D E S E M P E N H O D A C O L H E D O R A D E M I L H O P E N H A C L M - 3 5 0 — P A R T E I — S I S T E M A E S P I G A D O R *
J.A. Furlani Jr. ** J.B. Guimarães Jr. L.A. Balastreire ***
R E S U M O
Com o propósito de avaliar a colhedora Penha CLM-350, visando fornecer subsídios aos projetos e usuários, realizou-se o presente trabalho, onde foi estudada a eficácia do sistema es¬ pigador, determinando-se a porcentagem de milho colhido para os diversos tratamentos estudados.
Definiu-se um parâmetro adimensional U, que é a relação entre a velocidade periférica dos roletes e a velocidade de des-locamento da colhedora. Procurou-se relacionar as diversos tratamentos U, c o m os valores percentuais de grãos de milho
colhidos e perdidos no solo.
Os resultados foram estudados através da análise de va¬ riância, empregando-se o teste F, aos níveis de 1% e 5% de probabilidade e o teste Tukey para a comparação estatística entre as médias.
A análise estatística permitiu concluir-se, que em relação a porcentagem de milho colhido os tratamentos não tiveram efeitos significativos, mantendo-se a eficácia acima de 84,42% nas con-dições do ensaio. Na faixa operacional estudada, determinada c o m o praticável nas condições de campo, cobrindo as especifi-cações de campo, os valores de U foram limitados. Esta carac-terística é inerente às relações de transmissão adotadas pelo projeto da colhedora e sugerem a adaptação de um órgão, que possibilite a variação da relação de transmissão da tomada de potência para os roletes espigadores, que proporcione u'a maior gama de variação para U e o estabelecimento de uma relação matemática c o m a eficácia.
* Trabalho apresentado no V Congresso Nacional de Engenharia Agrícola, de 16 a 19 de julho de 1975, em Lavras — M G . Trabalho entregue para publicação em 31-12-1977.
* * Dept.0
I N T R O D U Ç Ã O
E m b o r a a primeira c o l h e d o r a de m i l h o t e n h a surgido n o século X I X , , ainda hoje n ã o t e m seu e m p r e g o difundido e m nosso país. Vários fato-res influíram para que isso n ã o tivesse ocorrido. Inicialmente, só a u m a década a m e c a n i z a ç ã o agrícola t e m atingido altos níveis de e m p r e g o e sua tendência é a u m e n t a r esses níveis n o s anos vindouros. Por o u t r o lado, n ã o existiam m á q u i n a s de colheita m e c â n i c a de m i l h o e as i m p o r -tadas, p o u c o dif u n d i a a s e de custo inicial elevado, n ã o t i n h a m c o n d i ç õ e s de c o m p e t i r c o m a mão-de-obra, relativamente de baixo p r e ç o e a p o u c a r e m u n e r a ç ã o ç u e esse p r o d u t o a l c a n ç a v a n o m e r c a d o c o n s u m i d o r .
C o m c a d v e n t o de u m a c o l h e d o r a de m i l h o de p r o d u ç ã o n a c i o n a l , c o m o e n o r m e a u m e n t o da m e c a n i z a ç ã o agrícola, pela escassez de m ã o -de-obra, pelas necesisdades crescentes d o p r o d u t o e pela b o a remunera-ç ã o do m e r c a d o é justo e certo, que o uso de colhedoras m e c â n i c a s d e m i l h o deve a u m e n t a r gradualmente.
No entanto, a colheita m e c â n i c a d o m i l h o é influenciada p o r diver-sos fatores que se n ã o c o n h e c i d o s e c o n t r o l a d o s p o d e m c o m p r o m e t e r o c u s t o da p r o d u ç ã o e m e s m o o produto. No t o c a n t e a planta e m si, são necessários híbridos de alta produtividade, cuja planta p e r m a n e ç a erec-ta até seu c o m p l e t o a m a d u r e c i m e n t o .
Q u a n t o às colhedoras de u m m o d o geral, durante a colheita p r o d u -z e m u m a perda de m i l h o n o c a m p o e m graus e condições variáveis. Existem perdas que p o d e m ser consideradas anteriores a p a s s a g e m da
colhedora, influenciadas principalmente pela é p o c a de colheita, repre-sentadas pelas espigas de m i l h o e plantas caídas, além dos d a n o s cau-sados p o r agentes ambientais e o r g a n i s m o s nocivos. D u r a n t e a ope-ração de colheita m e c â n i c a , o c o r r e m perdas p e l o t o m b a m e n t o de plan-tas, p r o v o c a d o pelo a v a n ç o da m á q u i n a ; pelo d e b u l h a m e n t o indesejável
nos roletes espigadores; pelo sistema de limpeza, que elimina g r ã o s Juntamente c o m sabugos, palhas e outras impurezas; pelo m a u debulha-m e n t o e pelos danos debulha-m e c â n i c o s sofridos pelo debulha-m i l h o , n o sistedebulha-ma debuIhador, que n ã o só depreciam o produto, c o m o facilitam a a ç ã o de o r g a
-nismos nocivos durante o a r m a z e n a m e n t o .
Evidentemente a grandeza dessas perdas, devidas a colhedora, se n ã o p o d e m ser totalmente eliminadas, p o d e m ser minimizadas. Nesse sentido, g r a n d e n ú m e r o de pesquisadores t e m trabalhado, p r o c u r a n d o projetar n o v o s c o m p o n e n t e s , aperfeiçoar os existentes e obter informa-ções e dados, que permitam, colheitas m e c â n i c a s c o m m e n o r e s perdas.
Os ensaios f o r a m c o n d u z i d o s d u r a n t e dois anos e m c o n d i ç õ e s usuais d e cultura n o c a m p o , instalados nas Fazendas Experimentais desta Fac^-cuifitt. senão que n o primeiro a n o í o r a m feitos os ensaios prelimi-nares que n ã o fazem parte deste relato, m a s que subsidiaram o presente trabalho.
R E V I S Ã O D A L I T E R A T U R A
Compilandose a literatura encontrase i n d i c a ç õ e s sobre as m e l h o -res é p o c a s e técnicas de plantio, m e l h o r e s é p o c a s e t é c n i c a s de colheita e d e s e m p e n h o s c o m p a r a t i v o s de diversas m á q u i n a s utilzadas principal-m e n t e nos Estados Unidos e Europa, dentre os quais pode-se destacar:
P I C K A R D e B A T E M A N (1959) c o n s i d e r a n d o a i m p o r t â n c i a d a p l a n t a de m i l h o , para o b o m d e s e m p e n h o de u m a c o l h e d o r a m e c â n i c a , e s t u d a r a m esse tipo de colheita e m culturas de m i l h o anão. C o n c l u í r a m q u e esse h í b r i d o apresenta alta resistência a q u e d a de plantas e espigas e que as culturas a p r e s e n t a m u m b o m p a d r ã o de plantas, o que c o n c o r r e para reduzir as perdas da colheita, p a r t i c u l a r m e n t e nas tardias. Acres-c e n t e m que tornam-se neAcres-cessárias m o d i f i Acres-c a ç õ e s para prevenir o exAcres-ces- exces-sivo d e b u l h a m e n t o das espigas m a i s baixas.
B U R R O U G H e H A R B A G E (1953) realizaram ensaios de c a m p o , c o m u m a colhedora-debulhadora, o b j e t i v a n d o avaliar o efeito da é p o c a d a colheita na eficiência da o p e r a ç ã o e d e t e r m i n a r as características varietais que acarretassem maiores efeitos n a u m i d a d e debulhadora C o n c l u í r a m que para teores de u m i d a d e de 24,9% n o g r ã o de m i l h o , as perdas, e m p o r c e n t a g e m da p r o d u ç ã o total, t i v e r a m a seguinte distri-b u i ç ã o : 2,6% de espigas perdidas n o solo e m pré-colheita, 2,6% de grãos
debulhados nos rolos espigadores, 8,9% de espigas perdidas pela c o -lhedora.
B A R K S T R O M (1955) e s t u d a n d o diversos tipos de rolos espigadores e m relação a teores de u m i d a d e d o grão, v a r i a n d o entre 9 a 1 2 % , c o n c l u i u q u e as perdas p o r d e b u l h a m e n t o nos rolos espigadores, e r a m de 1,95% e m média.
R I C H E Y et al (1956) relataram o projeto de u m a n o v a espigadora, o n d e os rolos espigadores são dispostos de f o r m a c o n v e r g e n t e e sobre-postos. S e g u n d o os autores esse tipo perde e m m i l h o d e b u l h a d o pelos rolos espigadores 0,5 a 0,75 das perdas da espigadora c o n v e n c i o n a l . Essa
v a n t a g e m a u m e n t a , q u a n d o o m i l h o torna-se mais seco e as perdas de m i l h o d e b u l h a d o n o sistema a u m e n t a m .
JOHNSON et al (1963) a p r e s e n t a m u m t r a b a l h o e m que se objetiva d e t e r m i n a r o efeito do m é t o d o de colheita e d o teor de u m i d a d e na
B Y G e H A L L (1968) c o n d u z i r a m experimentos c o m c o m b i n a d a s n a colheita de m i l h o , durante trsê anos, c o m os objetivos de d e t e r m i n a r as perdas totais das m á q u i n a s na colheita, perdas nos c o m p o n e n t e s das m á q u i n a s , práticas operacionais e certas especificações c o n c e r n e n t e s a
cultura d o m i l h o . Verificaram que a velocidade de t r a b a l h o para as c o m b i n a d a s n ã o se apresentam tão constante c o m o era esperado. Evi-d e n c i o u que a velociEvi-daEvi-de Evi-diminui q u a n Evi-d o o n ú m e r o Evi-de ruas a ser colhi-da pela m á q u i n a a u m e n t a .
P o u c a s são as referências a ensaios realizados e m nossas c o n d i ç õ e s , q u a n t i f i c a n d o os p a r â m e t r o s envolvidos na m e s m a .
. São m a i s usuais descrições de m á q u i n a s colhedoras e a l g u m a s n o r -m a s operacionais.
S A A D (1961) estudou u m a espigadora de m i l h o , e m c o n d i ç õ e s de c a m p o , c o m os objetivos de d e t e r m i n a r a m e l h o r é p o c a para a colheita e u m a série de fatores, que p o d e r i a m o u n ã o influir n a colheita m e c a -nizada, tais c o m o : profundidade de semeadura, variedade de m i l h o hí-brido e diâmetros das plantas, espiga e sabugo. Pelos dados o b t i d o s c o n c l u i u que n ã o h o u v e influência de profundidade dos tipos de m i l h o utilizado, da altura da espiga e das dimensões da espiga e s a b u g o na
colheita.
M A T E R I A I S Ε M É T O D O S
a. Cultura d o m i l h o
As plantas de m i l h o utilizadas n o presente trabalho f o r a m cultiva-das n a Fazenda Experimental S ã o M a n o e l . O solo o n d e foi instalada a cultura é u m a unidade M a n g u e i r a — Seca, transição entre solos c o m Β latossólico e Β textural, ao nível de r e c o n h e c i m e n t o seria provavel-m e n t e na unidade Latosol V e r provavel-m e l h o Escuro — fase arenosa.
O plantio da cultura foi realizado de 20 a 25 de n o v e m b r o , utili-zando-se o híbrido H M D 7974 da Secretaria da Agricultura. A semea-d u r a foi m e c â n i c a , c o m semeasemea-dora-asemea-dubasemea-dora semea-de 2 linhas, t e n semea-d o u m e s p a ç a m e n t o de 1 m e t r o entre linhas e c o m posterior desbaste manual, para que a cultura permanecesse e m média c o m 5 plantas por m e t r o linear.
A colheita m e c â n i c a da cultura foi realizada n o dia 12 de m a i o de 1973, t e n d o as plantas de m i l h o 175 dias a p r o x i m a d a m e n t e .
b . Colhedora m e c â n i c a de m i l h o
a o trator, sendo s e m i - m o n t a d a . Colhe u m a linha de plantas p o r vez, sendo a c i o n a d a pela T D P *.
Os órgãos funcionais da c o l h e d o r a estão dispostos e m linha sob a a r m a ç ã o . T o d o s eles são a c i o n a d o s p o r 2 eixos paralelos; u m superior, n o qual são m o n t a d o s a rosca coletora, o d e b u l h a d o r e o r o t o r d o aspirador; e u m inferior o n d e encontrase os roletes, a rosca c o n d u t o r a h o -rizontal e ps elevadores de palhetas. T o d o s esses prgáos são blindados externamente, figuras 1 e 2.
N a parte frontal da m á q u i n a a p a r e c e m os bicos coletores, consti-tuídos p o r c h a p a s metálicas f o r m a n d o u m semi-cone. T e m p o r f u n ç ã o e n c a m i n h a r as plantas de m i l h o , n o sentido vertical, para ó interior d a colhedora, mais diretamente para os roletes (Figura í, n.° 1 ) . Os ro-letes e m n ú m e r o de dois, paralelos entre si, são constituídos p o r u m t u b o cilíndrico central, sobre o qual são soldados, n o seu sentido longitu-dinal, lâminas. Os roletes g i r a n d o e m sentido contrário, l a m i n a m a p l a n t a de m i l h o de b a i x o para c i m a e retiram as espigas existentes, p o i s n ã o há possibilidade destas passarem pela luz existente entre os roletes. S o b os roletes e x i s t e m quatro facas, c u j a . f u n ç ã o é mante-los livres de " e m b u c h a m e n t o " , p r o v o c a d o p o r ervas d a n i n h a s que t e n h a m se estabe-lecido na cultura (Fig. 2, n.° 13).
Sobre os roletes está c o l o c a d a a r o s c a coletora que n a d a mais é d o que u m transportador helicoidal. Sua f u n ç ã o é auxiliar a apreensão aos c o l m o s pelos roletes e e n c a m i n h a r as'espigas colhidas para o sis-t e m a d e b u l h a d o r (Fig. 2, n.° 1 ) .
c . T a c ô m e t r o
Para m e d i ç ã o d a r o t a ç ã o dos eixos paralelos da colhedora, q u a n d o e m operação, foi utilizado u m t a c ô m e t r o , m a r c a JAQUET, m o d e l o 620, portátil, c o m escalas de leitura de 30 a 12.000 rpm. — F o r a m usadas as escalas de 300 a 1 200 rpm, c o m sensibilidade d e . 10 r p m e a de 1 000 a 4 000 rpm, c o m sensibilidade de 50 r p m .
F o r a m determinados 5 tratamentos, que levaram e m c o n t a as marc h a s da marcaixa de transmissão e as rotações d o m o t o r de u m T r a t o r M a s -sey-Ferguson m o d e l o 65 X . C o n s e q u e n t e m e n t e , variou-se a velocidade de d e s l o c a m e n t o da colhedora, b e m c o m o as rotações de seus sistemas
afins. Os t r a t a m e n t o s f o r a m d e n o m i n a d o s de A,B,C,D e E. Nos trata-m e n t o s A,B,C, e D , utilizou-se a terceira trata-m a r c h a reduzida d o trator, c o trata-m o m o t o r t r a b a l h a n d o n o s regimes de 1 400, 1 600, 1 800 e 2 00 r p m res-pectivamente. N o t r a t a m e n t o Ε utilizou-se a segunda m a r c h a simples d o trator, c o m o regime de 1 400 r p m d o m o t o r . Esses parâmetros d o s t r a t a m e n t o s produziriam velocidades de d e s l o c a m e n t o e r o t a ç õ e s d o s sistemas da colhedora, c o b r i n d o a faixa de m e l h o r utilização, r e c o m e n
-dada pelo fabricante.
N o presente ensaio f o r a m avaliados os seguintes p a r â m e t r o s
arbi-trados c o m o relevantes para avaliar o c o m p o r t a m e n t o da m á q u i n a :
— Perdas e m grãos de m i l h o n o c a m p o e m pré-colheita: São as espigas caídas das plantas o u plantas caídas o u m u i t o inclinadas fora da a ç ã o da m á q u i n a . Essa avaliação é necessária para o c á l c u l o da
prod u ç ã o total proda parcela e sistemas prode recolhimento. P a r a esse fim, p r o -cedia-se o r e c o l h i m e n t o m a n u a l d o m i l h o caido n o c h ã o o u fora de a l c a n c e da m á q u i n a . O m i l h o r e c o l h i d o seria posteriormente pesado, obtendo-se o valor p o r c e n t u a l e m grãos de m i l h o , perdidos e m pré-co-lheita e m relação à p r o d u ç ã o total da parcela.
— Perdas n o c a m p o durante a colheita: após a e x e c u ç ã o da c o -lheita m e c â n i c a de c a d a parcela, as plantas derubadas pelo i m p a c t o da c o l h e d o r a e o s grãos debulhados pelos roletes e r a m recolhidos manual-m e n t e para futuras pesagens e o b t e n ç ã o d o valor percentual e manual-m grãos
de m i l h o perdidos pela c o l h e d o r a n o solo. Esse valor é calculado, t o -m a n d o o -m i l h o possível de ser c o l h i d o -m e c a n i c a -m e n t e c o -m o 100%.
Essas perdas são p r o v o c a d a s pela a ç ã o dos roletes e da velocidade de d e s l o c a m e n t o da colhedora.
Se considerar-se u m a alta velocidade periférica dos roletes utili-z a d a concomitanteiíiente c o m baixa velocidade de d e s l o c a m e n t o d a má-quina, deverá ocorrer u m a a ç ã o m e c â n i c a m u i t o enérgica de l a m i n a ç ã o d o c o l m o e maiores danos as espigas, p o d e n d o a i n d a p r o v o c a r p e l o i m -p a c t o , -perdas de es-pigas e grãos i n c o n v e n i e n t e m e n t e d e b u l h a d o s n o s roletes. P o r o u t r o lado, para u m a baixa velocidade periférica dos ro-letes, associada c o m alta velocidade de d e s l o c a m e n t o da colhedora, exi-girá pela rapidez c o m que os c o l m o s a t i n g e m os roletes, u m a capacidade de apreensão, que os m e s m o s n ã o possuem, resultando n o t o m b a m e n t o
da planta e conseqüente perda de m i l h o .
Neste t r a b a l h o procurouse relacionar esses dois p a r â m e t r o s da c o -lhedora c o m os valores percentuais de grãos de m i l h o c o l h i d o s e perdi-dos n o solo. Para tal f i m utilizou-se u m a relação Z7, o n d e :
velocidade periférica dos roletes U =
velocidade de d e s l o c a m e n t o da c o l h e d o r a
A velocidade de d e s l o c a m e n t o d a c o l h e d o r a foi determinada, c r o -nometrando-se o t e m p o gasto para a colheita c o m p l e t a de c a d a parcela.
Para que s o m e n t e as plantas pertencentes a parcela fossem verdadeiramente colhidas, 5 m e t r o s lineares de plantas e r a m eliminadas m a -n u a l m e -n t e , a-ntes e após a li-nha da parcela.
O d e l i n e a m e n t o foi e m blocos a o acaso c o m 5 t r a t a m e n t o s e 6 repetições.
As parcelas de c a d a t r a t a m e n t o consistiam de 10 m e t r o s lineares de linha de plantio de m i l h o .
Os resultados obtidos f o r a m estudados através d a análise de variân-cia, e m p r e g a n d o - s e o Teste F aos níveis de 1% e 5 % de probabilidade.
O Teste T u k e y aos níveis de 1% e 5 % de probabilidade foi utilizado p a r a c o m p a r a ç ã o estatística entre as m é d i a s d o s tratamentos.
Os testes F e de T u k e y f o r a m realizados c o m os dados t r a n s f o r m a d o s e m a r c o seno y % .
R E S U L T A D O S Ε D I S C U S S Ã O
C o m o p r o p ó s i t o de facilitar a análise dos resultados, são apresen-t a d a s as m é d i a s das 6 repeapresen-tições de c a d a apresen-t r a apresen-t a m e n apresen-t o .
Sendo U u m valor decorrente da relação entre a velocidade
perifé-rica dos roletes e a velocidade de d e s l o c a m e n t o da m á q u i n a , valores estes que são afetados diretamente pela r o t a ç ã o d o m o t o r e a relação de transmissão d o trator, m a s que são t a m b é m afetados p o r fatores n ã o controláveis e m c o n d i ç õ e s de c a m p o , inicialmente procedeu-se u m a análise p a r a se estabelecer, se os valores de U d e t e r m i n a d o s
diferiam entre si, e m f u n ç ã o dos t r a t a m e n t o s definidos.
Nos testes das m é d i a s f o r a m e n c o n t r a d a s diferenças a l t a m e n t e sig-nificativas. D e tal f o r m a que o t r a t a m e n t o D apresentou a m a i o r m é
-dia. C o n t u d o apenas diferiu estatisticamente dos t r a t a m e n t o s Β e E.
Este ú l t i m o t r a t a m e n t o apresentou a m e n o r média, a qual diferiu esta-tisticamente d o s demais tratamentos.
Pela análise pode-se inferir que e m relação a p o r c e n t a g e m de m i l h o colhido, os t r a t a m e n t o s n ã o tiveram efeito significativo.
Esse p a r â m e t r o que e m ú l t i m a análise expressa a eficácia d o siste-m a espigador da colhedora, siste-manteve-se e siste-m níveis superiores a 84,42%
nas c o n d i ç õ e s d o ensaio.
C O N C L U S Õ E S
r p m os valores obtidos para U n ã o diferiram significativamente entre
si ao nível de 5% de probabilidade. P o r o u t r o lado, nessa m e s m a rela-ç ã o de transmissão, c o m as rotarela-ções de 1 600 e 2 000 rpm, o s valores obtidos para U apresentaram diferenças significativas entre si ao nível
de 1% de probabilidade. — Q u a n d o se utilizou a segunda m a r c h a sim-ples c o m a r o t a ç ã o d o m o t o r de 1 400 rpm, obteve-se u m valor de U que
diferiu significativamente d o s demais, a o nível de 1 % de probabilidade. Isso leva a c o n c l u i r que, n a faixa operacional estudada, determinada c o m o praticável e m c o n d i ç õ e s de c a m p o , c o b r i n d o as especificações d o fabricante, os valores de U f o r a m limitados. Das análises da relação U e da p o r c e n t a g e m de m i l h o colhido , e m b o r a houvessem diferenças
sig-nificativas entre alguns dos valores de U empregados, n ã o a c a r r e t a r a m
diferenças significativas n o s valores da eficácia d o sistema espigador da m á q u i n a que manteve-se a níveis superiores a 8 4 , 4 2 % . Oscilou entre 84,42% a 95,75% nas c o n d i ç õ e s d o ensaio. Os valores obtidos para U,
s u g e r e m a a d o ç ã o de u m ó r g ã o que possibilite a v a r i a ç ã o da relação de transmissão da T D P p a r a os roletes espigadores, que p r o p o r c i o n e u m a m a i o r g a m a de variação p a r a U e u m a relação c o m a eficácia para ser
estabelecida.
S U M M A R Y
P E R F O R M A N C E O F T H E P E N H A CLM-350 C O R N C O M B I N E — P A R T I E A R P I C K I N G S Y S T E M
This work was designed with the aim of evaluating the performance of the Penha CLM-350 corn combine, to furnish data to designers and users. The efficiency of the ear picking system was studied, and the percentage of the harvested corn was determined for the various treatments considered.
A dimensionless U parameter was defined as the ratio between the peripheral speed of the snapping rolls and the speed of the harvester.
The U terms were related to the percentages of corn harvested and corn lost on the ground.
The analysis of variance with the F test at 1% and 5% probability levels was utilized to analyse the data, and Tukey's test was utilized for comparison between means.
L I T E R A T U R A C I T A D A
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