprimorar uma derriçadora desenvolvida anteriormente para a utilização em lavouras de café com terraceamento. Para o projeto do protótipo foi utilizado uma metodologia de engenharia reversa e softwares de engenharias CAD e CAE e depois foi simulado para determinação da frequência natural e das tensões em diferentes modelos de simulação Transiente Estrutural e Resposta Harmônica. O protótipo desenvolvido foi avaliado em laboratório para caracterização da vibração das suas hastes de fibra de vidro e para determinação da demanda de potência. No experimento a campo foi avaliado: a capacidade de derriça, capacidade operacional, eficiência e impurezas. O protótipo desenvolvido obteve um momento de inercia 22% menor na placa derriçadora. As frequências naturais não coincidiram com as frequências de funcionamento, a demanda de potência máxima foi de 8,68 kW (11,8 cv); e na avaliação a campo a máquina proporcionou: uma capacidade de derriça de 198,1 Lh - 1, capacidade operacional de 0,018 hah - 1, eficiência de derriça de 87% e impurezas de 179 gL - 1. Palavras-chaves: projeto de máquina; cafeicultura de montanha; colhedora de café.

Coffee is one of the main agricultural products of the country. Moreover, in Zona da Mata Region of Minas Gerais State the coffee is responsible for generating employment and income. The Mountain coffee, predominant in this region, has a very high dependence on labor, especially for the harvesting process, which consists of several stages. The seed dropping step is arduous and costly, and the lack of manpower has aggravated the situation of producers who are losing products for lack of workers. The terracing between the lines of coffee enables the use of tractors and agricultural implements. The aim of this work is to improve a seed dropping machine previously developed for use in coffee plantations with terracing. For the prototype design was used a reverse engineering methodology and engineering software CAD and CAE, and then simulated to determine the natural frequency and stress in different simulation models Transient Structural and Harmonic Response. The prototype was evaluated in the laboratory to characterize their vibration of the fiberglass rods and for determining the power demand. In the field experiment was evaluated: seed dropping capacity, operational capacity, efficiency and impurities. The prototype achieved a moment of inertia 22% lower in seed dropping board. The natural frequencies do not coincide with the operating frequency, the maximum power demand was 8.68 kW (11.8 cv), and field evaluation the machine provided: a seed dropping capacity of 198.1 Lh -1 , operational capacity of 0,018 hah -1 , seed dropping efficiency of 87% and impurities 179 gL -1 . Keywords: machine design; mountain coffee; coffee harvester.