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Características de frutos de café sob pressão
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2002-01) Couto, Sandra M.; Batista, Cláudia da S.; Devilla, Ivano A.; Paim, Vivian T.
As condiçőes necessárias para a realizaçăo de ensaios de compressăo em frutos de café visando ŕ obtençăo de resultados confiáveis das forças envolvidas no colapso do produto, foram investigadas neste trabalho e determinados os requerimentos de forças, deformaçőes e energias para o colapso do material sob compressăo. As variáveis independentes investigadas foram: presença do pedúnculo no fruto, velocidade de compressăo, grau de maturaçăo dos frutos e posiçăo do produto durante a compressăo. Os frutos testados encontravam-se em tręs estádios de maturaçăo: ‘cereja’, ‘verdoengo’ e ‘verde’. As análises dos resultados mostraram que, para se ter um erro menor ou igual a 10% na estimativa das forças de colapso do produto, săo necessárias amostras de, pelo menos, cinqüenta frutos. Os valores das forças, deformaçőes específicas e energias, para o colapso de frutos ‘cereja’, năo foram afetados pela presença do pedúnculo no produto. A velocidade de compressăo parece năo influenciar nos valores das grandezas investigadas; já a posiçăo do produto, ao ser comprimido, e o estádio de maturaçăo do fruto, mostraram ser variáveis significativas.
Comportamento mecânico de frutos de café: módulo de deformidade
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2002-05) Couto, Sandra M.; Batista, Claudia da S.; Peixoto, Abraão B.; Devilla, Ivano A.
Determinaram-se, neste trabalho, os módulos de deformidade de frutos de café em diferentes estádios de maturação, identificados pela coloração “verde”, “verdoengo” e “cereja”, obtidos para o produto comprimido em diferentes velocidades, segundo três orientações. A velocidade de compressão tem influência nos valores dos módulos dos frutos, a variação do valor do módulo do fruto com a velocidade de compressão é diferenciada de acordo com o estádio de maturação do produto e a orientação do fruto de café durante a compressão parece afetar muito pouco os valores dos módulos de deformidade do produto “verde”; entretanto, para frutos nos outros estádios de maturação, a posição de compressão é um parâmetro relevante. Para todas as posições de compressão, os valores do módulo de deformidade do fruto “verde” foram superiores aos dos frutos “cereja” e aos do produto “verdoengo”; enfim, os módulos dos frutos “cereja” sempre foram menores que os do “verdoengo”.
Determinação da força de arrasto e da velocidade terminal de frutos de café pela técnica de elementos finitos
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2004-05) Couto, Sandra M.; Santos, Ana E. O. dos; Vieira, Stella M. J.; Silva, Danilo J. P. da
Este trabalho apresenta um método alternativo para a determinação de velocidades terminais e de forças de arrasto em frutos de café, ao se variar o teor de umidade do produto e sua configuração geométrica (esférica e elíptica). Especificamente, investigou-se a aplicabilidade da técnica de elementos finitos para a obtenção de: (a) forças de arrasto no produto, usando-se valores experimentais das dimensões do fruto e de sua velocidade terminal e (b) velocidades terminais do produto, empregando-se valores experimentais das dimensões do fruto e de seu peso. A técnica dos elementos finitos mostrou-se ferramenta eficiente para simular velocidades terminais e forças de arrasto em frutos de café submetidos a um fluxo de ar. Independente do teor de umidade dos frutos, os valores simulados para a velocidade terminal e para força de arrasto no produto considerado elíptico são, estatisticamente, iguais àqueles determinados experimentalmente. Os erros relativos médios, envolvidos no valores simulados para a velocidade terminal do produto, em cada um dos teores de umidade, não foram superiores a 7,5 e 13,6% para o produto considerado elíptico e esférico, respectivamente.
Modelagem de máquina pneumática recolhedora de frutos de café em terreiro usando análise por elementos finitos
(Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, 2006-05) Magalhães, Anderson C.; Teixeira, Mauri M.; Couto, Sandra M.; Resende, Ricardo C. de
Teve-se o objetivo de desenvolver um modelo matemático por meio de análise de elementos finitos, utilizando o programa computacional ANSYS ® , versão 5.7, para otimizar o projeto de máquina recolhedora de frutos de café no terreiro. A modelagem da máquina foi realizada com base no levantamento das características aerodinâmicas dos frutos de café e da vazão de ar necessária para o transporte pneumático dos frutos. Foram obtidas, experimentalmente, as pressões estáticas nos dutos da máquina, sendo esses valores comparados com os resultados determinados pelo programa ANSYS, no intuito de validar o modelo. Com base nos resultados numéricos obtidos, concluiu-se que a modelagem desenvolvida apresentou resultados próximos aos determinados experimentalmente, obtendo erro relativo médio nos valores simulados de pressão de 9,2%. Por meio da modelagem, identificaram-se faixas de pressão que dificultariam o transporte pneumático dos frutos de café em alguns pontos da máquina. Esses problemas foram corrigidos e, com isso, o fluxo de ar proporcionado pelo ventilador foi suficiente para succionar os frutos de café no terreiro e transportá-los para dentro do reservatório da máquina. A modelagem desenvolvida atendeu às necessidades propostas no trabalho para o recolhimento dos frutos de café utilizando transporte pneumático eficientemente.
Parâmetros relevantes na determinação da velocidade terminal de frutos de café
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2003-01) Couto, Sandra M.; Magalhães, Anderson C.; Queiroz, Daniel M. de; Bastos, Itaciane T.
No desenvolvimento de máquinas de separação movidas a fluxos de ar, o conhecimento da velocidade terminal de um produto e das impurezas associadas é de importância fundamental. Neste trabalho, investigou-se o comportamento dos valores da velocidade terminal de frutos de café (variedades Catuaí e Híbrido Timor) em função dos parâmetros (a) estádio de maturação do produto na colheita (“verde” e “cereja”); (b) época de colheita; (c) variedade; (d) teor de umidade dos frutos e (e) número de frutos contidos na amostra usada para as determinações da velocidade. A análise dos resultados mostrou que os valores das velocidades terminais foram influenciados, significativamente, pelo teor de umidade do produto, estádio de maturação dos frutos e tamanho das amostras usadas nas determinações; entretanto, a época de colheita e a variedade dos frutos não se mostraram como parâmetros importantes nas determinações da velocidade terminal do produto. Relações funcionais entre parâmetros adimensionais, usando-se análise dimensional e o teorema Pi de Buckingham, foram também obtidas e são apresentadas neste trabalho; por outro lado, essas relações fornecem estimativas razoáveis para a velocidade terminal de um fruto, em função das velocidades de flutuação determinadas, experimentalmente, para amostras com um número maior de frutos.
Resistência de café em coco e despolpado ao fluxo de ar
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2006-01) Silva, Danilo J. P. da; Couto, Sandra M.; Peixoto, Abraão B.; Santos, Ana E. O. dos; Vieira, Stella M. J.
Determinaram-se, neste trabalho, expressões para descrever: (1) variações da massa específica, aparente e real, e poro- sidade do café (coco e despolpado) em função do teor de umidade do produto e (2) o comportamento dos valores de resistência ao fluxo de ar em colunas de café (coco e despolpado) em função do teor de umidade do produto, intensida- de do fluxo e profundidade na coluna. Para café despolpado, as massas específicas, reais e aparentes, e porosidade, são funções lineares do teor de umidade; massas específicas aumentam com o teor de umidade do produto e a porosidade diminui. Para café coco (passa), as duas massas específicas são funções quadráticas do teor de umidade do produto. A porosidade é, praticamente, independente do teor de umidade do produto; para os mesmos teores de umidade: os valo- res das duas massas específicas do café em coco são inferiores aos do café despolpado; os valores de porosidade do café em passa são superiores àqueles para o café despolpado. Em termos de comportamento dos valores da pressão estática na coluna do produto, conclui-se que a pressão no café despolpado é sempre maior que no passa, para todas as profun- didades e para o produto, nos três teores de umidade.