09/06/2015

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Desempenho Operacional

Eng. Agr. Viviane Castro dos Santos Mestranda em Engenharia Agrcola

Orientador: Prof. Dr. Leonardo de Almeida Monteiro

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR CENTRO DE CINCIAS AGRRIAS CURSO DE AGRONOMIA DISCIPLINA: AD0194 MQUINAS E IMPLEMENTOS AGRCOLAS

O que uma Operao Agrcola

Uma operao agrcola consiste na realizao de alguma atividade, durante o ciclo de uma determinada cultura.

Assim, a operao de preparo do solo constitui uma operao agrcola, sendo que na mesma podero ser executados, por exemplo, as operaes de arao e gradagem, entre outras.

A otimizao das operaes agrcolas pode ser considerada como um ponto estratgico para se atuar na reduo dos custos, pois podem representar valores bastante significativos na reduo dos mesmos.

A informao sobre o tempo necessrio disponvel para execuo das operaes ao longo de todo o ciclo produtivo indispensvel para administrar de forma correta as mquinas agrcolas, para proporcionar rapidez e qualidade na execuo das operaes.

Durante uma determinada operao de campo

Qual a rea que

posso trabalhar em

um determinado

tempo?

Quanto tempo

gastarei para uma

determinada rea?

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Velocidade de trabalho

Varia de acordo com o tipo de operao,

espaamento e tipo de cultura, topografia e

condies do terreno.

Os valores de velocidade terica podem ser

encontrados nos catlogos e manuais dos

implementos. Para obter o valor exato para a

situao de campo podem ser feitos ensaios.

Fonte: (Monteiro, 2009).

Largura de corte

Obtm-se atravs dos catlogos dos fabricantes ou

medido diretamente no campo (mais preciso) (m).

Fonte: (Mialhe, 1974).

Largura de corte

O mtodo mais preciso, atravs de ensaios de

campo possvel mensurar os valores de

sobreposio que sero subtrados para obter a

largura de corte efetiva do equipamento agrcola.

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Largura de corte da grade

L = (n-1) x esp.

onde:

L= Largura de corte ou trabalho (m);

n = Nmero de rgos ativos do equipamento;

esp. = espaamento entre rgos ativos.

Capacidade de campo terica (Cct)

A capacidade de campo terica obtida a partir

de dados relativos s dimenses dos rgos

ativos da mquina, especificamente da largura de

trabalho e da velocidade de deslocamento do

conjunto mecanizado.

Determinao da capacidade de campo terica

1) Mede-se a largura de corte ou trabalho do equipamento;

2) Escolhe-se a marcha do trator para realizar a operao de acordo com a velocidade recomendada pelo fabricante para a operao;

3) Determina-se a velocidade do conjunto;

4) Calcula-se a capacidade de campo terica de acordo com a Equao.

Capacidade de campo terica (Cct)

onde:

Cct = Capacidade de campo terica (ha.h-1);

L = Largura de corte ou trabalho (m);

V = Velocidade de deslocamento (km.h-1).

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Capacidade de campo efetiva

Corresponde a capacidade de executar uma operao em uma determinada rea, considerando as condies reais de trabalho.

Ainda so consideradas ainda as utilizaes parciais da largura de corte devido s sobreposies entre as passadas sucessivas e at o uso de velocidades de deslocamento diferentes s teoricamente recomendadas.

Determinao da capacidade de campo efetiva

1) Determina-se a rea a ser trabalhada;

2) Cronometra-se o tempo de operao a partir do incio do trabalho na rea, cronometrando apenas o tempo produtivo da operao realizada;

3) Mede-se a sobreposio mdia existente entre as passadas;

4) Mede-se a rea trabalhada aps o trmino da operao;

5) Calcula-se a capacidade operacional efetiva de acordo com a equao abaixo.

Capacidade de campo efetiva

ou

onde:

Cce = Capacidade de campo efetiva (ha.h-1);

At = rea trabalhada (ha);

Tpr = Tempo produtivo (h).

onde:

Cce = Capacidade de campo efetiva (ha.h-1);

Lce = Largura de corte efetiva (m);

V = Velocidade de deslocamento (km.h-1).

Capacidade de campo operacional

Corresponde a capacidade de executar uma operao em uma determinada rea, considerando as condies reais de trabalho.

Neste caso, considerado todo o tempo de utilizao da mquina, todas as paradas necessrias, tais como manobras, reabastecimento de sementes e adubos, troca de operador, etc.

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Determinao da capacidade de campo efetiva

1) Determina-se a rea a ser trabalhada;

2) Cronometra-se o tempo desde a preparao do equipamento, abastecimento, preparo da rea, tempo de manobra, paradas necessrias, descanso do operador, cronometrando assim o tempo mquina da operao realizada;

3) Mede-se a sobreposio mdia existente entre as passadas;

4) Mede-se a rea trabalhada aps o trmino da operao;

5) Calcula-se a capacidade operacional de acordo com a equao abaixo.

Capacidade de campo operacional

onde:

Cco = Capacidade de campo

operacional (ha.h-1);

At = rea trabalhada (ha);

Tma = Tempo mquina (h).

onde:

Tma = Tempo mquina (h);

Tpa = Tempo de preparao,

abastecimento e

reabastecimento;

Tm = Tempo de manobra;

Ti = Tempo de intervalo;

Tpr = Tempo produtivo.

Capacidade de campo operacional

onde:

Cco = Capacidade de campo operacional (ha.h-1);

Lce = Largura de corte ou trabalho efetiva (m);

V = Velocidade de deslocamento (km.h-1);

Ef = Eficincia de campo.

Eficincia de campo

A eficincia de campo um critrio importante

para a determinao da real capacidade de

trabalho durante a realizao das operaes

agrcolas, e para tomadas de deciso importantes

relativamente ao parque de mquinas existente

na propriedade.

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Eficincia de campo (Ef)

onde:

Ef = eficincia de campo;

Rct = Rendimento de campo terico;

Rce = Rendimento de campo efetivo.

Rendimentos

Rendimento de campo terico (RcT):

Rendimento de campo efetivo (RcE):

Fonte: (Monteiro, 2009).

Exemplo 1

Mquina: semeadora de milho

Nmero de linhas: 6

Espaamento entre linhas: 90 cm

Velocidade de deslocamento: 7,0 km/h

Tempo efetivo de semeadura: 72 min

Tempo de manobras: 17,67 min

Tempo de carregamento: 13,26 min

Tempo de reabastecimento: 20 min

rea trabalhada: 4,11 ha

Qual a eficincia de campo?

Qual a Cce e Cct?

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Fatores que influenciam a Ef

Geometria da parcela

Fonte: (Witney,1988).

Manobras e condies do terreno;

Tipo de mquina e equipamento utilizado;

Habilidade do operador;

Utilizao parcial da real capacidade do

equipamento agrcola.

Fatores que influenciam a Ef

Fatores que influenciam a Ef

Utilizao correta do equipamento agrcola;

Mtodos de trabalhos;

Tempos perdidos (manobra, descanso do operador, reposio de insumos, descarregamento).

Exemplo 2

Voc possui apenas 24 horas para realizar o preparo do solo em uma

rea de produo. De acordo com os dados abaixo, determine qual a

rea mxima que ser possvel preparar dentro do tempo disponvel.

Preparo do solo: 1 subsolagem + 1 gradagem pesada, nesta

sequncia, usando apenas 1 trator.

Operao Subsolagem (operao 1) Gradagem (operao 2)

Lc 1,5 m 2,5 m

Vel 2,5 km/h 5 km/h

Ef 0,8 0,8

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Dimensionamento de

Mquinas Agrcolas

Eng. Agr. Viviane Castro dos Santos Mestranda em Engenharia Agrcola

Orientador: Prof. Dr. Leonardo de Almeida Monteiro

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR CENTRO DE CINCIAS AGRRIAS CURSO DE AGRONOMIA DISCIPLINA: AD0194 MQUINAS E IMPLEMENTOS AGRCOLAS

Durante o dimensionamento de um

sistema mecanizado

Quantas mquinas

tenho que comprar?

Qual o tamanho da

minha mquina?

Tempo Disponvel

O tempo disponvel para a realizao das

operaes agrcolas depende basicamente do

nmero de dias totais reservados para a

operao, dos dias de descanso e imprprios para

o trabalho das mquinas e da jornada de

trabalho.

Tempo Disponvel

onde:

TD = tempo disponvel para realizar cada operao em horas;

Nt = nmero de dias contido no perodo determinado para a realizao da operao;

Ndf = nmero de domingos e feriados, quando respeitados, existentes no perodo;

Nimp = nmero de dias teis imprprios ao trabalho das mquinas;

Jt = jornada de trabalho adotada em horas;

Eg = eficincia gerencial ou administrativa.

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Estimativa do Ritmo Operacional

a razo entre a quantidade de trabalho a ser realizado dentro do tempo disponvel para cada operao.

A somatria do ritmo operacional mensal, semanal ou dirio, estabelece a quantidade total de trabalho a ser realizada no perodo de tempo adotado para cada operao e conjunto mecanizado.

Ritmo Operacional

onde:

RO = Ritmo operacional (ha.h-1);

At = rea trabalhada (ha);

TD = Tempo disponvel.

Nmero de conjuntos

onde:

NC = Nmero de conjuntos;

RO = Ritmo operacional (ha.h-1);

Cco = Capacidade de campo operacional (ha.h-1).

Potncia requerida na barra de

trao

onde:

Pbt = Potncia na barra de trao (CV);

Ft = Fora de trao (kgf);

V = Velocidade de deslocamento (m.s-1).

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Fora de trao

onde:

Ft = Fora de trao (kgf);

L = Largura de corte ou trabalho(cm);

P = Profundidade de operao (cm);

Cre = Coeficiente de resistncia especfica (kgf.cm-2).

Determinao da potncia til dos tratores agrcolas

Fator 0,86 (Wendel Bowers)

Potncia na TDP = Potncia til do motor x 0,86

Potncia mxima na barra de trao, sobre concreto = Potncia na TDP x 0,86

Potncia mxima na barra de trao, sobre solo firme = Potncia mxima na barra de trao, sobre concreto x 0,86

Potncia utilizvel na barra de trao, sobre solo firme = Potncia mxima na barra de trao, sobre solo firme x 0,86

Potncia utilizvel na barra de trao, sobre solo arado = Potncia utilizvel na barra de trao, sobre solo firme x 0,86

Potncia utilizvel na barra de trao, sobre solo solto = Potncia utilizvel na barra de trao, sobre solo arado x 0,86

Exemplo 1

Quanto dias teis (10 h/dia) sero necessrios

para preparar 250 ha de terreno destinados a

implantao de uma nova cultura, com 02 arados

de discos de 4 x 30 e com 02 grades em Tandem

de 48 discos, tracionados por um trator nas

seguintes velocidades:

V(arado) = 6,5 Km/h; V(grade) = 7,5 Km/h,

f(arado) = 0,7, f(grade) = 0,8.

Exemplo 2

Dimensione os equipamentos agrcolas para as seguintes

condies:

rea = 500 ha;

Tempo disponvel = 45 dias teis (10h/dia);

Arado de aiveca, tricorpo, com largura de 0,40 m por orgo ativo,

a 5,0 km/h, eficincia de 75%;

Grade leve de 32 discos, a 7,0 km/h, eficincia de 80%;

Para o preparo da rea sero realizadas 1 arao e 1 gradagem,

considerando que 2/3 do tempo com arao e 1/3 do tempo com

gradagem.

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Exemplo 3

Um trator precisa tracionar um arado de discos

de 3 discos para realizar a operao de preparo

de solo, cuja a largura de corte de cada disco de

30 cm. Qual a fora de trao na barra e a

potncia no motor que ser exercida para

tracionar o arado em questo? velocidade de

deslocamento 5,0 km.h-1. Considerar solo

argiloso solto com resistncia especfica de 0,95

kgf. cm-2.