Projeto de um recolhedor de frutos para uma colhedora de café em áreas inclinadas

Abstract

O café é produzido em quase todos os estados do país e devido a sua grandeza territorial, o parque cafeeiro apresenta uma heterogeneidade em relação ao relevo e o clima que torna necessária a utilização de tecnologias diferentes para cada região. A utilização de diferentes tecnologias de produção tem afetado a competitividade entre os produtores de diferentes regiões, pois conforme é demonstrado em diversas pesquisas, quanto maior o índice de mecanização de uma lavoura, menor será o custo de produção. A escolha do processo de colheita do café é influenciada por diversos fatores, porém, a condição do relevo é de crucial importância para a definição desse processo, visto que em declividades mais acentuadas, a inexistência de tecnologia capaz de mecanizar essa região praticamente define o tipo de colheita a ser implantado. Analisando a situação exposta, pode-se afirmar que nas áreas que apresentam uma maior declividade só se tornarão competitivas em relação às outras com o surgimento de uma tecnologia capaz de mecanizar essas regiões. No presente trabalho objetivou-se projetar um sistema recolhedor de frutos de uma colhedora de café para a colheita mecanizada em regiões de declividades elevadas. Para isso, foram realizados os projetos informativos, conceitual e detalhado de um mecanismo capaz de recolher frutos de café em declividades de até 40%. Após a definição do projeto, foi construído um protótipo para verificar a eficiência no recolhimento dos frutos de café. Foi montado um experimento utilizando o delineamento inteiramente casualizado com 27 tratamentos e 5 repetições, onde os tratamentos constituem um esquema fatorial 3 x 3 x 3, sendo 3 declividades de operação (D 1 = 0 %; D 2 = 20 % e D 3 = 40%); 3 velocidades de deslocamento da haste (V 1 = 230 m h -1 ; V 2 = 460 m h -1 e V 3 = 690 m h -1 ) e 3 cargas de frutos de café aplicadas sobre o mecanismo de recolhimento (C 1 = 10 L; C 2 = 8 L e C 3 = 6 L), totalizando 135 unidades experimentais. Os valores de eficiência foram submetidos a uma analise de regressão e foram gerados modelos para estimar os valores de eficiência de recolhimento em função das variáveis: velocidade, inclinação e carga. Observou-se que a variável carga não influenciou os valores de eficiência de recolhimento. Os modelos gerados indicam que com o aumento da velocidade de trabalho ocorreu uma diminuição da eficiência no mecanismo recolhedor e que os tratamentos que trabalharam com a inclinação do protótipo em 20% apresentaram os melhores valores de eficiência no recolhimento dos frutos de café, apresentando uma média de 80%. Contudo, os valores médios de eficiência encontrados nas declividades de 0 e 40% ficaram próximos, apresentando valores de 78,57 e 77,36% respectivamente. O desenvolvimento do mecanismo recolhedor de frutos de café para operar em regiões de montanha foi considerado satisfatório, pois conseguiu atingir valores de eficiência no recolhimento próximos aos encontrados por colhedoras que trabalham em terrenos planos.Coffee is produced in almost every state of the country and due to its territorial greatness, the coffee crop has a heterogeneity in relation to the topography and the climate that necessitates the use of different technologies for each region. The use of different manufacturing technologies have affected the competition between producers in different regions, as it is demonstrated in various studies, the higher the index of a mechanized farming, the lower the production cost. The choice of the coffee harvest process is influenced by several factors, however, the condition of the relief is crucial to define this process, since in most steep slopes, lack of capable technology to mechanize this region practically defines the type crop to be implanted. Analyzing the exposed situation, it can be said that in areas that have a higher slope only become competitive with other with the emergence of a technology to mechanize these regions. In the present study aimed to design a collector system fruits of a coffee harvester for mechanized crop in high slope areas. For this, informative, conceptual and detailed design of a mechanism to collect coffee fruits on slopes of up to 40% were realized. After defining the project, a prototype was built to verify the efficiency in the collection of coffee fruit. An experiment was set up using a randomized design with 27 treatments and 5 repetitions where the treatments are a factorial 3 x 3 x 3, 3 Operating slopes (D1 = 0%; D2 and D3 = 20% = 40%) ; 3 stem travel speeds (V1 = 230 m h-1; V2 = 460 m h-1 and V3 = 690 m h- 1) and 3 loads applied coffee fruits on the payment mechanism (C1 = 10 L; 8 C2 = C3 = L and 6 L), totaling 135 experimental units. The efficiency values were subjected to a regression analysis and models were generated to estimate the collection efficiency values as a function of variables: speed, incline and cargo. It was observed that the variable load does not influence the collecting efficiency values. The models indicate that with increasing working speed was a decrease in efficiency in the collector mechanism and the treatments that worked with the prototype of the slope at 20% had the best efficiency values in the collection of coffee fruit, with an average 80%. However, the average efficiency values found for the steepness of 0 and 40% were next, with values of 78.57 and 77.36% respectively. The development of the collector of coffee fruits mechanism to operate in mountain areas was considered satisfactory as it has achieved efficiency values in the gathering close to those found by harvesters who work in flat terrain.