Palestra simposio mecanização 2012

III Simpósio de Mecanização
da Lavoura Cafeeira
EXPOCAFÉ 2012

Mecanização da Lavoura Cafeeira
Mecanização de Montanha

Prof. FABIO MOREIRA DA SILVA

Departamento de Engenharia
Universidade Federal de Lavras

INTRODUÇÃO
Desde o princípio da criação,
DEUS determinou ao homem tirar
da terra o seu sustento
(Gêneses:3, 17 e 18)

Missão de produzir alimentos
•Homens
•Ferramentas
•Animais Domésticos

Um trator cafeeiro com potência de 50cv
equivale teoricamente a 500 homens

•Na prática um trator cafeerio faz o
serviço equivalente de 50 a 100 homens.
•Uma colhedora faz o serviço
equivalente de 50 a 120 homens.

A mecanização agrícola aumentou a
capacidade produtiva da mão-de-obra

Colheita Mecânica e Seletiva do Café

CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MECANIZADA
SAFRA – 2012
Sistema mecanizado
Produção lavoura 30sc/ha 35sc/ha
Desempenho operacional 55med/h 60med/h
Volume colhido 204med/ha 238med/ha
Capacidade operacional 4,0h/ha 4,0h/ha
Custo operacional 120,00/h
Custo total R$ 480,00/ha R$ 480,00/ha
Repasse (15%) 36med/ha 42med/ha
Custo parcial R$16,00/medida
Custo repasse R$ 576,00/ha R$ 672,00/ha
Custo final R$ 1056,00/ha R$ 1152,00/ha
Custo parcial mecaniz. R$ 4,40/medida R$ 4,10/medida
Custo parcial manual R$ 14,30/medida R$ 12,00/medida
Redução 69% 65%
Custo operacional aluguel 200,00/h
Colhedora e repasse 1356,00/ha 1512,00/ha
Custo parcial mecaniz. R$ 5,65/medida R$ 5,40/medida
Redução 60% 55%

FATORES QUE INFLUENCIAM A
COLHEITA SELETIVA
´ PLANTA
Variedade: Icatú 3282, MN, Acaiá, Rubi,Catuaí
Índice de maturação: % de verdes
Uniformidade de maturação.
´ MÁQUINA
Vibração
Velocidade
Distribuição das varetas
Regulagem do freio
´ INFRAESTRUTURA
Descascador
Terreiro e secadores

PARÂMETROS DA DERRIÇA MECÂNICA

Varetas vibratória
• Freqüência de vibração – regulável 550 a 1000 c/min
• Amplitude de vibração – fixo
• Impácto – maior ou menor (regulagem do freio)
• Tempo de vibração – regulável, veloc. 650 a 1600 m/h

Como os grãos são derriçados
• verde - impacto
• cereja e passa - impacto e vibração
• seco - vibração

Colheita
Seletiva da
Planta Toda

Resultados e discussão
Introdução Objetivos Referencial teórico Metodologia
Conclusões

Desempenho operacional da colheita com duas passadas, safra de 2005.
Café Eficiência Café caído Eficiência Sobra na Eficiência
Vibração Velocid colhido de no chão de derriça Desfolha planta de derriça
colheita total
Tratam
-1 -1 -1 -1 -1
Ciclos km h L planta % L planta % kg planta L planta %

Primeira passada
T1 650 1,640 4,17 37,91 0,98 46,82 0,533 - -
T2 750 1,649 4,34 39,45 1,51 53,18 0,583 - -
T3 850 1,645 5,10 46,36 1,28 58,00 0,665 - -
T4 900 1,643 5,39 49,00 1,39 61,64 0,699 - -
Segunda passada
T1 1000 2,184 3,01 27,36 1,00 36,45 0,547 1,00 83,27
T2 1000 2,614 2,81 25,55 1,08 35,36 0,568 0,55 88,54
T3 1000 1,064 3,44 31,27 0,67 37,36 0,672 0,48 95,36
T4 1000 1,643 3,26 29,64 0,70 36,00 0,656 0,26 97,64

T1 R$ 1298,00 49%
T2 R$ 1275,00 50%
T3 R$ 1171,00 54%
T4 R$ 957,00 62%
Manual R$ 2545,00

LEVANTAMENTO CAFÉ-RIO DE JANEIRO - BASE 4 A
11/5/2011
Primeira passada

L/Plantas CEREJA VERDE BOIA
P1 5,44 64,57 17,53 18,87
P2 11,08 55,80 25,08 23,16
P3 11,13 42,82 37,51 19,67
P4 10,44 66,23 22,01 11,47
P5 7,44 57,89 21,26 20,85
P6 12,65 71,33 16,53 12,13

P7 11,80 65,51 21,61 12,87

PARTE ALTA
CAFÉ

SAIA
CAFÉ

PADRÃO

1ºLEVANTAMENTO – PIVO7

Quadrante 3 PADRÃO CAFÉ
2 planta por ponto

Ponto 1 33 litros

REGULAGEM

CONTROLE VELOCIDADE
CONTROLE VIBRAÇÃO

PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA REGULADA

PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA SEM REGULAGEM

DESEMPENHO OPERACIONAL DA COLHEITA SELETIVA

Primeira passada
 650 ciclos a 950 – 1300 a 1600 m/h
 Tempo entre a primeira e segunda passadas – 35 dias
 Dias prováveis de trabalho - 30 dias
 Jornada média de trabalho - 15 horas
 Desempenho operacional primeira passada – 20 a 30 medidas/hora
 Volume colhido por dia - 330 medidas
 Área colhida - 144 ha

Segunda passada
950 ciclos – 1300 a 1600 m/h
 Desempenho operacional da segunda passada – 40 a 50 med/hora
 Volume colhido por dia - 656 medida
 Total de café colhido mecanicamente - 4090 sacas
 Estimativa de cereja colhido - 40 a 60%

Regulagem Adequada para Colhedoras

´ Indice de regulagem I

Í = Vibração / velocidade (ciclos/metro)

Éxemplo I = 850 vibr. / 1000 m/h, I = 0,85

Í = (variando de 0,5 a 1,0)

Í = 0,5 a 0,7 (colheita seletiva)
Í = 0,8 a 1,0 (colheita total)

GERENCIADOR DE COLHEITA
Avaliação da força de desprendimento dos frutos do café.
Condições para colheita seletiva
• Variedade;
• Espaçamento;
• Produção: mais de 6 L/planta;
• Maturação: % de cerejas e verdes;
Operacionalização do gerenciador
• Definição da variedade;
• Medida de 3 frutos verdes;
• Medida de 5 frutos cereja;
• Modelo colhedora;
Respostas do Gerenciador
• Colheita apta ou não;
• Colheita seletiva ou plena;
• Indicação da velocidade;
• Indicação da vibração;
• % máxima de verdes colhidos.

COLHEITA SELETIVA COM O USO DO ETHREL

Tabela 1. Influência da aplicação de retardador de maturação na Queda Natural

Tratamentos Volume (L/plt)
T1- retardador de maturação 0,131 a
T2 - retardador de maturação 2 aplicações 0,149 a
T3 - natural 0,215 b
T4 - Maturador 0,371 c

* Não houve diferença significativa entre os tratamentos
estudados para a variável força de desprendimento de frutos

Regulagem do Freio - Agressão

Sistema de varetas da colhedora

Colhedora automotriz Jacto, modelo k3
Millennium.
Avaliação da regulagem do freio dos vibradores de colhedoras na eficiência de derriça do café

MATERIAL E MÉTODOS
Desenvolvimento de uma metodologia para quantificar
o torque nos cilindros vibradores

Regulagem do torque dos cilindros

REGULAGEM DO FREIO DOS VIBRADORES

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Eficiências de derriça

Valores da eficiência de derriça (%) na vibração de 950 ciclos/minuto

Força Velocidades (km.h-1)*
(kmF) 1,0 1,6 2,0 Média
6 87,46Ab 88,17Ab 84,34Aa 86,66A
8 89,60Ab 90,38Bb 86,48Aa 88,82B
10 88,24Ab 90,45Bb 85,51Aa 88,07B
12 87,33Aa 87,72Aa 85,45Aa 86,83A
Média 88,16b 89,16c 85,44a 87,26
cv=1,51%

AVALIAÇÃO DA REGULAGEM DO FREIO DOS VIBRADORES

Perdas por queda natural dos frutos

Força de
Porcentagem Volume Frutos
Carga desprendimento Volume
Datas Maturação (%) acumulado caído
(N)
pendente rau de varrido
2010 caído no chão
(L/pl) Maturação (L/pl)
chão (L/pl) (%)
Verde Cereja Verde Cereja

24/4 16,40 1,3 86,6 9,2 9,0 4,8 0,22 0,22 1,39
08/5 16,50 2,1 39,2 39,2 8,8 4,1 0,24 0,46 2,76
22/5 16,75 2,1 37,1 40,5 8,5 4,3 1,90 2,40 8,18
07/6 16,25 2,7 19,6 42,0 8,3 5,8 1,60 2,40 14,36
19/6 16,05 3,0 15,4 30,8 8,5 5,9 0,26 2,86 16,45
03/7 15,55 3,4 9,7 20,8 8,8 4,8 0,27 3,12 18,34
17/7 14,75 3,6 8,5 13,5 7,4 4,9 2,32 5,44 32,51
31/7 14,05 3,6 6,5 12,4 6,7 4,5 0,31 5,75 38,22
16/8 13,45 3,8 1,6 2,3 7,6 4,0 0,12 5,88 44,26
26/8 12,95 3,9 0,4 1,3 6,3 3,6 0,14 6,02 45,87
11/9 12,45 3,9 * * * * 0,15 6,17 50,27
24/9 12,05 4,0 * * * * 0,11 6,27 54,21

09/10 11,73 4,0 * * * * 0,55 6,83 58,22

Força desprendimento média 7.99 4,67 - - -

PROJETO NIVALMAQ - BARACAT

Colhedora K-3:

Largura externa diminuída em 60 cm;
Largura interna diminuida em 30 cm;

Objeto: colher lavoura de 1,80 entre
linhas

Resultados

Desempenho operacional da colheita com duas passadas da colhedora, 2009.
Frutos
Carga Perdas
caídos no Volume Eficiência Perdas de Eficiência Desfolha Volume Volume
Tratamento Vibração Velocidade penden de Desfolha
chão colhido de colheita colheita de derriça Total residual residual
colheita

Ciclos/min. Km/hora L/planta L/planta L/planta % L/planta % % kg/planta kg/planta L/planta %

Primeira passada (12/06/2009), 40% de frutos cereja
T1 850 1,317 4,82 1,94 40,25 0,38 13,79 48,13 0,191 2,50 51,87
T2 950 1,338 4,82 2,09 43,36 0,31 12,91 49,79 0,183 2,42 50,21
T3 850 1,630 4,82 2,10 43,57 0,56 21,05 55,19 0,189 2,16 44,81
T4 950 1,637 4,82 2,19 45,43 0,50 18,58 55,81 0,211 2,13 44,19

Segunda passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T1 850 1,333 1,04 1,46 1,06 21,99 0,18 14,51 25,72 0,193 0,383 0,22 4,56
T2 950 1,329 0,93 1,49 1,12 23,24 0,23 17,03 28,00 0,222 0,406 0,14 2,90
T3 850 1,643 0,64 1,52 1,16 24,07 0,14 10,76 26,97 0,222 0,411 0,23 4,77
T4 950 1,630 0,55 1,58 1,19 24,67 0,26 17,93 30,08 0,222 0,433 0,14 2,90
Única passada (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T6 950 1,092 1,47 3,35 2,64 54,77 0,37 12,29 62,44 0,337 0,337 0,34 7,05
Colheita manual (08/07/2009), 17% de frutos cereja
T7 - 1,47 3,35 3,35 100,00 100,00 0,216 0,216 - 0,00
*Produtividade media: 4,82 L/planta
*Produção beneficiada esperada por hectare: 42,2 sacas

Resultados

Produtividade, 2010

Teste Tukey para a produtividade em 2010 em relação à carga pendente.

TRATAMENTO Média Resultados do teste Sacas/ha

T6 (Manual) 5.62 a1 51

T5 (1 passada) 5.21 a1 47

T4 ( seletiva ) 6.17 a1 56
T1 ( seletiva ) 6.55 a1 59
T2 ( seletiva ) 6.57 a1 60
T3 ( seletiva ) 5.52 a1 50

CV(%) = 19.21
Média geral: 5.94 (54 sc/há)

Média (2 passadas): 6,20L/pl (56 sc/ha)

Potencialidade da Mecanização do Sul de Minas

População estimada
de
2.618.000habitantes

Composta por 156
municípios
Vocação agrícola:
atividades
agropecuárias
Cafeicultura
Abrange uma área
Sul de Minas Gerais
de 54614km²

Declividade Sul de Minas Gerais

TABELA 6 – Classes de declive em relação a mecanização

Classes de Declive Mecanização

Extremamente Apta
0- 5%

5- 10% Muito Apta

10-15% Apta

15-20% Moderadamente Apta

>20% Não recomendada

Mapeamento café x Declividade

Áreas cafeeiras do Sul de Minas, conforme classes de declividade
• 0-5% - 10,91% das lavouras cafeeiras;
• 5-10% - 29,87% das lavouras;
• 10 -15% - 25,96% das lavouras;
• 15- 20% - 14,93% das lavouras.
Total: 81% das lavouras cafeeiras são mecanizáveis

O potencial de expansão das colhedoras podem chegar à 1350
unidades para uma passada – colheita plena;
O potencial de expansão das colhedoras podem chegar à 2250
unidades para duas passadas – colheita seletiva;

MECANIZAÇÃO DA CAFEICULTURA DE MONTANHA

Devid Ferreira

Região de Poços de Caldas

A mecanização da cafeicultura de
montanha Início em 2005,
Terraceamento de lavoura de 8ha,
Variedade Catuaí Amarelo,
Espaçamento de 2,50 x 1,50 m,
Declividade média de 37%.
Manejo safra zero.

Equipamentos para
o Terraceamento

Desempenho
operacional no manejo

Tratores super estreitos,
Potência de 35 e 45 cv,

Pulverizações /atomizador
Média 300 l/ha - 45min/ha.

Aplicação com canhão,
Média 400l/ha - 5min/ha.

Manejo do Mato
nos terraços

Distribuição de calcário 2500 kg/hora, 30min/ha,.

Adução manual 200Kg/homem/dia,

Adubação manual lavoura terraceada 700kg/ha.

Desempenho
operacional na
Colheita

Lavouras produtivas - média 20 litros/cova

Colhida manual - médio de 5 medidas/homem/dia.

Com terraceamento e colheita semimecanizada 20 medidas/homem/dia.

Em lavouras mais uniforme 20 a 35 medidas/homem/dia,

Desempenho
Operacional e
Custo

O custo do serviço braçal safra de 2011 - R$100,00/diária, sem encargos
Custo parcial de R$14,00 a 20,00 por medida.
Com o terraceamento e semimecanização
Custo passou a ser de R$5,00 a 10,00 por medida.
Aumento da eficiência da mão de obra de 35 a 65%,
Redução de custos da ordem de 50%,

Terraceamento em Declividade de até 60%

PROJETO UFLA/FAPEMIG/NIVALMAQ

Colhedora KORVAN e BRAUD
Objetos: - desenvolver novo sistema de colheita do café
- colher lavouras mais adensadas
- fazer colheita seletiva
- colher em velocidades mais elevadas 3000m/h

“Feliz aquele que transfere o que sabe e
aprende o que ensina”
Cora Coralina

Prof. Fábio Moreira da Silva
Depto. Engenharia – UFLA
Fone 35 3829 14 94
famsilva@ufla.br

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