Desenvolvimento de uma derriçadora semimecanizada para a colheita seletiva do café
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Resumo
No Brasil, os fatores geográficos são de suma importância para a produção de café de qualidade. O manejo dessas lavouras e, principalmente a colheita, necessitam do uso de máquinas portáteis, em virtude da impossibilidade de mecanização para ganho de eficiência. Este trabalho busca o desenvolvimento de um equipamento, para a validação de uma metodologia, que propõe a colheita seletiva semimecanizada. Para esse desenvolvimento, foram utilizados equipamentos comerciais com alguma adaptação e um conjunto eletrônico para controle de frequência. Para os testes, utilizou-se lavouras de café no Sul de Minas e, na Colômbia. Para validação dessas lavouras quanto a possibilidade de colheita seletiva, medimos a força de desprendimento dos frutos, em seus diferentes estádios de maturação e o mínimo aceitável para um intervalo de confiança de 90% e uma diferença de 1,5 N conforme adotado. Os testes finais foram executados, em uma lavoura com a proporção de 54% de frutos verdes, para 46% de cereja. Os resultados demonstram que, para a amplitude de 9,4mm, mesmo na frequência mais alta, 33Hz, não colhe de forma efetiva. Para as amplitudes de 16,5mm e 23,7mm, a eficiência de seletividade ocorreu nas frequências 22,5Hz, 25,57Hz e 27,93Hz, na frequência 33,4Hz a colheita se tornou plena. O melhor resultado obtido foi de 10,31% de frutos verdes na frequência de 27,45Hz e amplitude 16,5mm, seguida de 10,81% da frequência 22,5Hz e amplitude 16,5mm. O conjunto de repetições com menor desvio-padrão, ou seja, mais preciso, foi com uma média de 11,76% na amplitude de 16,5mm e frequência de 22,5Hz. Os dados comprovam a possibilidade da colheita seletiva semimecanizada e com percentual de verdes inferior a 20% conforme proposto. A relação amplitude e frequência são os fatores relevantes, para uma colheita seletiva e sua eficiência de colheita. Os dados demonstram que não existe uma frequência ideal, o importante é ajustar a relação amplitude e frequência. Comprovou-se que quanto maior a amplitude, menor será a frequência de início de seletividade, mas a transmissão energética cinemática ideal aproxima-se da frequência de 25Hz, e a frequência é o fator principal para a eficiência de colheita.
Abstract
In Brazil, geographical factors are of paramount importance for producing quality coffee. Crop and, especially, harvest management requires the use of portable machines to gain efficiency due to the impossibility of mechanization. This work seeks the development of equipment to validate a methodology that proposes selective semi-mechanized harvesting. To this end, we used commercial equipment with a few adaptations and an electronic set for frequency control. For the tests, we used coffee crops in the south of Minas Gerais, Brazil, and Colombia. We measured the strength of the fruit's detachment at different stages of ripeness and the minimum acceptable for a 90% interval of confidence, adopting a difference of 1.5 N to validate these crops for the possibility of selective harvesting. The final tests were conducted in a crop with a proportion of 54% green fruits to 46% cherry fruits. The results demonstrate that the harvesting is not effective for the amplitude of 9.4 mm, even at the highest frequency of 33Hz. For the amplitudes of 16.5 mm and 23.7 mm, the selectivity efficiency occurred in the frequencies 22.5 Hz, 25.57 Hz, and 27.93 Hz, becoming full in the 33.4 Hz frequency. The best result obtained was 10.31% of green fruits at the frequency of 27.45 Hz and 16.5 mm amplitude, followed by 10.81% frequency 22.5Hz and 16.5 mm amplitude. The set of replicates with the lowest standard deviation, that is, the most accurate, was with an average of 11.76% in amplitude 16.5 mm and frequency 22.5 Hz. The data prove the possibility of selective semi-mechanized harvesting with a percentage of green fruits below 20%, as proposed. The amplitude/frequency ratio is relevant for selective harvesting and its harvesting efficiency. The data shows that there is no ideal frequency. The important thing is to adjust the amplitude/frequency ratio. We have proved that the greater the amplitude, the lower the frequency of the beginning of the selection. However, the ideal transmission of kinematic energy approaches the frequency of 25 Hz, considering that the frequency is the main factor for harvesting efficiency.
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MACIEL, D. T. Desenvolvimento de uma derriçadora semimecanizada para a colheita seletiva do café. 2020. 75 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.