palestra simposio mecanização 2012
TRANSCRIPT
Mecanização da Lavoura CafeeiraMecanização de Montanha
Prof. FABIO MOREIRA DA SILVA
Departamento de Engenharia
Universidade Federal de Lavras
III Simpósio de Mecanização III Simpósio de Mecanização da Lavoura Cafeeirada Lavoura Cafeeira EXPOCAFÉ 2012EXPOCAFÉ 2012
INTRODUÇÃO
Desde o princípio da criação, DEUS determinou ao homem tirar da terra o seu sustento
(Gêneses:3, 17 e 18)
Missão de produzir alimentos
•Homens
•Ferramentas
•Animais Domésticos
•Na prática um trator cafeerio faz o serviço equivalente de 50 a 100 homens.
•Uma colhedora faz o serviço equivalente de 50 a 120 homens.
Um trator cafeeiro com potência de 50cv
equivale teoricamente a 500 homens
A mecanização agrícola aumentou a capacidade produtiva da mão-de-obra
Novos Conceitos Tecnológicos
31/10/2011 O Mundo contabiliza
7 bilhões de Habitantes
Colheita Mecânica e Seletiva do Café
CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MECANIZADA SAFRA – 2012
Sistema mecanizado
Produção lavoura 30sc/ha 35sc/ha
Desempenho operacional 55med/h 60med/h
Volume colhido 204med/ha 238med/ha
Capacidade operacional 4,0h/ha 4,0h/ha
Custo operacional 120,00/h
Custo total R$ 480,00/ha R$ 480,00/ha
Repasse (15%) 36med/ha 42med/ha
Custo parcial R$16,00/medida
Custo repasse R$ 576,00/ha R$ 672,00/ha
Custo final R$ 1056,00/ha R$ 1152,00/ha
Custo parcial mecaniz. R$ 4,40/medida R$ 4,10/medida
Custo parcial manual R$ 14,30/medida R$ 12,00/medida
Redução 69% 65%
Custo operacional aluguel 200,00/h
Colhedora e repasse 1356,00/ha 1512,00/ha
Custo parcial mecaniz. R$ 5,65/medida R$ 5,40/medida
Redução 60% 55%
FATORES QUE INFLUENCIAM A FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVACOLHEITA SELETIVA
MÁQUINA
Vibração
Velocidade
Distribuição das varetas
Regulagem do freio
INFRAESTRUTURA
Descascador
Terreiro e secadores
PLANTA
Variedade: Icatú 3282, MN, Acaiá, Rubi,Catuaí
Índice de maturação: % de verdes
Uniformidade de maturação.
PARÂMETROS DA DERRIÇA MECÂNICAPARÂMETROS DA DERRIÇA MECÂNICA
Varetas vibratória
• Freqüência de vibração – regulável 550 a 1000 c/min
• Amplitude de vibração – fixo
• Impácto – maior ou menor (regulagem do freio)
• Tempo de vibração – regulável, veloc. 650 a 1600 m/h
Como os grãos são derriçados
• verde - impacto
• cereja e passa - impacto e vibração
• seco - vibração
Colheita Seletiva da Planta Toda
Colheita das Ponteiras
Introdução Objetivos Referencial teórico
Resultados e discussão ConclusõesMetodologia
Desempenho operacional da colheita com duas passadas, safra de 2005.
Eficiência de
colheita
Ciclos km h-1
L planta-1
% L planta-1 kg planta
-1L planta
-1 %
T1 650 1,640 4,17 37,91 46,82 0,533 - -T2 750 1,649 4,34 39,45 53,18 0,583 - -T3 850 1,645 5,10 46,36 58,00 0,665 - -T4 900 1,643 5,39 49,00 61,64 0,699 - -
T1 1000 2,184 3,01 27,36 36,45 0,547 1,00 83,27T2 1000 2,614 2,81 25,55 35,36 0,568 0,55 88,54T3 1000 1,064 3,44 31,27 37,36 0,672 0,48 95,36T4 1000 1,643 3,26 29,64 36,00 0,656 0,26 97,640,70
Segunda passada
1,001,080,67
0,981,511,281,39
Sobra na
planta
Eficiência de derriça
total
%
Primeira passada
Café caídono chão
Eficiência
de derriça Desfolha
Tratam
Vibração VelocidCafé
colhido
T1 R$ 1298,00 49%T2 R$ 1275,00 50%T3 R$ 1171,00 54%T4 R$ 957,00 62%Manual R$ 2545,00
LEVANTAMENTO CAFÉ-RIO DE JANEIRO - BASE 4 A 11/5/2011Primeira passada
L/Plantas CEREJA VERDE BOIA
P1 5,44 64,57 17,53 18,87
P2 11,08 55,80 25,08 23,16
P3 11,13 42,82 37,51 19,67
P4 10,44 66,23 22,01 11,47
P5 7,44 57,89 21,26 20,85
P6 12,65 71,33 16,53 12,13
P7 11,80 65,51 21,61 12,87
PADRÃO LAVOURA
SAIA CAFÉ
PARTE ALTA CAFÉ
PARTE ALTA CAFÉ
SAIA CAFÉ
PADRÃO CAFÉ 1ºLEVANTAMENTO – PIVO7
Quadrante 3
2 planta por ponto
Ponto 1 33 litros
REGULAGEM
CONTROLE VIBRAÇÃO
CONTROLE VELOCIDADE
PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA REGULADA
PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA SEM REGULAGEM
DESEMPENHO OPERACIONAL DA COLHEITA SELETIVA
Primeira passada 650 ciclos a 950 – 1300 a 1600 m/h Tempo entre a primeira e segunda passadas – 35 dias Dias prováveis de trabalho - 30 dias Jornada média de trabalho - 15 horas Desempenho operacional primeira passada – 20 a 30 medidas/hora Volume colhido por dia - 330 medidas Área colhida - 144 ha
Segunda passada950 ciclos – 1300 a 1600 m/h Desempenho operacional da segunda passada – 40 a 50 med/hora Volume colhido por dia - 656 medida Total de café colhido mecanicamente - 4090 sacas Estimativa de cereja colhido - 40 a 60%
Regulagem Adequada para Colhedoras
Indice de regulagem I
I = Vibração / velocidade (ciclos/metro)
Exemplo I = 850 vibr. / 1000 m/h, I = 0,85
I = (variando de 0,5 a 1,0)
I = 0,5 a 0,7 (colheita seletiva)I = 0,8 a 1,0 (colheita total)
GERENCIADOR DE COLHEITAAvaliação da força de desprendimento dos frutos do café.
Condições para colheita seletiva• Variedade;• Espaçamento;• Produção: mais de 6 L/planta;• Maturação: % de cerejas e verdes; Operacionalização do gerenciador • Definição da variedade;• Medida de 3 frutos verdes;• Medida de 5 frutos cereja;• Modelo colhedora;Respostas do Gerenciador• Colheita apta ou não;• Colheita seletiva ou plena;• Indicação da velocidade;• Indicação da vibração;• % máxima de verdes colhidos.
COLHEITA SELETIVA COM O USO DO ETHREL
RETARDADOR DE MATURAÇÃO
NATURAL
MATURADOR
FORÇA DE DESPRENDIMENTO
Tabela 1. Influência da aplicação de retardador de maturação na Queda Natural
Tratamentos Volume (L/plt)
T1- retardador de maturação 0,131 aT2 - retardador de maturação 2 aplicações 0,149 aT3 - natural 0,215 bT4 - Maturador 0,371 c
* Não houve diferença significativa entre os tratamentos estudados para a variável força de desprendimento de frutos
Regulagem do Freio - Agressão
Sistema de varetas da colhedora
Colhedora automotriz Jacto, modelo k3 Millennium.
Avaliação da regulagem do freio dos vibradores de colhedoras na eficiência de derriça do café
MATERIAL E MÉTODOS
Desenvolvimento de uma metodologia para quantificar
o torque nos cilindros vibradores
Regulagem do torque dos cilindros vibradores.
REGULAGEM DO FREIO DOS VIBRADORES
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Eficiências de derriça
Força (kmF)
Velocidades (km.h-1)*
1,0 1,6 2,0 Média
6 87,46Ab 88,17Ab 84,34Aa 86,66A
8 89,60Ab 90,38Bb 86,48Aa 88,82B
10 88,24Ab 90,45Bb 85,51Aa 88,07B
12 87,33Aa 87,72Aa 85,45Aa 86,83A
Média 88,16b 89,16c 85,44a 87,26cv=1,51%
Valores da eficiência de derriça (%) na vibração de 950 ciclos/minuto
AVALIAÇÃO DA REGULAGEM DO FREIO DOS VIBRADORES
Perdas por queda natural dos frutos
Datas2010
Cargapendente
(L/pl)
Grau de Maturação
Porcentagem Maturação (%)
Força de desprendimento
(N) Volume varrido(L/pl)
Volume acumulado
caído no chão (L/pl)
Frutos caído chão(%)
Verde Cereja Verde Cereja
24/4 16,40 1,3 86,6 9,2 9,0 4,8 0,22 0,22 1,39
08/5 16,50 2,1 39,2 39,2 8,8 4,1 0,24 0,46 2,76
22/5 16,75 2,1 37,1 40,5 8,5 4,3 1,90 2,40 8,18
07/6 16,25 2,7 19,6 42,0 8,3 5,8 1,60 2,40 14,36
19/6 16,05 3,0 15,4 30,8 8,5 5,9 0,26 2,86 16,45
03/7 15,55 3,4 9,7 20,8 8,8 4,8 0,27 3,12 18,34
17/7 14,75 3,6 8,5 13,5 7,4 4,9 2,32 5,44 32,51
31/7 14,05 3,6 6,5 12,4 6,7 4,5 0,31 5,75 38,22
16/8 13,45 3,8 1,6 2,3 7,6 4,0 0,12 5,88 44,26
26/8 12,95 3,9 0,4 1,3 6,3 3,6 0,14 6,02 45,87
11/9 12,45 3,9 * * * * 0,15 6,17 50,27
24/9 12,05 4,0 * * * * 0,11 6,27 54,21
09/10 11,73 4,0 * * * * 0,55 6,83 58,22
Força desprendimento média 7.99 4,67 - - -
PROJETO NIVALMAQ - BARACAT
Colhedora K-3:
Largura externa diminuída em 60 cm;Largura interna diminuida em 30 cm;
Objeto: colher lavoura de 1,80 entre linhas
Preparação da colhedora
Operação de Campo
Tratamento Vibração Velocidade
Frutos caídos no
chão
Carga penden
Volume colhido
Eficiência de colheita
Perdas de
colheita
Perdas de colheita
Eficiência de derriça
DesfolhaDesfolha
TotalVolume residual
Volume residual
Ciclos/min. Km/hora L/planta L/planta L/planta % L/planta % % kg/planta kg/planta L/planta %
Primeira passada (12/06/2009), 40% de frutos cereja
T1 850 1,317 4,82 1,94 40,25 0,38 13,79 48,13 0,191 2,50 51,87
T2 950 1,338 4,82 2,09 43,36 0,31 12,91 49,79 0,183 2,42 50,21
T3 850 1,630 4,82 2,10 43,57 0,56 21,05 55,19 0,189 2,16 44,81
T4 950 1,637 4,82 2,19 45,43 0,50 18,58 55,81 0,211 2,13 44,19
Segunda passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T1 850 1,333 1,04 1,46 1,06 21,99 0,18 14,51 25,72 0,193 0,383 0,22 4,56
T2 950 1,329 0,93 1,49 1,12 23,24 0,23 17,03 28,00 0,222 0,406 0,14 2,90
T3 850 1,643 0,64 1,52 1,16 24,07 0,14 10,76 26,97 0,222 0,411 0,23 4,77
T4 950 1,630 0,55 1,58 1,19 24,67 0,26 17,93 30,08 0,222 0,433 0,14 2,90
Única passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T6 950 1,092 1,47 3,35 2,64 54,77 0,37 12,29 62,44 0,337 0,337 0,34 7,05
Colheita manual (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T7 - 1,47 3,35 3,35 100,00 100,00 0,216 0,216 - 0,00
*Produtividade media: 4,82 L/planta
*Produção beneficiada esperada por hectare: 42,2 sacas
Desempenho operacional da colheita com duas passadas da colhedora, 2009.
Resultados
Resultados
Produtividade, 2010
Teste Tukey para a produtividade em 2010 em relação à carga pendente.
TRATAMENTO Média Resultados do teste Sacas/ha
T6 (Manual) 5.62 a1 51
T5 (1 passada) 5.21 a1 47
T4 ( seletiva ) 6.17 a1 56T1 ( seletiva ) 6.55 a1 59T2 ( seletiva ) 6.57 a1 60T3 ( seletiva ) 5.52 a1 50
CV(%) = 19.21Média geral: 5.94 (54 sc/há)
Média (2 passadas): 6,20L/pl (56 sc/ha)
Tratamento Vibração Velocidade
Frutos caídos no
chão
Carga penden
Volume colhido
Eficiência de colheita
Perdas de
colheita
Perdas de colheita
Eficiência de derriça
DesfolhaDesfolha
TotalVolume residual
Volume residual
Ciclos/min. Km/hora L/planta L/planta L/planta % L/planta % % kg/planta kg/planta L/planta %
Primeira passada (12/06/2009), 40% de frutos cereja
T1 850 1,317 4,82 1,94 40,25 0,38 13,79 48,13 0,191 2,50 51,87
T2 950 1,338 4,82 2,09 43,36 0,31 12,91 49,79 0,183 2,42 50,21
T3 850 1,630 4,82 2,10 43,57 0,56 21,05 55,19 0,189 2,16 44,81
T4 950 1,637 4,82 2,19 45,43 0,50 18,58 55,81 0,211 2,13 44,19
Segunda passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T1 850 1,333 1,04 1,46 1,06 21,99 0,18 14,51 25,72 0,193 0,383 0,22 4,56
T2 950 1,329 0,93 1,49 1,12 23,24 0,23 17,03 28,00 0,222 0,406 0,14 2,90
T3 850 1,643 0,64 1,52 1,16 24,07 0,14 10,76 26,97 0,222 0,411 0,23 4,77
T4 950 1,630 0,55 1,58 1,19 24,67 0,26 17,93 30,08 0,222 0,433 0,14 2,90
Única passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T6 950 1,092 1,47 3,35 2,64 54,77 0,37 12,29 62,44 0,337 0,337 0,34 7,05
Colheita manual (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T7 - 1,47 3,35 3,35 100,00 100,00 0,216 0,216 - 0,00
*Produtividade media: 4,82 L/planta
*Produção beneficiada esperada por hectare: 42,2 sacas
Desempenho operacional da colheita com duas passadas da colhedora, 2009.
Resultados
Sul de Minas Gerais
População estimada de
2.618.000habitantes
Composta por 156 municípios
Vocação agrícola: atividades
agropecuárias
Cafeicultura
Abrange uma área de 54614km²
Potencialidade da Mecanização do Sul de Minas
Declividade Sul de Minas Gerais
Classes de Declive Mecanização
0- 5% Extremamente Apta
5- 10% Muito Apta
10-15% Apta
15-20% Moderadamente Apta
>20% Não recomendada
TABELA 6 – Classes de declive em relação a mecanização
Mapeamento café x Declividade
Áreas cafeeiras do Sul de Minas, conforme classes de declividade
• 0-5% - 10,91% das lavouras cafeeiras;
• 5-10% - 29,87% das lavouras;
• 10 -15% - 25,96% das lavouras;
• 15- 20% - 14,93% das lavouras.
Total: 81% das lavouras cafeeiras são mecanizáveis
O potencial de expansão das colhedoras podem chegar à 1350 unidades para uma passada – colheita plena;
O potencial de expansão das colhedoras podem chegar à 2250 unidades para duas passadas – colheita seletiva;
MECANIZAÇÃO DA CAFEICULTURA DE MONTANHA
A mecanização da cafeicultura de montanha Início em 2005, Terraceamento de lavoura de 8ha, Variedade Catuaí Amarelo, Espaçamento de 2,50 x 1,50 m,Declividade média de 37%. Manejo safra zero.
Devid Ferreira
Região de Poços de Caldas
Esquema de Terraceamento
Esquema de Terraceamento
Equipamentos para o Terraceamento
Tratores super estreitos,Potência de 35 e 45 cv,
Pulverizações /atomizadorMédia 300 l/ha - 45min/ha.
Aplicação com canhão, Média 400l/ha - 5min/ha.
Desempenho operacional no manejo
Manejo do Matonos terraços
Distribuição de calcário 2500 kg/hora, 30min/ha,.
Adução manual 200Kg/homem/dia,
Adubação manual lavoura terraceada 700kg/ha.
Distribuição de calcário 2500 kg/hora, 30min/ha,.
Adução manual 200Kg/homem/dia,
Adubação manual lavoura terraceada 700kg/ha.
Lavouras produtivas - média 20 litros/cova
Colhida manual - médio de 5 medidas/homem/dia.
Com terraceamento e colheita semimecanizada 20 medidas/homem/dia.
Em lavouras mais uniforme 20 a 35 medidas/homem/dia,
Desempenho operacional na Colheita
O custo do serviço braçal safra de 2011 - R$100,00/diária, sem encargosCusto parcial de R$14,00 a 20,00 por medida. Com o terraceamento e semimecanização Custo passou a ser de R$5,00 a 10,00 por medida. Aumento da eficiência da mão de obra de 35 a 65%, Redução de custos da ordem de 50%,
Desempenho Operacional eCusto
Terraceamento em Declividade de até 60%
PROJETO UFLA/FAPEMIG/NIVALMAQ
Colhedora KORVAN e BRAUDObjetos: - desenvolver novo sistema de colheita do café
- colher lavouras mais adensadas- fazer colheita seletiva- colher em velocidades mais elevadas 3000m/h
Prof. Fábio Moreira da SilvaDepto. Engenharia – UFLAFone 35 3829 14 [email protected]
“Feliz aquele que transfere o que sabe e aprende o que ensina”
Cora Coralina