I Seminário de Energia na Agricultura Metodologia para Avaliação de Desempenho e Produção Específica de Picadores e Ensiladoras de Forrageiras Autores: Sidney Pereira, Mestrando em Eng. Agrícola Gutemberg P. Dias, DS, Prof. Adj. Delly Oliveira Filho, Ph.D, Prof. Adj. Luiz Cesar V.de Souza, Graduando em Agronomia

INTRODUÇÃO A atividade agrícola, para ser viável, necessita do uso otimizado dos seus recursos energéticos para se modernizar e tornar-se competitiva. A avaliação de desempenho de máquinas agrícolas trata da caracterização e julgamento de atributos, reflexo do conhecimento dos parâmetros científicos e tecnológicos implícitos no projeto e na construção, em função da missão que deve cumprir no processo de produção agropecuária, MIALHE (1987).

OBJETIVOS GERAIS: Apresentar uma metodologia de avaliação do desempenho de máquinas eletrorrurais, visando à otimização energética, Realizar ensaios com picadores e ensiladoras de forrageiras.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1) Avaliar a produção e o consumo específico para cinco diferentes rotações, em três modelos de picadores e dois de ensiladoras comerciais;

OBJETIVOS (Específicos cont.) 2) Avaliar a melhor combinação entre rotação do rotor e rotação dos rolos alimentadores para as ensiladoras.

MATERIAIS E MÉTODOS Material Processado: Capim Elefante (Pennisetum purpureum). Caracterização: colhido aos 10 meses após o plantio aproximadamente 35% de matéria seca

Caracterização das máquinas ensaiadas: MATERIAIS E MÉTODOS Caracterização das máquinas ensaiadas: PICADORES: nomeados Pic1, Pic2 e Pic3; ENSILADORAS: nomeadas Ens1 (A e B) e Ens2 (A, B e C). Observação: Ens1 permite a operação em duas velocidades de rolos alimentadores (A e B); Ens2 permite a operação em três velocidades (A, B e C).

MATERIAIS E MÉTODOS Quadro 1 - Características dos picadores e das ensiladoras Fonte: Catálogo de fabricantes

MATERIAIS E MÉTODOS Motor elétrico de indução, tipo rotor curto circuitado, 5 cv, dois pólos, rotação nominal de 3515 rpm; Sistema de aquisição de dados, HBM modelo ”Spider 8”, para obtenção dos valores de torque (Nm) e rotação (rpm); Sistema de acoplamento intermediário, composto de duas polias, montado entre o motor de acionamento e a máquina. Falar dos diversos: acrescentar aqui Acrescentar características do sistema de aquisição de ddaos do tipo frequencia de aquisição de dados.

MATERIAIS E MÉTODOS Metodologia: Foram realizados ensaios, em cinco máquinas, com 60%, 80%, 100%, 120% e 140% do valor da rotação nominal ou média da faixa de rotação recomendada pelo fabricante.

MATERIAIS E MÉTODOS Por meio do “software” Excel, dividiu-se os valores de torque demandado em 4 intervalos distintos, a partir e um valor máximo observado: i) de 0% a 40%; ii) de 40% a 65%; iii) de 65% a 80%, e iv) de 80% a 100%.

MATERIAIS E MÉTODOS A potência elétrica demandada foi calculada a partir dos valores de torque médio, calculados como média ponderada para os três últimos intervalos de valores de torque, conforme a equação seguinte:

MATERIAIS E MÉTODOS em que: P = potência mecânica demandada no eixo, kW; T = torque médio ponderado, Nm; r = rotação, rpm.

MATERIAIS E MÉTODOS A quantidade de energia mecânica consumida é dada por: Em que: E = energia mecânica demandada, MJ; t = tempo, s.

MATERIAIS E MÉTODOS A produção específica foi considerada como sendo a produção por unidade de energia demandada. Em que: Pe = Produção específica, kg/h/MJ; Pr = Produção, kg/h; E = Energia consumida, MJ.

RESULTADO E DISCUSSÃO Figura 1. Produção específica dos picadores em diferentes rotações.

RESULTADO E DISCUSSÃO Figura 2. Produção específica das ensiladoras em diferentes rotações.

RESULTADO E DISCUSSÃO Da análise dos resultados apresentados nas figuras 1 e 2, pode-se perceber que: Em todos ensaios realizados com as máquinas, os maiores valores de produtividade ocorreram em rotações iguais ou superiores aos valores nominais ou valores médios da faixa de rotação indicada pelos fabricantes;

RESULTADO E DISCUSSÃO A produção específica foi máxima (em sete dos oito conjuntos de ensaios realizados) para valores de rotação entre 60% e 80% da rotação indicada pelos fabricantes (exceção: Ens 2A);

RESULTADO E DISCUSSÃO Os baixos valores de produtividade encontrados para as máquinas, devem-se ou ao fato de se ter utilizado forrageiras de baixa densidade e, ou, ao mal dimensionamento delas. Portanto, testes mais detalhados devem ser feitos afim de se avaliar a produtividade; e

RESULTADO E DISCUSSÃO Esses resultados indicam a necessidade de revisão do projeto dessas máquinas, visando à otimização de seu funcionamento, i. e., a maximização do uso da energia.

CONCLUSÃO A metodologia empregada nos ensaios de máquinas ensiladoras e picadoras, foi útil na avaliação do desempenho (capacidade produtiva) e na determinação da demanda de potência de acionamento mecânico.

CONCLUSÃO A otimização energética poderá ser mais precisa, se um número maior de rotações for testado; e A indicação de faixas de potência e de rotação, e não de valores precisos de potência de acionamento e de rotação para a maioria dos modelos ensaiados dificultam a otimização do uso do equipamento.

FIM

Quadro 2. Resultados dos ensaios dos picadores Parâmetro % rpm Pic1 Pic2 Pic3 Unidades Produção 60 * 552,1 1152,8 kg/h Energia 5,656 8,442 MJ Produção específica 97,6 136,6 kg/h/MJ Número de dados 519 460 decimal 80 842,2 775,8 943,2 7,499 8,636 10,476 112,3 89,8 90,0 377,0 555,0 342,0 100 1239,1 915,7 1275,6 13,666 11,246 11,041 90,7 81,4 115,5 572,0 357,0 120 891,7 1505,8 12,935 13,644 68,9 110,4 453,0 279,0 140 1088,8 998,6 ** 14,976 13,738 72,7 163 491

Quadro 3. Resultados encontrados para as ensiladoras ensaiadas Parâmetro % rpm Ens1 Ens2 Unidades A B C 1. Produção 60 1295,3 924,0 811,2 807,7 1113,2 kg/h 2. Energia 9,900 10,916 7,542 7,063 8,802 MJ 3. Produção específica 130,8 84,7 107,6 114,4 126,5 kg/h/MJ 4. Número de dados 438,0 487,0 375,0 435,0 304,0 decimal 80 1105,5 982,1 1075,8 1231,3 1405,3 10,850 11,977 10,483 9,867 10,278 101,9 82,0 102,6 124,8 136,7 508,0 478,0 433,0 383,0 415,0 100 1326,9 1082,2 1371,3 1397,8 1316,9 15,328 13,773 15,073 12,114 15,354 86,6 78,6 91,0 115,4 85,8 363,0 481,0 414,0 409,0 345,0 120 990,0 696,0 1712,3 1265,8 * 14,580 14,295 15,066 13,546 67,9 48,7 113,7 93,4 448,0 569,0 431,0 405,0 140 1010,7 676,2 1240,4 1387,5 1484,7 15,612 14,000 14,360 14,810 15,188 64,7 48,3 86,4 93,7 97,8 426 444 440 439 548