Modelagem e validação experimental de um cortador basal com discos segmentados

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

O presente trabalho teve por objetivo modelar, projetar e validar experimentalmente o desempenho de um mecanismo de discos segmentados, a fim de fornecer uma alternativa ao mecanismo convencional de discos rígidos que equipam as colhedoras de cana-de-açúcar e outras gramíneas de alta densidade. O dispositivo estudado trata-se de um mecanismo passivo com dois graus de liberdade, tendo por finalidade o acompanhamento e a varredura da cultura acamada sobre a superfície, bem como, a capacidade de retração da faca diante de obstáculos (pedras e tocos) de forma mecânica. O acompanhamento da superfície e a auto-proteção são fatores limitantes no mecanismo convencional, o que acarreta em corte e uma varredura ineficientes, além de promover a incorporação de grande quantidade de terra ao material colhido, trazendo implicações negativas aos processos subseqüentes a colheita. O modelo de simulação montado por meio das leis da dinâmica, teve como objetivo determinar os deslocamentos angulares do setor circular no plano vertical 2 θ e da faca no plano horizontal 4 θ , assim como, registrar a força de interação do setor circular com a superfície. As velocidades de rotação ensaiadas foram de 400 e 600 rpm, com duas alturas do rotor com relação a superfície de z r6 de120 e 130 mm e duas inclinações do rotor ε de -10 e -12 graus. Diante dos resultados, verificou-se que a amplitude de oscilação do segmento, variável diretamente relacionado com a varredura sofreu uma diferença entre as curvas simuladas e experimentais de aproximadamente 32%. A variável Fz de reação com a superfície, que está relacionado com a movimentação de terra e danos a soqueira, apresentou diferença entre as curvas simuladas e experimentais de aproximadamente 13%. A modelagem matemática e os dados experimentais apresentaram mesma ordem de grandeza, o que possibilitou afirmar que o modelo de simulação é válido para representar o comportamento do mecanismo de corte e varredura sob as condições testadas. Os resultados dos índices de varredura variaram entre 56 e 193 graus, valores satisfatórios em termos de acompanhamento do setor circular e varredura da superfície. A utilização do modelo de simulação permitiu obter ganhos de desempenho do mecanismo e com relativa confiabilidade nos dados, como observado pela validação, o que não seria atingido por meio de processos intuitivos. O desempenho do mecanismo segmentado com facas oscilantes em dois planos mostrou-se promissor em termos de varredura e com grande potencial como mecanismo alternativo de corte e varredura, viabilizando assim a tese proposta.

ASSUNTO(S)

dinamica das maquinas maquinas agricolas simulação (computadores) cana-de-açucar

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