Utilização de lâminas serrilhadas no corte basal da cana-de- açúcar

Abstract

As colhedoras atuais de cana-de-açúcar são autopropelidas, com todo acionamento, das peças ativas e locomotoras, hidráulico. O cortador de base é composto por dois discos contra rotativos, com cinco lâminas retangulares cada, que cortam os colmos em sua base por impacto. Um rolo defletor empurra os caules para frente antes do corte para auxiliar na alimentação da máquina. A deflexão e o corte de base por impacto são responsáveis por danos na soqueira e no produto colhido. Estes danos aceleram o processo de deterioração, aumentam o nível de perdas e prejudica a rebrota. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e avaliar um sistema de corte de base que não se baseie no corte por impacto e que possa ser adaptado em qualquer colhedora comercial sem a necessidade de alterações na máquina. Para alcançar o objetivo proposto, foi realizado um estudo cinemático de lâminas curvas e foram conduzidos experimentos de laboratório e campo. Os discos do cortador de base estão sujeitos a dois movimentos, rotação e translação (avanço da colhedora). O estudo cinemático descreve estes movimentos em forma de matrizes. Foram elaborados programas com o uso do software MATLAB para a realização de uma simulação virtual, usada para investigar as configurações alternativas do cortador de base e fornecer subsídios para um desenvolvimento teórico do processo de corte da cana-de-açúcar. No laboratório foi construída uma estrutura de teste que simulava os movimentos de rotação e translação do disco, para cortar uma amostra do caule da cana-de-açúcar. Foram realizados dois experimentos; no primeiro foi utilizado um delineamento estatístico em esquema fatorial onde foi avaliado o passo do serrilhado, o ângulo horizontal da lâmina com inclinação para frente e para trás e a velocidade de corte. Foram analisados os danos no caule, perdas de massa, forças e energia de corte...

The current sugar cane harvesters are self propelled and all transmissions are hydraulic. The basecutting mechanism consists of two rotating discs, with five rectangular blades each, which cut the stalk at its base by impact. A knockdown roller pushes the stem forward before the cut to assist the machine feeding. The deflection and the basecutting by impact are responsible for damage to the stump and harvested product. This damage accelerates the deterioration process, increases the level of losses, damage and reduces the ratoon. The objective of this research was to develop and evaluate a basecutter system that is not based on the impact cut and can be adapted to any commercial harvester without any modification in the machine. To achieve the proposed objective, a cinematic study of curved blades was developed and was also conducted laboratory and field experiments. The basecutter discs are subject to two basic movements, rotation and translation (advancement of the harvester). The cinematic study describes these movements in form of matrices and some programs were written using the MATLAB software and this virtual simulation was used to investigate alternative basecutting configurations and provide knowledge to a theoretical development of the sugarcane cutting process. At the laboratory it was built a test rig that simulates the rotation and translation movements of the disc to cut a sample of sugarcane stalk. Two experiments were conducted: in the first, it was used a factorial statistics design which assessed the pitch of the serration, the horizontal blade angle (backward and forward) and cutting speed. It was analyzed the damage to stem, mass 4 losses, forces and cutting energy. In the second experiment the sample of whole sugarcane was submitted to a bending stress to simulate the effect of deflection roll and it was analyzed the damage to stem, mass loss and consumed energy... (Complete abstract click electronic access below)