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UNIJU Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul DCEEng Departamento de Cincias Exatas e Engenharias

Curso de Engenharia Mecnica Campus Panambi

ANA LCIA DA SILVA OCHA

AVALIAO DO INDICE DE QUEBRA DE GROS EM TRANSPORTADORES AGRICOLAS

Panambi - RS 2011

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ANA LCIA DA SILVA OCHA

AVALIAO DO INDICE DE QUEBRA DE GROS EM TRANSPORTADORES AGRICOLAS

Trabalho de concluso de curso apresentado banca avaliadora do curso de Engenharia Mecnica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul UNIJU, como requisito parcial para a obteno do ttulo de Engenheiro Mecnico.

Banca Avaliadora: 1 Avaliador: Prof. Gil Guimares , Dr. Eng. 2 Avaliador (Orientador): Prof. Claudio Rios, M. Eng.

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RESUMO

Este trabalho tem por finalidade identificar o ndice de quebra de gros em transportadores agrcolas durante o processo de beneficiamento de gros. Os testes foram feitos com arroz, aproveitando a estrutura laboratorial dos engenhos que fazem o beneficiamento do mesmo, os quais possuem em geral laboratrios montados com tecnologia capaz de verificar e qualificar o arroz quanto ao tipo. Foram coletadas cinco amostras na entrada e cinco amostras na sada em cada tipo de transportador estudado, totalizando 30 amostras. De cada amostra inicial foi retirada outra amostra de 250g e processada no classificador de impurezas (mquina que faz a separao de impurezas), eliminando todo tipo de impureza. Posteriormente foi retirada uma amostra de 200g que foi passada pelo medidor de umidade (mquina que faz a medio da umidade do gro). Desta amostra de 200g foi retirada outra amostra de 100g que foi colocada no engenho de prova (mquina utilizada para fazer o descascamento e separao de quebrados para testes). Todas as amostras passaram por esse processo de classificao de impurezas, determinao da umidade, e descascamento e separao dos quebrados no engenho de prova. A massa das amostras ficou reduzida em mdia de 70g aps o processo de brunimento (descascamento), e um valor mdio de 59 g aps a separao dos quebrados no trier do engenho (parte da mquina que faz a separao de inteiros e quebrados). A diferena entre o peso da amostra aps o descascamento, e aps a separao de inteiros e quebrados possibilitou identificar o ndice de quebra de gros.

Palavras-chave: quebra de gros; transportadores agrcolas; beneficiamento de gros.

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ABSTRACT

The objective of this study is identifying the rate of grain breakage in mechanical conveyors during the grain processing. The tests were made using rice, taking advantage of the laboratorial structure of the mill that make the processing of the grain, which generally has assembled laboratories with technology to verify and qualify the rice according to the type. Five samples were collected at the entrance and at the exit in each type of the conveyors studied, totalizing 30 samples. From each sample 250 grams were separated and they were taken to the classifier of impurities (the machine that makes the separation of impurities) with the objective of eliminating any kind of impurity. Subsequently 200 grams that passed in the moisture meter (machine that makes the measurement of moisture in the grain) were weighed. After that, 100 grams (from those 200 grams) were placed on the testing mill (machine used to do the peeling and separation of broken grains for tests). All samples went through this process of classification of impurities, determination of moisture and peeling and separation of the broken grain in the testing mill. The samples had an average of 70 grams after the burnishing process (peeling) and an average of 59 grams after separation of broken grain in the trier of the mill (part of the machine that makes the separation of entire and broken grain). The difference between the sample weight after peeling and after separation of entire and broken grain permitted to identify the rate of the grain breakage.

Keywords: grain breakage; conveyors; grain processing.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Transportadores (Fonte: Kepler Weber) ................................................................. 12 Figura 2 Sistema individual (Fonte autor) ............................................................................. 13 Figura 3 Sistema Integrado (Fonte autor) .............................................................................. 13 Figura 4 Unidade de Armazenagem - Sistema Integrado (Fonte Kepler Weber) ................. 13 Figura 5 - Correia Transportadora (Fonte Kepler Weber) ........................................................ 14 Figura 6 Correia Transportadora Geral (Fonte Kepler Weber) ............................................. 15 Figura 7 Cabea de Acionamento (Fonte Autor)................................................................... 15 Figura 8 Corpo (Fonte Autor) ................................................................................................ 16 Figura 9 Ponto de Carga (Fonte Autor) ................................................................................. 16 Figura 10 - Conjunto Esticador (Fonte Autor) ......................................................................... 16 Figura 11 - P Esticador Manual (Fonte Autor) ....................................................................... 17 Figura 12 - Esticador Automtico (Fonte Autor) ..................................................................... 18 Figura 13 - Esticador Ramo-Retorno (Fonte Autor) ................................................................ 18 Figura 14 Corpo da Correia (Fonte Autor) ............................................................................ 19 Figura 15 - Elemento de fixao do corpo (Fonte Autor) ........................................................ 19 Figura 16 - Detalhe em corte do corpo (Fonte Autor) .............................................................. 19 Figura 17 - Carro de Despejo (Fonte Autor) ............................................................................ 20 Figura 18 - Tremonha de Carga (Fonte Autor) ........................................................................ 20 Figura 19 - Calha continua (Fonte Autor) ................................................................................ 21 Figura 20 - Acionamento Chute Final (Fonte Autor) ............................................................... 21 Figura 21 - Chute Final (Fonte Kepler Weber) ........................................................................ 22 Figura 22 Montagem do Acionamento Motoredutor (Fonte Kepler Weber) ........................ 22 Figura 23 - Elevador de Caambas (Fonte Autor) .................................................................... 23 Figura 24 P (Fonte Kepler Weber) ...................................................................................... 24 Figura 25 Calha (Fonte Kepler Weber) ................................................................................. 24 Figura 26 Correia e caamba (Fonte Kepler Weber) ............................................................. 24 Figura 27 Cabea (Fonte Kepler Weber) ............................................................................... 25 Figura 28 Acionamento (Fonte Kepler Weber) ..................................................................... 25 Figura 29 - P do Elevador (Fonte Kepler Weber) ................................................................... 26 Figura 30 Tipos de Cargas do Elevador (Fonte Kepler Weber) ............................................ 26 Figura 31 Corpo do Elevador (Fonte Kepler Weber) ............................................................ 27 Figura 32 Cabea do elevador (Fonte Kepler Weber) ........................................................... 27 Figura 33 Trua (Fonte Kepler Weber) ................................................................................... 28 Figura 34 - Forma Geral da Trua (Fonte Kepler Weber) ......................................................... 28 Figura 35 - Conjunto de Acionamento (Fonte Kepler Weber) ................................................. 29 Figura 36 - Corpo ou Calha Padro (Fonte Kepler Weber) ...................................................... 29 Figura 37 - Corpo de Entrada (Fonte Kepler Weber) ............................................................... 30 Figura 38 - Conjunto acionamento por motor-redutor (Fonte Kepler Weber) ......................... 30 Figura 39 - Acionamento contra-marcha (Fonte Kepler Weber) ............................................. 30 Figura 40 - Desenho do Corpo da Trua (Fonte Kepler Weber) ................................................ 31 Figura 41 - Desenho do Corpo de Entrada (Fonte Kepler Weber) ........................................... 31 Figura 42 - Balana de Pesagem (Fonte autor)......................................................................... 32 Figura 43 - Engenho de Prova Suzuki (Fonte autor) ................................................................ 33 Figura 44 - Trier do Engenho (Fonte autor) ............................................................................. 33 Figura 45 - Classificador de gros Intecnial (Fonte autor) ....................................................... 33 Figura 46 - Medidor de Umidade (Fonte autor) ....................................................................... 34 Figura 47 Quarteador (Fonte autor) ....................................................................................... 34

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Figura 48 - Ponto de Coleta de amostra entrada elevador e sada da Correia (Fonte autor) .... 36 Figura 49 - Ponto de Coleta na entrada da Trua (Fonte autor) ................................................. 36 Figura 50 - Ponto de Descarga da Trua (Fonte autor) .............................................................. 37 Figura 51 - Ponto de Carga da Correia e Descarga do elevador (Fonte autor)......................... 37 Figura 52 - Amostras de Arroz (Fonte autor) ........................................................................... 38 Figura 53 - Anlise de ndice de Impurezas e Umidade do Elevador (Fonte Autor) ............... 41 Figura 54 - Anlise de Indice de Impurezas e Umidade da Correia Transportadora (Fonte Autor) ....................................................................................................................................... 41 Figura 55 - Anlise de ndice de Impurezas e Umidade da Trua (Fonte Autor) ...................... 42 Figura 56 - Entradas e Sadas no Elevador aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor) ............................................................................................................................ 42 Figura 57 - Entradas e Sadas na Correia Transportadora aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor) .............................................................................................................. 43 Figura 58 - Entradas e Sadas na Trua aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor) ....................................................................................................................................... 43 Figura 59 - ndice de Quebra do Elevador (Fonte Autor) ........................................................ 44 Figura 60 - ndice de Quebra da Correia Transportadora (Fonte Autor).................................. 44 Figura 61 - ndice de Quebra da Trua (Fonte Autor) ............................................................... 45 Figura 62 - Anlise de ndice de Quebra das amostras quarteadas (Fonte Autor) ................... 45 Figura 63 Pelcula protetora na cabea do elevador (Fonte Kepler Weber) .......................... 46 Figura 64 - Trajetria do gro na cabea do Elevador (Fonte Kepler Weber) ......................... 46

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Resultado amostras e sadas do Elevador (Fonte Autor) ......................................... 39 Tabela 2 - Resultado das Amostras de Entradas e sadas da Correia Transportadora (Fonte Autor) ....................................................................................................................................... 40 Tabela 3 - Resultado das Amostras de Entrada e Sada da Trua (Fonte Autor) ....................... 40

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SUMRIO

INTRODUO ........................................................................................................................ 10 1 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 11

1.1 Conceitos de Transportadores ............................................................................................ 12 1.2 Utilizao dos Transportadores .......................................................................................... 12 1.3 Aplicao dos Transportadores .......................................................................................... 13 2 TIPOS DE TRANSPORTADORES EXISTENTES NO MERCADO ............................... 14

2.1 Correia Transportadora ....................................................................................................... 14 2.1.1 Caractersticas operacionais da correia transportadora ................................................... 14 2.1.2 Principais Componentes .................................................................................................. 15 2.1.3 Conjunto Esticador .......................................................................................................... 17 2.1.4 Esticador Automtico e Ramo Retorno ........................................................................... 17 2.1.5 Corpo ............................................................................................................................... 18 2.1.6 Carro de Despejo ............................................................................................................. 19 2.1.7 Dispositivo de Carga ....................................................................................................... 20 2.1.8 Cabea de Acionamento .................................................................................................. 21 2.2 Elevador de Caamba ......................................................................................................... 22 2.2.1 Caractersticas do Elevador de Caambas ....................................................................... 23 2.2.2 Principais componentes do Elevador ............................................................................... 23 2.2.3 P do Elevador ................................................................................................................. 25 2.2.4 Corpo do Elevador ........................................................................................................... 26 2.2.5 Cabea do Elevador ......................................................................................................... 27 2.3 Rosca Transportadora ou Trua ........................................................................................... 28 2.3.1 Caractersticas operacionais da Trua ............................................................................... 29 2.3.2 Principais componentes da Trua ...................................................................................... 29 2.3.3 Acionamento .................................................................................................................... 30

2.3.4 Corpo ou Calha Padro .................................................................................................... 31 2.3.5 Corpo de Entrada ............................................................................................................. 31 3 PROCEDIMENTOS DE TESTES COM TRANSPORTADORES .................................... 32 3.1 Materiais e Mtodos do Ensaio Prtico .............................................................................. 32 3.2 Materiais utilizados ............................................................................................................ 32 3.3 Coleta de Amostras nos Transportadores ........................................................................... 35 3.4 Metodologia do teste .......................................................................................................... 37

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3.5 Resultados dos testes .......................................................................................................... 39 3.6 Anlise dos Resultados dos testes ...................................................................................... 46 CONCLUSO .......................................................................................................................... 47 REFERNCIAS ....................................................................................................................... 48

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INTRODUO

A estimativa para safra de gros 2010/2011 no Brasil de uma rea cultivada estimada em 49,92 milhes de hectares, 5,3% superior safra anterior, que totalizou 47,42 milhes de hectares e a produo nacional de gros est estimada em 162,96 milhes de toneladas, 9,2% superior ao volume de 149,25 milhes produzidos em 2009/10 (Conab 2011).

Nas ultimas dcadas, a alimentao tem sido motivo de preocupao em todos os pases, pois considerando que em 1900, a terra tinha 1,5 bilhes de habitantes, que em 1960 passaram a 3 bilhes e hoje alcanamos os 7 bilhes, o mundo poder ter em 2030 mais de 11 bilhes; neste contexto mostra claramente o grande desafio no qual constitui a alimentao da populao mundial.

A produo integrada de gros segue com base na normativa numero 20 do Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento (MAPA), que objetiva a produo de alimentos de alta qualidade. Ela um sistema orientado por mecanismos reguladores que contemplam requisitos de qualidade do produto e sustentabilidade da produo, enfatizando a proteo ambiental, a segurana alimentar, os requisitos sociais e de sade dos trabalhadores e a viabilidade econmica da atividade (Lima et AL.,2009).

A qualidade dos gros um importante parmetro de comercializao e processamento, que afeta o valor do produto. Apesar de toda tecnologia disponvel agricultura brasileira, as perdas qualitativas e quantitativas, originadas durante o processo de ps colheita, ainda no so conhecidos durante o beneficiamento e armazenamento (Abrapos, 2010).

Atualmente tem-se um crescente aumento populacional e em contrapartida as fronteiras agrcolas chegaram ao seu limite de expanso territorial, fatores extremos que demonstram cada vez mais a preocupao das naes. Outro fator importante a questo ambiental, cada vez mais exposta diante da sociedade para uma busca de solues de maior produtividade por rea plantada (MAPA).

Diante deste cenrio tem-se cada vez mais a necessidade de aumentar a produo de alimentos aumentando diretamente a produtividade nas lavouras, e diminuir as perdas durante a colheita e na ps-colheita. Em um estudo realizado no Brasil foi constatado um grande desperdcio de alimentos produzidos anualmente, desde o cultivo lavoura at na hora da colheita, pelas mquinas colheitadeiras, no transporte rodovirio, nas unidades armazenadora nos processos de movimentao do produto entre um equipamento para outro, na limpeza, secagem e na armazenagem final. (Abrapos, 2010).

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1 OBJETIVOS

O presente trabalho tem por finalidade principal a verificao experimental das perdas no processo de beneficiamento de gros em transportadores, visando quantificar um ndice de quebra em cada um deles.

Atualmente existem quatro principais tipos de transportadores empregados no beneficiamento e armazenagem de gros: Correia Transportadora tambm conhecida como Fita ou Ct, Rosca Transportadora Helicoidal tambm conhecida como Trua, Elevador de caambas ou canecas e Transportador de Corrente conhecido como redler ou tcra.

Neste estudo no sero verificados os dados sobre Transportador de Corrente, por no encontrar-se disponvel este equipamento para testes.

Considerando os tipos de gros cultivados no pas, a cultura de arroz foi escolhida por possuir disponveis melhores aparelhos e condies de serem efetuados testes diretamente no campo.

Utilizando a estrutura do setor de qualidade da Cooperativa Tritcola So Sep Cotrisel, que possu equipamentos especficos para verificar e determinar o ndice de quebra.

Sero coletadas amostras em pontos estabelecidos do processo, pois se trata de um perodo de entre safra, onde a movimentao de gros acontece somente com produtos j disponveis para a indstria de classificao do arroz dentro da unidade.

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Conceitos de Transportadores 1.1

So equipamentos desenvolvidos para o transporte de granis slidos de um ponto para outro, em qualquer direo, com o menor dano possvel, de forma contnua, individual ou integrado.

A figura 1, ver um exemplo de uma instalao com transportadores.

Figura 1 Transportadores (Fonte: Kepler Weber)

Utilizao dos Transportadores 1.2

Os transportadores podem ser empregados de modo individual ou integrados com outros transportadores do mesmo tipo ou de diferentes tipos. Quando da necessidade de utilizao de mais de um transportador numa planta, tem-se os sistemas integrados de transporte, que tem a finalidade de efetuar o transporte de materiais de maneira mais econmica, suprindo s necessidades tcnicas adequando-se a disposio fsica dos equipamentos. A Figura 2 mostra um exemplo de sistema individual, e na Figura 3 h um exemplo de aplicao de sistemas integrados.

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Figura 2 Sistema individual (Fonte autor)

Figura 3 Sistema Integrado (Fonte autor)

Aplicao dos Transportadores 1.3

Os transportadores movimentam gros em vrias posies de trabalho, vertical, horizontal e ou inclinados, nas capacidades adequadas, na Figura 4, mostra-se um exemplo de instalao.

Figura 4 Unidade de Armazenagem - Sistema Integrado (Fonte Kepler Weber)

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2 TIPOS DE TRANSPORTADORES EXISTENTES NO MERCADO

Correia Transportadora 2.1

A correia transportadora ou fita transportadora um sistema eficiente para executar o deslocamento horizontal de produtos, o sistema formado por uma correia sem fim, a qual estendida entre dois tambores (motriz e retorno), sua estrutura construda com chapas dobradas (longarinas) e roletes justapostos, sobre os quais a correia desliza, com baixo atrito, possibilitando a movimentao de grandes volumes de cargas.

A figura 5 mostra as principais partes que compe uma correia transportadora.

Figura 5 - Correia Transportadora (Fonte Kepler Weber)

Caractersticas operacionais da correia transportadora 2.1.1

As principais caractersticas operacionais so:

- Pode transportar produto em grandes distncias (150m); - Pode transportar diferentes tipos de gros; - Possibilita a de carga e descarga em vrios pontos do trajeto; - Emite baixo nvel de rudo na movimentao dos gros; - Pode trabalhar com um limite mximo de inclinao de 8.

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As correias possuem um comprimento mximo de 150 m , e mnimo de 6m, e este determinado pela dimenso das longarinas, como demosntra a Figura 6 abaixo.

Figura 6 Correia Transportadora Geral (Fonte Kepler Weber)

Principais Componentes 2.1.2

Toda correia transportadora composta basicamente por uma correia sem fim que se apia sobre polias chamadas de roletes, que se fixam a cavaletes duplos ou triplos que do forma de calha ao lado superior da correia sem fim. A correia se desloca entre dois tambores, um de acionamento e outro de esticagem.

A parte de retorno da correia sem-fim se apoio sobre os roletes de retorno que so geralmente retos e que se fixam nas longarinas de estrutura.

Dessa forma a correia transportadora dividida por quatro partes bsicas: Cabea de Acionamento; Corpo, Ponto de Carga, Conjunto do Esticador;

A Figura 7 mostra a Cabea de Acionamento, a Figura 8 mostra desenho do Corpo, a figura 9 mostra o Ponto de Carga, e a Figura 10 mostra o Conjunto do Esticador.

Figura 7 Cabea de Acionamento (Fonte Autor)

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Figura 8 Corpo (Fonte Autor)

Figura 9 Ponto de Carga (Fonte Autor)

Figura 10 - Conjunto Esticador (Fonte Autor)

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Conjunto Esticador 2.1.3

O Conjunto Esticador tem como principal funo efetuar o retorno da correia e garantir a tenso ideal para o seu acionamento, absorvendo suas variaes no comprimento causadas pela mudana de temperatura, oscilaes de carga e tempo de trabalho.

Atualmente existentem trs tipos de Conjunto Esticador, que so: esticador manual como mostra a Figura 11, esticador automtico como mostra a Figura 12, e esticador ramo retorno como mostra a Figura 13.

O Esticador manual (tambm denominado Parafuso) funciona atravs da montagem de duas roscas ligadas ao eixo do tambor do esticador (rolo de retorno), nas quais podem ser utilizadosdeve ser aplicado uma fora para o esticamento da correia, seu uso comum at 49,5 m.

Figura 11 - P Esticador Manual (Fonte Autor)

Esticador Automtico e Ramo Retorno 2.1.4

Tanto para o sistema que emprega o Esticador Automtico ou Ramo retorno se aplica um tambor mvel para receber a fora contnua aplicada por um contrapeso. Para o esticador automtico utilizado o tambor de retorno, j no esticador ramo retorno so utilizado tambores independentes e so aplicados da seguinte forma:

- Esticador Automtico de 50 m a 99,5m; - Esticador Ramo Retorno de 100 m at 150m.

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Nas Figuras 12 e 13 mostram o esticador Automtico e o Esticador Ramo Retorno respectivamente.

Figura 12 - Esticador Automtico (Fonte Autor)

Figura 13 - Esticador Ramo-Retorno (Fonte Autor)

Corpo 2.1.5

O corpo a parte do equipamento compreendido entre a cabea de acionamento e o esticador. Geralmente um perfil metlico sobre o qual se fixam os cavaletes dos roletes de carga e os roletes de retorno. Este conjunto composto de longarinas, roletes guia e elementos de fixao correia. Normalmente so feitos em modulos de 3 m, ou em modulos autoportantes de 5 m ou 6 m.

Os mdulos autoportantes so empregados em armazens que utilizam as travessas dos telhado, como passarela de fixao para os modulos. No corpo os roletes guia tem a funo de ajudar no alinhamento da correia do transportador como mostrado nas Figuras 14,15 e 16.

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Figura 14 Corpo da Correia (Fonte Autor)

Figura 15 - Elemento de fixao do corpo (Fonte Autor)

Figura 16 - Detalhe em corte do corpo (Fonte Autor)

Carro de Despejo 2.1.6

O carro de despejo ou tripper um dispositivo movel que permite que se faa a descarga dos gros em qualquer pono do equipamento. constituido por duas polias, sobrepostas e fixadas a uma estrutura, como demosntra a Figura 17.

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Figura 17 - Carro de Despejo (Fonte Autor)

Dispositivo de Carga 2.1.7

Existem dois tipos de dispositivos de carga que so Tremonha de carga e Calha Continua, conforme mostrado nas Figuras 18 e 19.

A Tremonha de carga possui rodas na lateral que permite o deslocamento em cima da correia, podendo receber produto em qualquer ponto da mesma.

A Calha Continua possui uma altura inferior a da tremonha e fixa, no permitindo deslocamento sobre a correia.

Os Dipositivos de Carga so responsveis por regular a distribuio de material em toda extenso da correia de forma contnua.

Figura 18 - Tremonha de Carga (Fonte Autor)

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Figura 19 - Calha continua (Fonte Autor)

Cabea de Acionamento 2.1.8

A Cabea do acionamento tem como funo principal tracionar a correia para o funcionamento do transportador como mostra a Figura 20, sendo neste caso, papel exercido pelo tambor motriz, onde est acoplada motorizao, como mostrado na Figura 22.

A polia motriz, tambm chamada de tambor, possui sua face lateral abaulada e revestida com borracha nos equipamentos com tamanho superior a 40 m.

A cabea possui uma bica de descarga, tambem chamada de (chute final) como mostrado na Figura 21, que um dispositivo afunilado destinado a receber o material transportado e direcion-lo para outra canalizao.

Na Figura 22 visualiza-se a montagem do acionamento por motoredutor.

Figura 20 - Acionamento Chute Final (Fonte Autor)

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Figura 21 - Chute Final (Fonte Kepler Weber)

Figura 22 Montagem do Acionamento Motoredutor (Fonte Kepler Weber)

Elevador de Caamba 2.2

O transportador denominado elevador de caambas ou canecas um equipamento que tem a finalidade de elevar os gros a uma altura suficiente para despej-los em algum ponto pr determinado atravs das tubulaes. Sendo o melhor meio de transporte vertical, os elevadores de canecas devem ser projetados de varias formas, levando em conta a altura e caractersticas fsicas dos produtos a serem transportados.

A descarga dos elevadores podem ser de dois tipos: com descarga centrfuga ou gravitacional. J a sua construo podem ser com correia ou correntes, dependendo da

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velocidade utilizada no transporte dos gros. A Figura 23 mostra as partes principais que compe o elevador de caambas.

Figura 23 - Elevador de Caambas (Fonte Autor)

Caractersticas do Elevador de Caambas 2.2.1

As principais caractersticas deste tipo de elevador so: - Possui grande capacidade de transporte comparados a outros tipos fabricados; - Pode transportar diferentes tipos de produtos; - Sua descarga pode ser centrfuga ou por gravidade; - Produz baixo nvel de rudo; - Sua montagem modular, permitindo facildade de montagem e transporte; - Sua vida til elevada, se feita a manuteno preventiva;

Principais componentes do Elevador 2.2.2

O elevador de caamba composto basicamente por cinco componentes: o p, as calhas, a correia com caamba, cabea e o acionamento. Na Figura 24 mostrado o

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componente chamado de p, na figura 25 mostra-se a calha, na figura 26 mostra-se a correia com caamba.

Figura 24 P (Fonte Kepler Weber)

Figura 25 Calha (Fonte Kepler Weber)

Figura 26 Correia e caamba (Fonte Kepler Weber)

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A Figura 27 ilustra o componente do transportador denominado cabea e sua tubulao de sada.

Figura 27 Cabea (Fonte Kepler Weber)

A Figura 28 mostra em detalhes, o sistema de transmisso desse tipo de transportador.

Figura 28 Acionamento (Fonte Kepler Weber)

P do Elevador 2.2.3

O p do elevador um componente existente na parte inferior do elevador onde realizado o carregamento dos gros. A operao de carregamento, se for efetuado pelo lado ascendente das caambas deve ter a bica de carga acima do eixo da polia interna inferior de esticagem da correia, ja quando for realizado pelo lado descendente das caambas a bica deve estar abaixo deste eixo.

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A Figura 29 mostra esse componente do elevador, e a Figura 30 mostra a posio da bica em funo do sentido de movimentao das caambas, com o lado recomendado para carga do produto.

Figura 29 - P do Elevador (Fonte Kepler Weber)

Figura 30 Tipos de Cargas do Elevador (Fonte Kepler Weber)

Corpo do Elevador 2.2.4

O corpo do elevador a parte que compreendida a cabea e o p do elevador. No seu interior so efetuados os movimentos ascendentes de descendentes das caambas. O corpo tem sua construo de forma modular, com suas extremidades flangeadas e comprimentos de

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variveis de meio, um e dois metros, sendo confeccionados de chapa de ao. A Figura 31 apresenta uma imagem do corpo do elevador.

Figura 31 Corpo do Elevador (Fonte Kepler Weber)

Cabea do Elevador 2.2.5

A cabea do elevador o componente que se encontra na parte superior da estrutura do elevador. Neste componente realizada a descarga do gros.

Na cabea do elevador se encontra a unidade completa de acionamento, no qual posicionado o tambor de acionamento, o freio de retrocesso e a calha de descarga.

A boca de descarga situa-se sempre no lado descendente das caambas, conforme pode ser visto na figura 32. A descarga do produto ocorre por ao de foras centrifugas ou gravitacionais.

Figura 32 Cabea do elevador (Fonte Kepler Weber)

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Rosca Transportadora ou Trua 2.3

O transportador demoninado rosca transportadora, ou trua, um equipamento que se destina ao transporte tanto horizontal como inclinado, sendo que o sentido de transporte dependera do sentido da rotao e do tipo do helicide (passo esquerdo ou direito). O transporte do gro se d por arraste, devido ao giro do propulsor, ou seja, seu movimento relativo entre o material e sua estrutura, bem diferente dos demais transportadores. Possui dimenses compactas e o mesmo pode ser instalado em locais externos. Na Figura 33 mostrado um exemplo de instalao externa, e a figura 34 mostra as principais partes que compem a Trua.

Figura 33 Trua (Fonte Kepler Weber)

Figura 34 - Forma Geral da Trua (Fonte Kepler Weber)

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Caractersticas operacionais da Trua 2.3.1

A trua um transportador de gros que pode ser usado tanto em pequenas distancias (4,5m) como em grandes distancias (75m);

Pode transportar diferentes tipos de produtos ; Pode ser efetuada a carga e descarga de produto em vrios pontos; Produto a ser transportado fica enclausurado; Trabalha com inclinao mxima de at 25.

Principais componentes da Trua 2.3.2

Toda rosca transportadora trua composta por trs partes bsicas: Conjunto de Acionamento, Corpo ou Calha padro e Corpo de entrada. Na Figura 35 mostra o conjunto de acionamento, e a Figura 36 mostra o conjunto do corpo ou calha padro.

Figura 35 - Conjunto de Acionamento (Fonte Kepler Weber)

Figura 36 - Corpo ou Calha Padro (Fonte Kepler Weber)

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A Figura 37 mostra o corpo de entrada da trua.

Figura 37 - Corpo de Entrada (Fonte Kepler Weber)

Acionamento 2.3.3

O acionamento pode ser realizado atravs de motor-redutor com acoplamento direto, mais utilizados atualmente ou por motores eltricos com polias e correias denominados contramarcha. Na figura 38, mostrado um acionamento por motoredutor, e na figura 39 um acionamento por contra-marcha

Figura 38 - Conjunto acionamento por motor-redutor (Fonte Kepler Weber)

Figura 39 - Acionamento contra-marcha (Fonte Kepler Weber)

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Corpo ou Calha Padro 2.3.4

O corpo ou calha padro, a parte da rosca transportadora que tem a finalidade de encobrir o helicide e fixar os seus extremos aos mancais de rolamento.

O corpo padro possibilita a fixao de entradas e sadas intermedirias e registros intermedirios em qualquer ponto. Na figura 40 mostrado o desenho do corpo da trua.

Figura 40 - Desenho do Corpo da Trua (Fonte Kepler Weber)

Corpo de Entrada 2.3.5

O corpo de entrada similar ao corpo padro, sendo composto por tubo, helicide, eixo e tampa. Sua diferena o fechamento lateral com mancal, conforme mostrado na Figura 41.

Figura 41 - Desenho do Corpo de Entrada (Fonte Kepler Weber)

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3 PROCEDIMENTOS DE TESTES COM TRANSPORTADORES

Materiais e Mtodos do Ensaio Prtico 3.1

O experimento foi conduzido e realizado na unidade de beneficiamento de arroz da empresa Cooperativa Tritcola Sepeense Cotrisel na cidade de So Sep RS. Foi utilizada toda a infra-estrutura produtiva da empresa, e seu laboratrio de anlise de quebra de gros.

Materiais utilizados 3.2

Para efetuar os testes foram utilizados os seguintes equipamentos: - Uma balana marca Toledo modelo ARC120, que possui capacidade mxima de

310g e resoluo de 0,5g. Este equipamento serviu para efetuar a pesagem das amostras, como mostra a Figura 42.

Figura 42 - Balana de Pesagem (Fonte autor)

- Um engenho de prova marca Suzuki modelo MT-2005, com capacidade mxima 100g, mostrado na figura 43. O engenho de prova um equipamento que trabalha em duas etapas, na primeira, efetuado o brunimento do arroz por abraso, por meio do contato dos gros com uma superficie abrasiva, bem como o polimento do arroz. A segunda etapa chamada de classificador Trier que uma operao posterior ao brunimento. O trier uma peneira com furos calibrados que s permite a passagem de gros quebrados, restanto no interior do mesmo somente gros inteiros como mostrado na Figura 43 e 44.

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Figura 43 - Engenho de Prova Suzuki (Fonte autor)

Figura 44 - Trier do Engenho (Fonte autor)

- Um classificador de impureza marca Intecnial, com capacidade mxima de 250g, como mostrado na Figura 45. O classificador foi utilizado para eliminar as impurezas no processo de recepo de gros, restando apenas gros limpos para o teste.

Figura 45 - Classificador de gros Intecnial (Fonte autor)

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- Um medidor de umidade marca Motonco, com capacidade mxima de 100g. Este equipamento foi utilizado para garantir as mesmas condies de umidade nas amostras, com isso descarta-se a quebra por diferena de umidade, como mostra a Figura 46.

Figura 46 - Medidor de Umidade (Fonte autor)

- Um quarteador que possui a finalidade de misturar de forma homognea as amostras, subdividido em vinte partes. Esse quarteador serviu para selecionar uma amostra nica de todas as entradas e sadas de produto de acordo com tipo de transportador. A figura 47 mostra um quarteador.

Figura 47 Quarteador (Fonte autor)

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Coleta de Amostras nos Transportadores 3.3

Foram coletadas amostras tanto na entrada quanto na sada dos transportadores, esse tempo foi determinado de acordo com a velocidade e o comprimento dos transportadores.

O elevador possui uma capacidade nominal de 60 t/h, e velocidade 2,5 m/s. O elevador possui uma altura total de 15m.

15 x 2 = 30m (comprimento total da correia com caambas)

30

2,5/

15

No elevador as coletas foram efetuadas a cada 15 segundos.

A trua utilizada possui uma capacidade nominal de 160 t/h, e velocidade de 1,88m/s. O comprimento da trua de 10 m.

10

1,88/

5,31

Na trua foram coletadas amostras a cada 10 segundos.

A correia transportadora utilizada possui uma capacidade de 60 t/h e velocidade de 2,5 m/s, e comprimento de 36m.

36

2,5/

14,4

Na Correia Transportadora as coletas foram efetuadas a cada 15 segundos.

Foram coletadas cinco amostras na entrada e cinco amostras na sada de cada transportador, para isso foram necessrios alguns ajustes nos equipamentos para conseguir coletar com segurana as amostras. Foi executado uma abertura na sada e na entrada de cada transportador, de forma a fazer a coleta de forma precisa, sem danos aos equipamentos e

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mantendo a segurana, conforme mostra a Figura 48, esta abertura serviu como ponto de coleta na entrada do elevador e saida da correia transportador.

Figura 48 - Ponto de Coleta de amostra entrada elevador e sada da Correia (Fonte autor)

Na Figura 49, observa-se o ponto de coleta na entrada da Trua.

Figura 49 - Ponto de Coleta na entrada da Trua (Fonte autor)

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A Figura 50 mostra o ponto de coleta na sada da trua. Na figura 51 observa-se o ponto de coleta na entrada da correia transportadora.

Figura 50 - Ponto de Descarga da Trua (Fonte autor)

Figura 51 - Ponto de Carga da Correia e Descarga do elevador (Fonte autor)

Metodologia do teste 3.4

Foram coletadas cinco amostras na entrada e cinco amostras nae sada de arroz em cada transportador, a cada 15 segundos no elevador e na correia transportadora e a cada 10 segundos na trua, durante um perodo de 90 segundos em cada transportador.

As mostras foram separadas e identificados em sacos plsticos, como mostrador na Figura 52.

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Figura 52 - Amostras de Arroz (Fonte autor)

Etapa 1: Verificao da capacidade de cada mquina nas quais sero submetidas as amostras: Classificador de impureza = 250g Medidor de umidade = 200g Engenho de prova = 100g Quarteador = 500g

Etapa 2: Aps coletadas e identificadas as amostras nos trs tipos de de transportadores as

mesmas foram levadas ao laboratio. Para cada amostra foram seguidos os passos descritos abaixo: Primeiramente foram pesados 250 g de amostra e levados para o classificador de

impureza. No classificador de impureza a amostra foi submetida a limpeza por um tempo de 120s. A amostra j limpa foi pesada e dela retirada 200g para passagem no medidor de umidade.

Aps o tempo de 30 s no medidor de umidade, obteve-se na tela do medidor a indicao do ndice de umidade da amostra.

Etapa 3: Posteriormente a passagem pelo medidor de umidade, foi selecionado 100g da amostra

e levada para o engenho de prova. O engenho de prova trabalha em duas etapas, a primeira faz o brunimento e polimento do arroz, no qual a amostra ficou por 60 s, passado este tempo foi retirada a amostra e novamente pesada, dando uma indicao mdia de 70g.

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Etapa 4: Aps a pesagem, a amostra foi colocada na segunda etapa do engenho de prova, a qual

chamada de trier do engenho. O trier do engenho uma espcie de peneira, na qual s permite a passagem de gros quebrados. A amostra ficou por 30 s no trier, e posteriormente foi pesada novamente. A indicao mdia da massa da amostrana saida do trier do engenho foi de 60g.

Etapa 5:

Foi calculado a diferena dos pesos aps o brunimento e aps a sada do trier, e com esses dados foi calculado o percentual de quebra em cada amostra. Esse procedimento foi executado em todas as amostras coletadas.

Resultados dos testes 3.5

Abaixo segue resultado das coletas de entrada e sada em cada transportador, como podemos verificar na tabela 1, 2 e 3.

Tabela 1 - Resultado amostras e sadas do Elevador (Fonte Autor)

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Tabela 2 - Resultado das Amostras de Entradas e sadas da Correia Transportadora (Fonte Autor)

Tabela 3 - Resultado das Amostras de Entrada e Sada da Trua (Fonte Autor)

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Para garantir a mesma condio de umidade e descartar as impurezas do processo, foram realizadas as medies em cada amostra, como pode ser verificada nas tabelas 4,5 e 6.

As condies de impurezas e umidades so praticamente equivalentes em todas as amostras, dessa forma, descarta-se toda possvel influencia da umidade e das impurezas no resultado experimental, como mostra as Figuras 53,54 e 55.

Figura 53 - Anlise de ndice de Impurezas e Umidade do Elevador (Fonte Autor)

Figura 54 - Anlise de Indice de Impurezas e Umidade da Correia Transportadora (Fonte Autor)

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Figura 55 - Anlise de ndice de Impurezas e Umidade da Trua (Fonte Autor)

Abaixo seguem as Figuras 56,57 e 58 que identificam as entradas e saidas de gros em cada transportador, nesta constam os valores encontrados nas entradas e saidas aps o brunimento e a classificao no Trier.

Figura 56 - Entradas e Sadas no Elevador aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor)

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Figura 57 - Entradas e Sadas na Correia Transportadora aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor)

Figura 58 - Entradas e Sadas na Trua aps Brunimento e aps classificao no Trier (Fonte Autor)

Conforme pode-se verificar nas Figuras 59,60 e 61, define-se o ndice de quebra na entrada e na saida de cada equipamento.

44

Figura 59 - ndice de Quebra do Elevador (Fonte Autor)

Figura 60 - ndice de Quebra da Correia Transportadora (Fonte Autor)

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Figura 61 - ndice de Quebra da Trua (Fonte Autor)

Para ter maior preciso nos resultados, juntamos todas as amostras de entradas e saidas e misturamos num quarteador, de forma a obtermos uma amostra geral, conforme mostra na Figura 62.

Figura 62 - Anlise de ndice de Quebra das amostras quarteadas (Fonte Autor)

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Anlise dos Resultados dos testes 3.6

Comparando os resultados obtidos nos testes realizados destaca-se que o transportador que demonstrou quebra de gros foi o elevador. Na maioria das amostras do mesmo o percentual de quebra foi maior na amostra de saida do que na entrada conforme pode-se visualizar na Figura 59.

Na Trua e na Correia Transportadora praticamente no houve variao, ou at mesmo o ndice foi maior na entradas do que nas sadas do produto.

Em uma anlise preliminar, a forma agressiva de funcionamento do elevador pode justificar essa quebra, pois geralmente trabalha com velocidades superiores a 2m/s. O impacto do gro na cabea do elevador gera um desgaste na chapa, ou at mesmo na pelcula de proteo da cabea como pode ser verificado na Figura 63.

Na Figura 64, pode-se visualizar a trajetria do gro dentro da cabea de um elevador que foi utlizado em outro tipo de teste.

Figura 63 Pelcula protetora na cabea do elevador (Fonte Kepler Weber)

Figura 64 - Trajetria do gro na cabea do Elevador (Fonte Kepler Weber)

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CONCLUSO

Com a realizao deste trabalho conclui-se que o transportador que apresentou um ndice de quebra de gros representativo foi o Elevador. Com os resultados dos testes da Trua e da Correia Transportadora pode-se concluir que no houve diferena entre as amostras iniciais na entrada dos transportadores e nas amostras finais.

O resultado desse trabalho no conclusivo, seriam necessrios mais estudos sobre o assunto. Recomenda-se a necessidade de melhorias nos equipamentos mecnicos visando uma reduo nesse ndice, pois no exemplo exposto nesse trabalho um elevador de 60 t/h chegando a um ndice de quebra de 0,4% significa uma perda de 0,24 t/h em apenas uma nica passada no transportador.

Em uma instalao integrada isso significa um numero muito maior, pois trata-se geralmente de um conjunto de transportadores que fazem a movimentao dos gros desde a moega at o armazenamento nos silos, ou seja, so utilizados vrios transportadores at executar o beneficiamento do gro.

Com a busca por evitar desperdcios de alimentos e a necessidade de melhorar a produtividade agrcola, esse ndice representa uma grande perda e trabalhar para minimizar este problema ainda um desafio para os fabricantes de unidades armazenadoras.

Conclu-se que o objetivo proposto para a realizao deste trabalho foi satisfatoriamente alcanado, pois no haviam relatos sobre o ndice de quebra de gros na passagem destes por cada tipo de transportador.

Para trabalhos futuros, sugere-se que sejam desenvolvidas outras metodologias de testes, com maior nmero de amostras, e com equipamentos previamente preparados para este fim.

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REFERNCIAS

1. CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Indicadores Agrcolas. Braslia: Conab (on line).Disponvel em: . Acesso em outubro de 2011.

2. Manual de transportadores contnuos. Fbrica de Ao Paulista S.A Stephens-Adamson Inc.

3. Kepler Weber,Manual de Utilizao de Transportadores, ano 2004.

4. MILMAN, Mario Jos. Equipamentos para Pr-Processamento de Gros Pelotas: Ed. Universitria/UFpel,2002. 206p.

5. Kepler Weber, Manual Seminrio de Conservao de Gros, ano 2010.

6. ABRAPS. Associao Brasileira de Ps Colheita. 5 Conferencia Brasileira de Ps Colheita. Londrina: ABRAPS,2010. 772p

7. LIMA, D. Et Al Produo Integrada de Soja.In:BRASIL.Ministrio da Agricultura Pecuria e abastecimento .Produo Integrada no Brasil: agropecuria sustentvel alimentos seguros.Braslia: MAPA/ACS, 2009. Cap. 27, p. 8911-848.CD-ROM.