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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2011.tde-23112011-094646
Document
Author
Full name
João Conrado Schmidt Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Ripoli, Tomaz Caetano Cannavam (President)
Lanças, Kléber Pereira
Piedade, Sonia Maria de Stefano
Title in Portuguese
Avaliação de desempenho efetivo de colhedora de cana-de-açúcar (Saccharum spp)
Keywords in Portuguese
Cana-de-açúcar
Colhedoras - Desempenho
Ensaios
Abstract in Portuguese
A cultura da cana-de-açúcar está relacionada principalmente à produção de açúcar e de etanol, sendo ambos os produtos considerados commodities na economia mundial. A demanda por alimentos e energia renovável é crescente, proporcionando o crescimento da produção nacional destes produtos. Segundo a ÚNICA (2010), o Brasil atingiu na safra 2008/2009 uma produção total de cana-de-açúcar de 569,1 milhões de toneladas processadas, o que representa um crescimento de 14,8% com relação à safra anterior. O setor sucro-alcoleiro no Brasil vem ganhando espaço no mercado nacional e internacional em função da diversificação e melhoria de produtividade, principalmente no setor agrícola. A colheita da cana-de-açúcar no Brasil era tradicionalmente realizada com corte e carregamento manual. Esta técnica começou a ser questionada quando o cultivo desta cultura tomou dimensões mais expressivas no cenário nacional, juntamente a apelos ambientais e sociais. A mão-de-obra utilizada no corte se torna escassa e normalmente apresenta incompatibilidade perante a atual legislação trabalhista brasileira. A colheita mecanizada favorece o processo de corte e carregamento, depositando a cana picada diretamente no sistema de transporte. O corte da cana-de-açúcar crua também apresenta vantagens no processo de moagem na usina, sendo assim a mecanização da colheita reduz custo, aumenta o desempenho operacional e diminui o impacto ambiental. Por estes fatores, o presente trabalho teve como objetivo avaliar, através de um ensaio padrão, a combinação ideal entre a velocidade de deslocamento e a velocidade do exaustor primário para um protótipo de colhedora de cana-de-açúcar, baseado nos padrões já utilizados pela usina. Os ensaios foram realizados na Usina Jalles Machado, município de Goianésia, Estado de Goiás, em condições de campo, sem queima prévia do canavial, sendo a cana-de-açúcar da variedade SP 841431 em seu segundo corte. O espaçamento utilizado era de 1,5m e a produtividade estimada, pela usina, de 85 t ha-1. O porte do canavial foi determinado como ereto, assim como o paralelismo entre as fileiras de plantio dentro do limite desejável e o relevo em condições adequadas. A colhedora avaliada foi submetida a três velocidades de deslocamento e duas velocidades do exaustor primário, enquanto a colhedora referência utilizou os padrões da usina. A metodologia de ensaio e avaliação do desempenho efetivo foram os propostos por Ripoli & Ripoli (2009), por meio de determinações da eficácia de manipulação, perdas de matéria-prima de campo, índices de matéria estranha vegetal e mineral na matéria-prima, consumo de combustível e frequência do comprimento e índice de cisalhamento de rebolos. Foi constatado que o consumo de combustível da colhedora avaliada foi menor que o consumo da colhedora referência, e que este apresentou relação com a velocidade de deslocamento. A eficácia de manipulação não apresentou diferença entre os tratamentos, sendo as perdas totais maiores na maior velocidade de deslocamento. Os valores encontrados para a variável matéria-estranha total apresentaram diferença estatística ao nível de 5% de probabilidade entre os tratamentos.
Title in English
Effective performance evaluation of a sugar cane (Saccharum spp) harvester
Keywords in English
Agriculture
Effective performance
Harvester
Sugar cane
Abstract in English
The sugar cane crop is mainly related to the production of sugar and ethanol, both products being considered as commodities in the global economy. The demand for food and renewable energy is growing, providing the growth of domestic production of these products. According to UNICA (2010), Brazil has achieved in the 2008/2009 crop a total production of 569.1 million tons of sugar cane to be processed, representing an increase of 14.8% compared to the previous harvest. The sugar-alcohol sector in Brazil has been gaining ground in national and international market due to the diversification and improvement of productivity, especially in the agricultural sector. The harvesting of sugar cane in Brazil has traditionally been done with cutting and loading by men. This technique began to be questioned when the cultivation of this culture took most significant dimensions in the national scene, along with environmental and social causes. The manpower used in the harvest becomes scarce and usually mismatch current Brazilian labor legislation. Mechanized harvesting favors the process of cutting and loading, directly depositing the chopped cane into the transport system. The mechanical harvest of sugar cane also has advantages in the milling process at the plant, so the harvest mechanization reduces cost, improves operational performance and decreases the environmental impact. By these factors, this study used a standard test to evaluate the ideal combination of speed and primary extractor velocity for a prototype of sugar cane harvester based on standards already used by the sugar cane mill. The assessments were performed in Jalles Machado sugar cane mill, municipality of Goianésia, State of Goias, in field conditions without prior burning of the sugarcane. The sugar cane variety was SP 841431 in its second cut. The spacing between rows was 1.5 m and yields were estimated by Jalles Machado to be around 85 t ha-1. The sugar cane was erect and the land was under appropriate conditions for mechanical harvesting. Also the parallelism between rows of planting was considered appropriated. The evaluated harvester worked in three different forward speeds and two different speeds of the primary exhaust, while the harvester used as reference worked in standards of the Jalles Machado mill. The test methodology and evaluation of actual performance used were those proposed by Ripoli & Ripoli (2009), by determination of the effectiveness of manipulation, field losses indexes, harvesting quality and vegetable and mineral impurities indexes, fuel consumption and damage index and length frequency of the billets. It was found that the fuel consumption of the evaluated harvester was lower than the consumption of the reference harvester, and that this was related to speed. The effectiveness of manipulation had no difference between treatments, with higher total losses at higher speed. The values found for the variable total foreign matters showed statistical difference at 5% probability between treatments.
 
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Publishing Date
2011-11-29
 
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