Workshop Colheita - sessao 4 - Braunbeck - Apta

Workshop 

Workshop 

Colheita Colheita Colheita de de cana cana-de cana de de-açú de çú çúcar çú car e palha para 

Produ Produção Produ ão de de Etanol Etanol 

Tema (4): Quebra de paradigmas na colheita de cana 

Perguntas a serem respondidas: 

É possível quebar os paradigamas da mecanização tradicional? 

Quais os benefícios que um sistema alternativo traria para o setor? 

Qual é o tamanho do publico que seria atendido por esta tecnologia? 

Quais as empresas que poderiam fabricar este tipo de maquinário e qual seria 

o custo estimado. 

Apresentador : Oscar A.Braunbeck (FEAGRI) 

Debatedores : Marcelo Pierossi (CTC) 

Jorge Mangolini (CTC) 

Paradigma: modelos que, por período mais ou menos longo e de modo mais ou menos explícito, 

orientam o desenvolvimento posterior das pesquisas exclusivamente na busca da solução 

para os problemas por elas suscitados. 

Workshop Colheita de Cana - FAPESP

Colheita em 2020 

Sistema atual de cana picada e transbordo 

Ou ? 


Sistemas de Colheita Mecânica 

mais Conhecidos 

• Australiano 

• Soldeir (Louisiana) 

• Alemão (Class) 

• Push Rake 

• Brasileiro ? ( Corte de base e alimentação) 


CORTE DE BASE E ALIMENTAÇÃO 

CONJUGADOS 

OU 

INDEPENDENTES ? 


Sistema 

australiano: 

Extrator secundário 

1 – Corta a ponta 5 - Pica 

2 – Alinha e tomba 6 - Ventila 

3 –Corta a base 7 - Transporta 

4 - Alimenta 

Picador 

Extrator primário 

Rolos limpadores 

Rolo levantador 

Câmara de 

limpeza 

Defletor 

Workshop Colheita de Cana - FAPESP 

Levantadores 

helicoidais 

Cortador de base 

Despontador

Qual ? 


Corte mecânico com Facas Gastas 

Corte de base

CORTE DE BASE E ALIMENTAÇÃO CONJUGADOS 



a) Evitando 

Contaminação 

b) Evitando 

perdas 

Modos de operação do Cortador basal de cana-açúcar 


Densidade = 12 colmos/m 

Velocidade de corte = 

23 m/s 

Energia para o corte de um 

colmo = 31,05 J = 

= ( 4,5 – 1,5 )x 10 -3 x 23 x 450 N 

Energia para o corte de 24 

colmos em 1 segundo = 

24 x 31,05 = 745 J 

Potência exclussivamente 

para o corte dos colmos 

= 745 w = 1 cv 

Potência para o corte basal de cana de açúcar 

Velocidade de avanço = 7,2 Km/h ( 2 m/s) 

Força F c para o corte de um colmo de cana-deaçúcar; 

Kroes & Harris (1996). 


Corte de base flutuante: disco único e leve 

O 

L4 

L3 

B Adaptação ao perfil do sulco 


1 – Corta a ponta 6 - Transporta 

2 – Alinha e tomba 

Sistema Class: 3 – Corta a base 

4 – Pica e alimenta 

5 - Limpa 


1 – Corta a ponta 

2 – Prende nas correntes 

Sistema Soldeir: 3 – Corta a base 

(Louisiana) 4 – Transporta vertical, ordenado 

5 – Amontoa em leiras 



COLHEDORA SANTAL

Sistema Push Rake 

Sem ordenamento paralelo dos colmos 

Amontoamento Carregamento Transporte 


Colhedora 

Louisiana Tiger 

1 – Levanta o colmo e alinha 5 - Transporta 

2 – Corta a ponta 6 – Limpa 

3 – Corta a base 7 - Transporta 

4 – Pica e Alimenta 


Colhedora 

Louisiana Tiger 


Corte de base de duas linhas, Louisiana Tiger 

Corte de base e alimentação conjugados 



Fragmentos 

Alimentação dos colmos 

Retirada de colmos entrelaçados e encostados na superfície do 

solo. 

P 

C 

L1 L2 L3 L4 L5 L6 


Alimentação dos colmos 

Retirada de colmos entrelaçados pelo pirulito 


Alimentação dos colmos independente do CB 

Retirada de colmos entrelaçados por tração 


Objetivo: retirar colmos de um arranjo aleatório e dispô-los 

paralelos em feixes para a picagem ou o empilhamento 


GEOMETRIA DA CANA 

Comprimento, curvatura, resistência mecânica 


PÉ DA CANA 

O único ponto cuja localização é conhecida 


A maior resistência mecânica do colmo corresponde 

a esforço de tração. 

Carga média de extração = 16 N 

Carga máxima = 50 N DP = 16 N 


1. Corte do ponteiro 

Colheita da Cana 

(colmos e palha) 

Operações básicas 

2. Corte na base, rente ao solo 

3. Alimentação 

4. Despalhamento 

5. Adensamento dos colmos para o transporte 

6. Adensamento da palha para o transporte 


Paradigmas na Colheita Mecânica da Cana 

Seis paradigmas predominam entre os técnicos, usuários, fabricantes e 

comerciantes com relação à colheita mecânica da cana-de-açúcar 

1 – Corte de apenas uma linha 

2 - Corte de base conjugado com a alimentação da colhedora 

3 - Declividade máxima de 12 % 

4 - Limpeza pneumática 

5 - Palha é descartável 

6 - Tráfico intenso nas entrelinhas 


Colheita Mecânica da Cana 

Qualidade técnica e econômica 

Q1 - Perdas de matéria-prima 

Q2 - Qualidade da matéria-prima (palha e terra) 

Q3 - Custo operacional e investimento 

Q4 - Estabilidade ao tombamento 

Q5 - Estabilidade direcional 

Q6 - Danos às soqueiras 

Q7 - Danos ao solo 

Q8 - Densidade de colmos 

Q9 - Densidade da palha 


Colhedora da Cana 

Perdas de matéria-prima (Q1) 


6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 


Perdas de matéria-prima (Q1) 

nova usada nova usada nova usada nova usada nova usada nova usada 

1400 1000 1400 1000 1400 1000 

RB806043 RB72454 SP80-1842 


corte base 

Caldo e Serragem 

Total


Qualidade de matéria-prima (Q2) 



Custo Operacional e Investimento (Q3) 

Componente 

Combustível 

Depr/Juros 

Manutenção 

Operador 

Total 

R$/ha 

137,0 

236,0 

217,0 

10,0 

600,0 

% 

23 

40 

35 


2


Estabilidade ao tombamento (Q4) 

SPAROVEK G. et al. 1997 



Estabilidade direcional (Q5) 

Agrifac Hexa 9 

The Hexa 9 was first introduced in 2002. The machine has 6-wheel 

drive and steering, This machine is powered by a Deutz 400hp 

engine and has a hopper capacity of 23,000kg. 



Danos à soqueira (Q6) 

Corte mecânico com Facas Gastas 



Danos ao solo (Q8) 

PLANTIO DIRETO 

Compactar demanda peso, potência e combustível. 

Descompactar demanda peso, potência e combustível. 

Apenas uma análise econômica recomenda o uso do plantio direto 

(trigo, soja, milho) 


Controle de tráfego – Cereais 

Equipamento convencional 

Danos ao solo (Q8) 


Controle Controle de de tr tráfego tr fego – USA 

USA 

Danos ao solo – Tráfego (Q8) 

Controlado Convencional 

RAPER & KIRBY, 2006 

3 % 30 % 

Pisoteio (% da área) 


Controle de tráfego 


Veículo “Wide-Span” , 61 m, (fonte LAGUË; AGNEW & KHELIFI, 2003). 


Controle de tráfego – Merhav – Israel 




Densidade dos colmos (Q9) 

Comprimento de rebolos 

X 

Custo de transporte 

X 

Perdas na picagem 


Fardo Cilíndrico 

170 

Briquete 

1.000 


Densidade da palha (Q10) 

Fardo gigante 

160 

“Pellet” 

1.200 


Granel 

80 

Integral: 

350 

Colmos: 450 

Palhiço: 80

Dificuldades na recuperação do palhiço 

Alto custo 

Baixa densidade 

de carga 

Baixa qualidade 

(contaminação) 

Falta de consenso 


Auxílio mecânico 

1 – Prende o colmo 5 - Corta a ponta 

2 – Corta a base 6 – Empilha na caçamba 

3 – Pusha 

4 – Alinha manualmente 


Quebra dos Paradigmas na Colheita da Cana 

1 – Corte de apenas uma linha: corte de duas ou mais linhas 

2 - Corte de base conjugado com a alimentação da colhedora: 

corte de base separado da alimentação positiva 

3 - Declividade máxima de 12 %: declividades até 30 % 

4 - Limpeza pneumática: teor de palha na cana inferior a 2 % e 

terra inferior a 0,1 % 

5 - Palha é descartável: palha adensada e recuperada parcial ou 

integralmente 

6 - Tráfico intenso nas entrelinhas: controle de tráfego 


Perguntas a serem respondidas 

É possível quebar os paradigamas da mecanização tradicional? 

Quais os benefícios que um sistema alternativo traria para o setor? 

Qual é o tamanho do publico que seria atendido por esta tecnologia? 

Quais as empresas que poderiam fabricar este tipo de maquinário e 

qual seria o custo estimado. 


É hora de cortar esta conversa 

Muito obrigado pela atenção

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