Resumo |
O controle de plantas daninhas é essencial para garantia da produtividade das plantas alvo do cultivo. Os principais métodos de controle são o mecânico, o químico e o biológico, sendo o método químico o mais utilizado, pela eficiência e agilidade no controle pelos produtos fitossanitários disponíveis, apesar de acarretar a contaminação ambiental e a seleção de plantas resistentes. A busca por alimentos orgânicos, juntamente com a redução dos impactos ambientais, vem aumentando o uso dos cultivadores mecânicos e consigo traz a necessidade da melhoria em seu projeto e controle. Nesse tipo de cultivador, o estudo da interação solo-ferramenta é um dos pontos chave para a melhoria da eficiência no controle. Alguns parâmetros de funcionamento podem ser definidos em função das características do solo. Objetivou-se com o presente trabalho, desenvolver o projeto detalhado e construir um protótipo de uma ferramenta de capina rotativa, comumente utilizada em cultivadores mecânicos, a fim de avalizar a interação solo-ferramenta por meio do monitoramento de vibrações mecânicas. O trabalho foi dividido em três etapas principais: projeto mecânico, construção e realização de pré-testes para validação do protótipo a ser utilizado em estudos de vibração. A ferramenta desenvolvida é composta por um rotor com hastes rotativas, que ao entrar em contato com o solo gera uma perturbação, removendo as plantas daninhas. A velocidade de trabalho do rotor é controlada por um inversor de frequência, ligado a um motor elétrico. Foi utilizado uma redução por polias e correias para atingir a faixa de trabalho desejada. A ferramenta foi acoplada em estrutura estática para testes, em laboratório, utilizado caixas de solo. As etapas de modelagem e detalhamento foram realizadas utilizando o programa computacional SolidWorks®. Foram avaliadas as tensões e deformações dos principais componentes por meio do método de elementos finitos, utilizando o Ansys Workbench®. Salienta-se que o projeto de máquinas, é um processo iterativo, e ao longo do desenvolvimento, foram tomadas decisões de alteração de leiaute, etapas de construção, seleção de materiais a fim de reduzir os custos de produção e para que não ocorressem alterações significativas no cronograma de trabalho. Com a finalização da construção, as vibrações mecânicas podem ser monitoradas, em pontos específicos da ferramenta de capina, em diferentes condições de solo. Dessa forma, com o protótipo será possível determinar as caraterísticas vibracionais em diferentes condições de solo a fim de melhorar tanto o projeto mecânico, quanto para selecionar melhores configurações de trabalho da ferramenta de capina, aumentando a eficiência no controle das plantas daninhas. |