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Desempenho operacional
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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.