1403121006 relatorio de_estagio_6-12-2011_com_correcoes
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
CURSO DE AGRONOMIA
RELATÓRIO DE ESTÁGIO CURRICULAR
SUPERVISIONADO EM AGRONOMIA
ENGENHARIA RURAL
RELATÓRIO DE ESTÁGIO
Leodário Montemezzo Junior
Santa Maria, RS, Brasil
2011
2
Relatório de Estágio Curricular Supervisionado em
Agronomia Engenharia Rural
por
Leodário Montemezzo Junior
Relatório apresentado ao Curso de Agronomia da Universidade
Federal de Santa Maria, como parte das exigências da disciplina
EGR 1032 – Estágio Supervisionado em Agronomia
Orientador: Airton dos Santos Alonço
Supervisor: Airton dos Santos Alonço
Santa Maria, RS, Brasil
2011
3
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Curso de Agronomia
A Comissão examinadora, abaixo assinada,
aprova o Relatório de Estágio
Relatório de Estágio Curricular Supervisionado em
Agronomia Engenharia Rural
elaborado por
Leodário Montemezzo Junior
como parte das exigências da disciplina
EGR 1032 – Estágio Supervisionado em Agronomia,
e como requisito parcial para obtenção do grau de
Engenheiro Agrônomo
COMISSÃO EXAMINADORA:
_________________________________________
Airton dos Santos Alonço
(Presidente/Orientador)
_________________________________
Otávio Dias da Costa Machado
_____________________________________
Matheus Potrich Bellé
Santa Maria, 9 de dezembro de 2011
4
APRESENTAÇÃO
Juntamente com a elaboração do novo Plano Político pedagógico foi incluído o
Estágio Curricular Supervisionado do Curso de Agronomia da Universidade Federal de Santa
Maria. O Parecer número 21, de 2001, do Conselho Nacional de Educação, define o Estágio
Curricular como um “tempo de aprendizagem que, através de um período de permanência,
alguém se demora em algum lugar ou ofício para aprender a prática do mesmo e depois
poder exercer uma profissão ou ofício. Assim o estágio supõe uma relação pedagógica entre
alguém que já é um profissional reconhecido em um ambiente institucional de trabalho e um
aluno estagiário [...] é o momento de efetivar um processo de ensino/aprendizagem que,
tornar-se-á concreto e autônomo quando da profissionalização deste estagiário.”
O estágio curricular deve ser compreendido como um tempo destinado a um processo
de ensino e aprendizagem, é reconhecer que apesar da formação obtida em sala de aula ser
importante, somente esta não é suficiente para formar um profissional. A incursão do aluno
em um ambiente de trabalho, convivendo com profissionais de diferentes perfis, com leituras
distintas da realidade é indispensável para potencializar a capacidade crítica do indivíduo.
Buscando os objetivos propostos pelo estágio curricular supervisionado, este foi
realizado no período de 08 de agosto a 30 de novembro de 2011, no Laboratório de Pesquisa e
Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas, do Departamento de Engenharia Rural da UFSM,
em Santa Maria - RS.
5
Lista de figuras
Figura 1: Componentes de um ventilador centrífugo e esquema do fluxo do fluido (Fonte:
MOREIRA 2006) ...................................................................................................................... 10
Figura 2: Estrutura metálica para fixação de mecanismos dosadores, inversores de freqüência
e motores de acionamento. ....................................................................................................... 16
Figura 3: Esteira feltrada para amparar as sementes dosadas. ................................................ 17
Figura 4: Sensor óptico de contagem de sementes graúdas utilizado no experimento. .......... 17
Figura 5: Tubo condutor de sementes com três cortes transversais para possibilitar a
instalação do sensor óptico. ...................................................................................................... 18
Figura 6: Dosador de disco alveolado horizontal. ................................................................... 19
Figura 7: Efeito da velocidade tangencial do disco perfurado horizontal sobre a qualidade de
distribuição longitudinal de sementes para espaçamentos aceitáveis. ...................................... 20
Figura 8: Unidade pneumática de sementes, montada sobre a bancada de ensaio de dosadores
de sementes. .............................................................................................................................. 23
6
SUMÁRIO
1. ATIVIDADE DESENVOLVIDAS ....................................................................... 7
2. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 8
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................. 9
3.1 Velocidade de semeadura. ................................................................................... 12
3.2 Classificação de espaçamentos. .......................................................................... 13
4. DESENVOLVIMENTO DO ESTÁGIO ............................................................ 15
4.1 Avaliação de dosadores de sementes .................................................................. 15
4.1.1 Identificação do local ideal para instalação de sensor óptico para contagem
de sementes no tubo condutor. .......................................................................................... 17
4.1.2 Influência da velocidade tangencial do disco dosador na distribuição
longitudinal de sementes. ................................................................................................. 19
4.1.3 Tamanho amostral para ensaios de regularidade de distribuição longitudinal
de sementes por semeador de precisão ............................................................................. 21
4.1.4 Atividades complementares e aula prática ................................................... 21
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................. 24
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 25
7
1. ATIVIDADE DESENVOLVIDAS
Esse relatório descreve e discute as atividades realizadas durante o Estágio Curricular
Obrigatório Supervisionado do curso de Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM), realizado no Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas -
LASERG, que faz parte do Departamento de Engenharia Rural – UFSM.
O período de realização do estágio foi de agosto a novembro de 2011, perfazendo um
total de 300 horas, sob supervisão e orientação do Engenheiro Agrícola e Professor Doutor
Airton Dos Santos Alonço, no Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Máquinas
Agricolas da UFSM.
Durante o desenvolvimento do estágio junto ao LASERG foram desenvolvidas
atividades referentes à: avaliação de dosadores de sementes, desde o planejamento
metodológico do ensaio até resultados e considerações finais; revisão bibliográfica na área de
máquinas agrícolas, com o intuito de adquirir conhecimento teórico sobre os assuntos tratados
no decorrer do período de estágio; apoio como mão-de-obra para a realização dos
experimentos em andamento no laboratório.
A cada semestre o Prof. Airton dos Santo Alonço ministra uma aula prática de
Máquinas Agrícolas para o curso de Zootecnia da UFSM, onde foram desenvolvidas algumas
atividades fundamentais ao seu acontecimento.
Além destes, é rotineiro o cuidado que se deve ter com limpeza e organização do
ambiente de trabalho, tanto no espaço definido para trabalho teórico quanto na oficina
mecânica presente no laboratório.
8
2. INTRODUÇÃO
O Engenheiro Agrônomo tem o papel de aproximar o agronegócio do ecossistema
natural, mantendo uma relação custo/benefício adequada. Assim, o curso de Agronomia tem
como meta preparar profissionais modernos, com potencial para promover mudanças no meio
agrícola e com capacidade para desenvolver uma agricultura sustentável em que exista inter-
relação entre o ambiente, o homem e a área econômica. Através disso, possuir qualificação,
conhecimento e ética, tendo então a capacidade de refletir sobre os sistemas produtivos,
intervindo nas atividades agrárias, e assim promover o maior desenvolvimento econômico,
social e ambiental.
Nesse processo as máquinas agrícolas têm um papel fundamental: amparar e
multiplicar as capacidades humanas. Diferentes máquinas agrícolas são utilizadas para se
produzir alimento em larga escala, desde o preparo do solo até a colheita seja ela de grãos,
frutos, tubérculos e/ou outros. Com a crescente demanda mundial por alimento com alta
qualidade e baixo custo, as máquinas agrícolas desempenham um papel importante na
redução do custo de produção, possibilidade de aumento de escala de produção sem alteração
no quadro de mão-de-obra e rapidez no processo de realização dos diferentes trabalhos.
Com estes objetivos diferentes máquinas são idealizadas e construídas pelo homem.
Para tal, existem aqueles que se dedicam a detectar as dificuldades existentes para as
diferentes tarefas agrárias e desenvolver ou aperfeiçoar o maquinário existente, chamados de
pesquisadores ou, com mais coerência, de cientistas. Tais profissionais prestam um serviço
fundamental ao desenvolvimento tecnológico do setor e se mantém na extremidade que tem
por função direcionar e qualificar a agricultura como um todo.
Este relatório descreve e discute as atividades realizadas no Laboratório de Pesquisa e
Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas da UFSM, pertencente ao departamento de
Engenharia Rural, durante o período de Estágio Curricular Obrigatório Supervisionado do
curso de Agronomia, realizado no período de 08 de agosto a 30 de novembro de 2011, sob
orientação e supervisão do Prof. Airton dos Santos Alonço.
9
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Com o advento da agricultura de precisão e a ocorrência de custos cada vez mais altos
para a implantação das culturas, torna-se indispensável que o processo de produção se torne
eficaz em todas as etapas envolvidas. A primeira e mais importante etapa para se obter
sucesso em uma lavoura de produção de grãos é a semeadura, Balastreire (1987) afirma que
os fatores que afetam a semeadura podem estar relacionados com as sementes, o solo, a
máquina, o clima e o operador. A máquina responsável por semear é denominada de
semeadora e é definida por Machado et al. (2005), como a máquina que tem por função dosar
as sementes individualmente ou em grupos e conduzi-las até o sulco de semeadura, segundo
espaçamento e profundidade recomendados para a cultura e de maneira uniforme.
Segundo Murray et al. (2006), os componentes de maior importância em uma
semeadora-adubadora de precisão são os componentes responsáveis pela abertura do sulco de
semeadura e controle da profundidade, os responsáveis por dosar as sementes e os que tem
por função conduzir as sementes do mecanismo dosador até o sulco de semeadura. Para que o
processo de semeadura seja eficaz é necessário que todos estes componentes sejam calibrados
e harmonizados minuciosamente, possibilitando o pleno funcionamento da semeadora.
Segundo Balastreire (1987), o componente mais importante das semeadoras de
precisão é o dosador de sementes. Coelho (1996) define mecanismo dosador como sendo o
elemento responsável pela retirada das sementes do reservatório e encaminhamento das
mesmas para os elementos de deposição. Os mecanismos dosadores de sementes são
classificados por Delafosse (1986), em mecânicos e pneumáticos, em sua forma de dosagem
das sementes. Dosadores de sementes pneumáticos de diferenciam dos dosadores mecânicos
por se utilizarem de pressões positivas ou negativas para efetuar o trabalho de coletar as
sementes do reservatório e transportá-las até o tubo condutos de sementes.
Segundo Delafosse (1986), um dosador pneumático se caracteriza por possuir um
compartimento de alimentação de sementes, um disco perfurado para sementes montado sobre
um eixo horizontal e um compartimento de vácuo ou de pressão que está ligado ao
mecanismo pressurizador.
Os dosadores de precisão pneumáticos possuem discos verticais perfurados para
dosagem, nos quais atuam os efeitos de pressurização ou sucção de ar, desta forma, as
sementes são captadas pelo diferencial de pressão criado e mantido até uma abertura de saída,
onde o diferencial de pressão é eliminado e as sementes dosadas são então liberadas e
10
conduzidas até o solo (SILVA, 2005). O disco perfurado para fixação das sementes é
composto por furos de diâmetro menor que as sementes que se irá utilizar, para possibilitar
que as sementes sejam carregadas do reservatório de sementes até o ponto onde a pressão
positiva ou negativa é cortada (DELAFOSSE, 1986). Este tipo de dosador também possui um
mecanismo responsável por retirar o excesso de sementes preso à perfuração, impedindo que
mais de uma semente se fixe ao mesmo orifício. Para que este tipo de dosadores funcione é
necessário se utilizar de uma fonte geradora de pressão, para isto são utilizados ventiladores
centrífugos, que são bombas de ar que criam um diferencial de pressão e provocam uma
vazão do fluido (MOREIRA, 2006).
Segundo Moreira (2006), um ventilador centrífugo consiste em um rotor com pás
(impelidor), uma carcaça de conversão de pressão e um motor de acionamento. O diferencial
de pressão é causado pelo movimento circular do rotor e do impelidor, que puxam o ar para o
centro do rotor e fazem com que o mesmo circunde o impelidor até ser impulsionado para
fora, pela abertura de descarga, gerando uma vazão de ar, conforme ilustra a figura 1.
Figura 1: Componentes de um ventilador centrífugo e esquema do fluxo do fluido (Fonte: MOREIRA 2006)
Avaliando o sistema pneumático de dosagem em comparação ao sistema mecânico de
dosagem, Delafosse (1986) chegou à conclusão de que a uma velocidade de 5 km h-1
um
dosador pneumático obtém 34% de precisão a mais que um dosador mecânico para sementes
de soja, para milho o esse mesmo valor chega a 82%. Dosadores pneumáticos são os que
causam os menores valores de danos físicos as sementes e sofrem pouca influência do
formato das mesmas, estes mecanismos são os recomendados para sementes com tegumento
sensível e com formato irregular (DELAFOSSE, 1986).
11
Tourino et al. (2009), citam em seu trabalho que os dosadores pneumáticos podem
proporcionar uma melhor distribuição das sementes, consequentemente uma maior
produtividade. Balastreire (1987) menciona ainda que estes dosadores se caracterizam por não
proporcionar danos físicos as sementes e permitir uma velocidade de trabalho maior.
Santos (2006) realizou uma avaliação técnica de diferentes semeadoras, cada uma com
sistema de abertura do sulco diferente, uma das respostas do trabalho foi a uniformidade de
distribuição por uma semeadora pneumática a vácuo com pressão de trabalho de 2,74 kPa,
para sementes de milho.
Karayel et al. (2004) observaram que para dosadores pneumáticos de milho a pressão
que se obtém os melhores resultados é com 4 KPa, já para soja a o melhor desempenho foi
obtido com 3 KPa. O estudo contou com a avaliação de diferentes níveis de pressão negativa
e diferentes velocidades, no mesmo estudo, os autores analisaram a relação entre propriedades
físicas das sementes, como massa de mil sementes, área projetada, massa específica e
esfericidade, para prever qual o nível de pressão negativa deve ser utilizado para cada caso, e
determinou um modelo matemático com resultado mais expressivo para a relação entre
pressão negativa do dosador pneumático com massa de mil sementes atingindo uma precisão
de cálculo de 99%.
Estudando a velocidade periférica do disco, a pressão de negativa de trabalho e a
forma do orifício de dosagem do disco dosador em nível laboratorial e a campo, Singh et al.
(2005) avaliaram parâmetros como a média de espaçamentos, coeficiente de variação,
porcentagem de aceitáveis, duplos e falhas, encontrando um diâmetro do orifício de 2,5 mm
para sementes de algodão com a entrada chanfrada 120°, como a combinação que obteve
melhor desempenho nos ensaios. Foram encontrados 94,7% de aceitáveis e um coeficiente de
variação de 8,6 %, com uma pressão de vácuo de 2 kPa na velocidade periférica de 0,42 m s-1
.
Yazgi & Degirmencioglu (2007) estudaram as variáveis ( operacionais de uma
semeadora pneumática a vácuo para sementes de algodão em parâmetros de nível de pressão
negativa, diâmetro do orifício de dosagem e velocidade periférica do disco dosador.
Avaliando a uniformidade de distribuição de sementes através da metodologia de superfície
de resposta, em porcentagem de espaçamentos aceitáveis, duplos e falhas, encontraram o
melhor resultado para uma pressão negativa de 5,5 kPa e um diâmetro do orifício de 3 mm.
12
3.1 Velocidade de semeadura.
Existem duas grandes maneiras de se aumentar a capacidade operacional durante a
semeadura: aumento da largura de trabalho ou aumento da velocidade de trabalho (podendo
ainda combinar ambas). A primeira alternativa é a mais recomendada, porém ela expõe o
produtor a custos maiores com maquinaria, já na segunda opção o custo de aquisição de novas
máquinas é excluído, todavia, a demanda de tração para desempenhar a mesma atividade com
maior velocidade é mais alta (FURLANI et al. 2006 ) e, acima de certos limites de
velocidade, há o efeito negativo do incremento de velocidade sobre a distribuição longitudinal
de sementes e, também, sobre a produtividade final da cultura que está sendo implantada.
Nesse sentido, Dias (2009) afirma que aliar qualidade na semeadura com capacidade
operacional capaz de suprir a demanda de trabalho é o principal ponto a ser equalizado.
Em estudo realizado por Furlani et al (2006),foram avaliadas as velocidades de 4,6,
6,2 e 8,1 km h-1
com variação do nível de reservatório de uma semeadora e concluíram que a
maior potência exigida no motor foi observada na maior carga e velocidade. Estudaram ainda
o consumo horário de combustível do trator e observaram que com o aumento da velocidade e
da carga de trabalho o consumo era aumentado, concluindo que velocidade e cargas
superiores necessitam de maior potência no motor e proporcionam maior consumo de
combustível. Em contrapartida, Modolo et al. (2004) concluiram que a variação da velocidade
de deslocamento não influenciou os parâmetros força de tração média na barra, profundidade
de semeadura e uniformidade de distribuição de sementes, em um estudo levando em
consideração a profundidade e a uniformidade de distribuição de sementes de milho em
função de duas velocidades de deslocamento. O autor ainda afirma que há influência da
velocidade de trabalho na acurácia da distribuição longitudinal de sementes.
Segundo Vieira (2002), a velocidade ideal de semeadura é aquela em que o sulco é
aberto e fechado sem remover exageradamente o solo, permitindo distribuir as sementes com
espaçamentos e profundidades constantes. Mahl et al. (2004) avaliando a demanda energética
e a eficiência da distribuição de sementes de uma semeadora-adubadora para semeadura
direta, submetida à variação de velocidade e condições de solo, na semeadura da cultura do
milho, concluíram que a maior velocidade proporcionou menor porcentual de espaçamentos
normais e aumento no porcentual de espaçamentos múltiplos e falhos, e também resultou em
um maior coeficiente de variação e pior índice de precisão. A melhor precisão na distribuição
de sementes ocorreu na menor velocidade de deslocamento.
13
Em um estudo com quatro velocidades de deslocamento (V1=3 km/h, V2=6 km/h,
V3=9 km/h e V4=11,2 km/h) e dois níveis de profundidade (P1 = 5 cm e P2 = 10 cm) para
adubação em milho, Silva & Silveira (2002) constataram que nas duas maiores velocidades de
deslocamento o número de sementes dosadas por metro linear é menor que nas duas menores
velocidades. Os autores ainda afirmam neste estudo que para uma velocidade de semeadura
de 3 km h-1
a uniformidade de espaçamentos na linha de semeadura é ótima, regular para 6 e 9
km h-1
e insatisfatória para 11,2 km h -1
.
Cortez et al. (2006), estudaram as velocidades de 4,24, 4,8 e 6,0 km h-1 para a cultura
da soja. Neste estudou percebeu-se que o incremento da velocidade de deslocamento do
conjunto trator/semeadora diminui o número de espaçamentos aceitáveis em uma semeadora-
adubadora pneumática, sendo que quanto maior foi a velocidade de semeadura, menor a
quantidade de espaçamentos aceitáveis e maior a quantidade de espaçamentos falhos e
múltiplos.
Lopes et al. (1999), afirmam em seu trabalho que conforme a velocidade de semeadura
é incrementada, o espaçamento entre sementes na linha de semeadura também é aumentado, o
que causa redução no número de planta. ha-1
. Esta redução pode ser crucial na produtividade
conforme abordado por Nielsen (1995) e Merotto Junior et al., (1999).
A velocidade é uma variável de extrema importância para o desempenho de
mecanismos dosadores, muitos autores avaliam o comportamento de diversos tipos de
dosadores em diferentes velocidade. Reis & Alonço (2001) realizaram um estudo com o
objetivo de avaliar a precisão de semeadoras e mecanismos dosadores, para tal foram
consultados vários trabalhos conduzidos no Brasil entre os anos de 1989 e 2000 e concluíram
que a eficácia de distribuição longitudinal de dosadores pneumáticos e de discos alveolados se
assemelha quando submetidos a velocidades acima de 7,5 km.h-1
.
3.2 Classificação de espaçamentos.
O mecanismo dosador é o principal componente de uma semeadora de precisão, sendo
ele o responsável pelo papel fundamental da máquina. Devido a isso, a maioria dos estudos
que são realizados para avaliar o desempenho de semeadoras se concentra em avaliar o
funcionamento dos mecanismos dosadores nas mais variadas condições de trabalho, e também
de suas características construtivas.
14
Para que estes estudos sejam realizados é necessário que as variáveis em questão
sejam padronizadas, bem como os métodos de coleta de dados e sua análise. Para padronizar e
orientar pesquisadores em seus experimentos, a International Organization for Standardization
(ISO, 1983), indica como os ensaios de semeadoras-adubadoras e de mecanismos dosadores
de sementes devem ser feitos, segundo a norma, os mecanismos em avaliação devem ser
montados de forma estática em uma estrutura metálica que possibilite a captação das sementes
dosadas em esteira recoberta com material aderente. Após a dosagem o espaçamento contido
entre cada semente deve ser medido e anotado em planilha prá elaborada. Esta norma
preconiza que os dados coletados sejam submetidos à análise da porcentagem de
espaçamentos de aceitáveis, índice de múltiplos e índice de falhos, índice de qualidade de
alimentação e precisão além da média e coeficiente de variação (CV) da população de
espaçamentos entre sementes.
Os espaçamentos medidos devem ser classificados em aceitáveis, múltiplos e
falhos,segundo ABNT (1994), sendo que os falhos são os espaçamentos que se mantém
acima de 1,5 vezes o Xref1, os espaçamentos múltiplos são aqueles que ficam abaixo de 0,5
vezes o Xref, e os espaçamentos aceitáveis são os que ficam entre 0,5 e 1,5 vezes o Xref. O
Coeficiente de Variação (CV) deve ser calculado para os espaçamentos classificados como
aceitáveis, múltiplos e falhos com o objetivo de evitar qualquer tipo de manipulação de dados.
Kurachi et al. (1989) realizaram um estudo comparando métodos de avaliação de
dados coletado para avaliação de semeadoras, foram utilizadas amostras com 250
espaçamentos entre sementes de milho obtidas em bancada de ensaios e submeteram tais
dados a diferentes tratamentos. Foi estudado o comportamento de tais dados segundo as
normas propostas pela ISO (1983), pela ABNT (1984) e também um método experimental
adotado pela Divisão de engenharia agrícola/laboratório de ensaios de semeadoras e de
adubadoras/seção de projetos e materiais. As conclusões deste estudo revelam que com a
variação dos métodos de análise de variáveis para avaliação de mecanismos dosadores de
sementes foram encontradas discrepâncias significativas entes os métodos, principalmente nos
valores de espaçamentos aceitáveis e com o CV do experimento.
A ABNT (1994) e a ISO (1983) preconizam que a esteira coletora de sementes para
ensaios de dosadores em laboratório seja recoberta com um material aderente, com o intuito
1 O Xref é a média de espaçamentos entre sementes obtida no experimento, esta média é a base para que
os espaçamentos sejam classificados em aceitáveis múltiplos e falhos. Este valor de referência também deve ser
usado para dividir os espaçamentos em classes de freqüência, que devem ter amplitude de 0,1 Xref.
15
de fixar as sementes e evitar que exista variação no posicionamento das sementes em cima da
esteira ocasionado pelo movimento da mesma. Em contrapartida, um estudo realizado por
Jasper et al. (2009), demonstrou ser eficiente o uso de conjunto de avaliação com esteira
feltrada. O estudo foi baseado na comparação de dois modelos de bancadas simuladoras em
laboratório, uma com esteira recoberta com graxa e outra com esteira feltrada. O
delineamento experimental foi inteiramente casualizado com dez repetições e foi composto de
duas partes, na primeira foram analisados os dados da esteira feltrada e na segunda os dados
da esteira recoberta com graxa. Ao analisar comparativamente os dados obtidos os autores
concluíram que não houve diferença entre os dois modelos de bancadas, validando o uso de
esteira feltrada.
A ABNT (1994) prevê a possibilidade de se usar sensores no tubo condutor de
sementes, que executam a contagem do espaço entre passagem de sementes eletronicamente,
descartando o uso de esteira. Nesse sentido, Lan et al. (1999) comparando coleta manual e coleta
eletrônica de espaçamentos entre sementes de 1,8 a 4,5 mm em esteira recoberta com graxa, à uma
velocidade simulada de 3,2 km/h, comprovaram que os dados se assemelham no que diz respeito a
espaçamentos múltiplos, falhos e aceitáveis. Segundo os autores, o sensor utilizado trabalhou bem
para obter 508 espaçamentos entres sementes, nos ensaios o sensor contou duas sementes a mais
(phanton seeds) e deixou de contar outras duas (missed seeds), e comprovou a possibilidade de
usar um sensor óptico para agilizar o processo de obtenção de dados nesse tipo de ensaio.
4. DESENVOLVIMENTO DO ESTÁGIO
Durante o período de estágio foram desenvolvidas atividades voltadas à pesquisa e
desenvolvimento de máquinas agrícolas. Dentre elas pode-se destacar a avaliação de
dosadores de sementes, inclusive as atividades necessárias para realização de tal tarefa, e a
preparação da instrumentação para a avaliação de dosadores de fertilizantes.
4.1 Avaliação de dosadores de sementes
No processo de avaliação de dosadores de sementes é necessário que exista um
planejamento da metodologia que se irá aplicar para que a(s) hipótese(s) proposta(s) seja(m)
16
comprovada(s) ou não. No decorrer do estágio foi possível observar e interagir em todas as
etapas básicas para a correta avaliação destes mecanismos, desde a elaboração do projeto de
pesquisa até a exposição dos resultados e conclusões em congressos especializados. Durante o
período de estágio foram realizadas tarefas de: elaboração de projeto de pesquisa; revisão
bibliográfica sobre o tema; montagem da instrumentação bem como sua calibração;
mensuração e classificação dos espaçamentos entre sementes; discussão dos dados obtidos;
elaboração de trabalhos científicos.
Os trabalhos realizados e também aqueles com participação na sua execução que
abrangem este tema serão descritos a seguir:
Identificação do local ideal para instalação de sensor óptico para contagem de
sementes no tubo condutor;
Influência da velocidade tangencial do disco dosador na distribuição longitudinal de
sementes;
Tamanho amostral para ensaios de regularidade de distribuição longitudinal de
sementes por semeadora de precisão.
Os experimentos com dosadores de sementes são realizados montando a
instrumentação necessária em uma bancada de ensaios de dosadores de sementes (BEDOSA),
desenvolvida e descrita por Silveira et al. (2009) e Alonço et al. (2010). Esta bancada é
composta por estrutura metálica para fixação dos mecanismos dosadores, esteira carpetada
para amparar as sementes dosadas e motores para acionamento de ambos controlados por
inversores de freqüência. A bancada pode ser visualizada nas Figuras 2 e 3.
Figura 2: Estrutura metálica para fixação de mecanismos dosadores, inversores de freqüência e motores de
acionamento.
17
Figura 3: Esteira feltrada para amparar as sementes dosadas.
4.1.1 Identificação do local ideal para instalação de sensor óptico para contagem de sementes
no tubo condutor.
Este estudo teve como objetivo detectar a altura correta para instalação do sensor
óptico (Figura 4) no tubo condutor de sementes, visando a seu pleno funcionamento. Para que
fosse possível identificar este local, foi elaborado um experimento com três posições do
sensor óptico ao longo do tubo condutor, com cinco repetições para cada posicionamento. O
sensor óptico foi ativado para que realizasse a contagem de sementes em cada uma das
posições e as sementes eram coletadas em um recipiente e contadas manualmente para
comparação.
Figura 4: Sensor óptico de contagem de sementes graúdas utilizado no experimento.
18
Foram realizados três cortes transversais no tubo condutor de sementes,
respectivamente a 5, 10, e 15 cm abaixo da abertura de entrada para sementes (Figura 5), de
modo que o sensor pudesse ser instalado e emitisse e recepcionasse os feixes de luz que
indicam a passagem de sementes.O dosador utilizado neste ensaio foi do tipo disco perfurado
horizontal montado sobre uma bancada de ensaios de dosadores de sementes.
Figura 5: Tubo condutor de sementes com três cortes transversais para possibilitar a instalação do sensor óptico.
Para que fosse comprovado o melhor local de instalação do sensor óptico foram
realizadas contagens eletrônicas em comparação com a contagem manual de sementes. Para a
contagem de sementes não ser influenciada por erro humano, as sementes foram coletadas em
um recipiente no mesmo instante em que o sensor era acionado. A coleta era realizada durante
30 segundos, passado este tempo o sensor era desligado e a coleta de sementes era
interrompida. Para cada posição do sensor o procedimento era realizado cinco vezes,
totalizando quinze coletas.
Com a análise dos dados obtidos foi possível identificar que o sensor óptico deve ser
instalado na posição localizada a quinze centímetros abaixo da abertura de entrada de
sementes. Não foi aplicada análise estatística, pois o sensor não obteve funcionamento nos
outros posicionamentos testados, sendo que a cinco centímetros da abertura de captação o
sensor não realizava a contagem, enquanto que a 10 cm, a contagem passou a ser influenciada
pelo formato ou largura do tubo condutor, chegando a contar 400% a mais do que a contagem
manual(real).
19
4.1.2 Influência da velocidade tangencial do disco dosador na distribuição longitudinal de
sementes.
Para este estudo foram observadas quatro velocidades tangenciais do disco dosador de
sementes e a distribuição longitudinal de sementes foi avaliada, simulando uma semeadora
hipotética que utiliza um equipamento que permite variação de densidade de sementes.ha-1
,
através de um controlador eletrônico. O objetivo deste estudo foi identificar se com a variação
da velocidade tangencial do disco perfurado horizontal a eficácia de dosagem de sementes de
milho se mantém satisfatória, visto que os estudos realizados com dosadores de sementes
apontam que o aumento da velocidade acarreta em diminuição dos espaçamentos classificados
como aceitáveis.
O experimento foi conduzido em uma bancada de testes existente no LASERG, nela
foi montado um dosador de disco alveolado horizontal (Figura 6) de uma semeadora para
agricultura de precisão, equipada com controlador de semeadura. Utilizando o inversor de
freqüência, para controle da Rotação Por Minuto (RPM) gerada pelo motor de acionamento
do dosador, foi possível controlar quatro velocidades tangenciais distintas no disco alveolado
(V1=0,074 m.s-1
; V2= 0,0941m.s-1
; V3= 0,102 m.s-1
; V4= 1,114 m.s-1
) mantendo a velocidade
de semeadura em 1,39 m.s-1
(5km.h-1
), a qual foi simulada pela velocidade da esteira feltrada.
Considerando um espaçamento entre linhas de 0,5m e índice de aproveitamento de sementes
de 92%, foram obtidas as populações de plantas: 46.723; 59.740; 65.474; 72.413 plantas.ha-1
.
Foram realizadas cinco repetições para cada tratamento, em cada tratamento foram
mensurados 40 espaçamentos entre sementes e classificados em aceitáveis, múltiplos e falhos
(ABNT, 1994).
Figura 6: Dosador de disco alveolado horizontal.
20
Na figura 7 encontram-se os resultados da regularidade de espaçamentos aceitáveis.
Os espaçamentos múltiplos e falhos tenderam a aumentar a sua quantidade com o aumento da
velocidade tangencial do disco alveolado horizontal, enquanto que os espaçamentos aceitáveis
tenderam a diminuir quando houve incremento de velocidade.
Figura 7: Efeito da velocidade tangencial do disco perfurado horizontal sobre a qualidade de distribuição
longitudinal de sementes para espaçamentos aceitáveis.
Na Tabela 1 são apresentadas as médias percentuais de espaçamentos aceitáveis,
múltiplos e falhos para as velocidades tangenciais avaliadas. Para a velocidade tangencial de
0,11 m.s-1
houve redução significativa nos espaçamentos aceitáveis e aumento de múltiplos,
para os espaçamentos aceitáveis a analise de regressão demonstrou que com o aumento da
velocidade tangencial reduziram-se os espaçamentos.
Tabela 1: Médias dos espaçamentos aceitáveis, múltiplos e falhos em função da velocidade tangencial do disco
Velocidade
Tangencial (m.s-1
)
Médias dos Tratamentos
Aceitáveis Múltiplos Falhos
0,07 98,0 a 1,0 a 1,0 a
0,09 97,5 a 2,0 a 0,5 a
0,10 96,5 ab 2,5 ab 1,0 a
0,11 89,5 b 6,5 b 4,0 a
** Médias seguidas das mesmas letras não diferem significativamente entre si pelo teste de tukey 5% de
probabilidade de erro.
Esses resultados corroboram com outros autores (MOLIN et al. 2006; MELLO et. al.
2007), e demonstram que quando a velocidade tangencial é aumentada de 0,09 m.s-1
para 0,11
21
m.s-1
existe diferença estatística para aceitáveis, que diminuíram de 97,5% para 89,5%
respectivamente. Quando analisa-se a mesma variação de velocidade para espaçamentos
múltiplos, percebe-se que com o incremento da velocidade houve aumento da quantidade
destes espaçamentos. Para os espaçamentos falhos não houve diferença estatística com o
incremento da velocidade.
4.1.3 Tamanho amostral para ensaios de regularidade de distribuição longitudinal de sementes
por semeador de precisão
Este tem como objetivo principal comprovar que o tamanho de amostra a ser coletado,
em ensaios de dosadores de sementes, não afeta a qualidade da avaliação feita pelo
pesquisador. A ABNT (1994) recomenda que sejam realizadas 250 medições de espaçamentos
entre sementes e estas sejam classificadas conforme preconizado na mesma norma. Com este
trabalho irá se avaliar a possibilidade de se mensurar o mínimo possível de espaçamentos
entre sementes sem que a avaliação seja influenciada. Para isto vários ensaios serão realizados
até que se confirme a hipótese ou não. Durante o período do estágio foram realizados alguns
dos ensaios onde foram mensurados 280 espaçamentos entre sementes utilizando quatro
dosadores distintos, dois deles do tipo pneumático e outros dois de discos alveolados
horizontais, para sementes de milho e soja. Para a realização dos ensaios, os quatro dosadores
foram montados sobre a bancada de ensaios de dosadores de sementes.
Após a instrumentação estar devidamente testada e calibrada, foram então coletados os
dados, cada amostra era composta por 280 espaçamentos entre sementes, medidos
manualmente com auxilio de trena. Por fazer parte de uma tese de doutorado ainda não
finalizada, os dados, a metodologia ou quaisquer resultados não podem ser divulgados neste
trabalho.
4.1.4 Atividades complementares e aula prática
Além de atividades referentes à pesquisa, também é necessário que outras tarefas, não
menos importantes, sejam executadas diariamente. Tais tarefas influenciam diretamente sobre
22
a qualidade do ambiente de trabalho em que a equipe do laboratório está inserida diariamente.
O rendimento de cada um está diretamente relacionado a fatores como higiene, conforto,
organização e bom funcionamento dos equipamentos necessários.
A oficina de trabalho do laboratório é equipada com diversos equipamentos
necessários para executar inúmeras tarefas. É muito importante que os trabalhos que devem
ser executados na oficina não sejam prejudicados ou atrasados pela instrumentação mal
organizada e em locais de difícil acesso. A organização da oficina deve permitir que as
ferramentas necessárias estejam dispostas de tal forma que seu acesso seja facilitado e não
proporcionem risco de acidentes àqueles que estejam trabalhando no local.
Para que as dependências do laboratório se manterem organizadas, foram executadas
tarefas de organização básica em cada vez que a oficina foi utilizada. Além destas, foi
realizada uma organização de todo o material da oficina com o objetivo de facilitar o acesso a
determinadas áreas, posicionar novos equipamentos e armazená-los em locais pertinentes. A
limpeza do local de trabalho é um fator que afeta diretamente o rendimento do trabalho que se
está executando, neste sentido, foram realizadas varreduras na oficina com o objetivo de
retirar impurezas como poeira, limalha de ferro, sementes caídas e outras que eventualmente
eram produzidas durante as operações realizadas.
Foi realizada uma aula prática da disciplina de Máquinas e Implementos Agrícolas
(EGR 1003), ministrada pelo Prof. Airton dos Santos Alonço para o curso de Zootecnia da
UFSM. Nesta aula prática cada integrante do laboratório elaborou um roteiro a respeito do
conteúdo referente aos seus estudos. Durante a explanação foram apresentados três diferentes
dosadores pneumáticos, após breve introdução sobre normas para ensaios de dosadores de
sementes em laboratório, foi explanado sobre os principais componentes desse tipo de
dosador, suas características e princípios de funcionamento. Na Figura 8 pode ser observado o
mecanismo dosador pneumático de sementes que foi posto em funcionamento durante a aula
prática para visualização dos alunos e para que se pudesse exemplificar como é executado o
procedimento de mensuração de espaçamentos entre sementes e os limites que os classificam
em aceitáveis múltiplos e falhos.
23
Figura 8: Unidade pneumática de sementes, montada sobre a bancada de ensaio de dosadores de sementes.
24
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estágio curricular é uma forma de complementar a formação acadêmica, pelo
aprofundamento dos conhecimentos adquiridos durante a graduação por meio de atividades e
situações reais de atuação profissional. No curso de Agronomia este estágio é fundamental,
pois possibilita aos alunos que retomem muitos dos conhecimentos adquiridos durante a
graduação. Também traz a possibilidade de vivenciar situações ainda desconhecidas, fazendo
com que o aluno use os conhecimentos adquiridos para resolver alguns problemas e assim
adquirir a experiência necessária para desempenhar a profissão de Engenheiro Agrônomo.
Através das atividades realizadas tem-se a oportunidade de aprender as técnicas e
procedimentos utilizados para ensaios de dosadores de sementes, sobre funcionamento de
semeadoras de precisão com as quais se tem contato direto, além de ouvir discutir e estudar
sobre outros tipos de máquinas agrícolas, expandido a capacidade de percepção e
conhecimento. Outro ponto a destacar é o contato direto com a pesquisa cientifica que, através
de muito estudo, apresenta possibilidade de mudar a realidade a qual estamos diariamente
expostos.
25
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Projeto de norma 04: 015.06 – 004:
Semeadora de precisão – ensaio de laboratório – método de ensaio. São Paulo, 1994. 26 p.
ALONÇO, A. dos S. et al.,Projeto de uma bancada para ensaios de dosadores
pneumáticos de sementes: fase informacional e conceitual. In: IX Congreso Latino
americano y Del Caribe de Ingeniería Agrícola - CLIA 2010, XXXIX Congresso Brasileiro de
Engenharia Agrícola - CONBEA 2010, Anais... Vitória: Sociedade Brasileira de Engenharia
Agrícola, 2010. 1 CD - ROM.
BALASTREIRE, L. A. Máquinas Agrícolas. 1. ed. São Paulo: Manole, 1987. 310 p.
COELHO, J. L. D. Ensaio & Certificação das máquinas para a semeadura. In: Luiz Geraldo
Mialhe. Máquinas Agrícolas: ensaios & certificação. Piracicaba: FEALQ, 1996. p. 551-
570.
CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento, Acompanhamento da Safra Brasileira
de Grãos 2010/2011 – Quarto Levantamento 2011. Online. Disponível em:
http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/11_01_06_08_41_56_boletim_graos_4
o_lev_safra_2010_2011..pdf >.Acesso em: 25 out. 2011.
CORTEZ, J. W. et al. Distribuição longitudinal de sementes de soja e características
físicas do solo no plantio direto. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 26, n. 2, p. 502-510,
maio/ago, 2006.
DELAFOSSE, R. M. Máquinas sembradoras de grano gruesso. Santiago: Oficina Regional
de La FAO para America Latina y el Caribe, 1986, 48 p.
DIAS, V. de O. Desempenho de dois protótipos de semeadoras-adubadoras para plantio
direto. 80 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) Universidade Federal de Santa
Maria. 2009.
FURLANI, C. E. A. et al. Avaliação do desempenho de uma semeadora-adubadora em
função da velocidade de deslocamento e carga no depósito de fertilizante. Engenharia na
Agricultura, Viçosa, v. 14, n. 4, 268-275, out./dez. 2006.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Levantamento sistemático da
produção agrícola: confronto de estimativas abril/maio de 2010. Online. Disponível em:
<http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/agropecuaria/lspa/lspa_201005_1.shtm
>.Acesso em:19 out. 2011.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Sowing equipment-
methods of test: part 1. Single seed drills (precision drills). ISO/DIS: 7256/1. Geneve,
Switzerland, 14p., 1983.
26
JASPER, R. et al. Comparação de bancadas simuladoras do processo de semeadura em
milho. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 29, n. 4, p. 623 – 629 out./dez, 2009.
KACHMAN, S. D.; SMITH, J. A. Alternative measures of accuracy in plant spacing for
planters using single seed metering. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v. 38, n. 2, p.
379-387, mar./abr. 1995.
KARAYEL, D.; BARUT, Z.B.; ÖZMERZI, A. Mathematical modelling of vacuum
pressure on a precision seeder. Biosystems Engineering, Silsoe, v.87, n.4, p. 437-444, 2004.
KLEIN, A. et al., Efeito da velocidade na semeadura direta da soja. Engenharia Agrícola,
Jabotical, v. 22, n. 1, p. 75-82, jan./abr. 2002.
KURACHI, S. A. H. et al., Avaliação tecnológica de semeadoras e/ou adubadoras:
tratamento de dados de ensaios e regularidade de distribuição longitudinal de sementes.
Bragantia, Campinas, v. 48, n. 2, p. 249 – 262, 1989.
LAN, Y.; KOCHER, M. F.; SMITH, J. A. Opto-electronic sensor system for laboratory
measurement of planter seed spacing with small seeds. Journal Agricultural Engineering
Research, n. 72, p. 119 – 127, 1999.
LOPES, A. et al. Efeito do tipo de preparo do solo e da velocidade de semeadura em
características agronômicas da cultura do milho(Zea mays L.). In: Congresso Brasileiro
de Engenharia Agrícola, 28, 1999. Pelotas, Anais... Pelotas: SBEA, 1999. CD Rom.
MACHADO, A. L. T.; REIS, A. V.; MORAES, M. B.; ALONÇO, A. S. Máquinas para
Semeadura e Adubação In:. Máquinas para preparo do solo, semeadura, adubação e
tratamentos culturais. 2. ed. Pelotas: Ed. Universitária UFPEL, 2005. p. 101 – 190.
MAHL. D. et al. Demanda energética e eficiência da distribuição de sementes milho sob
variação de velocidade e condição de solo; Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 24, n. 1, p.
150-157, jan./abr. 2004.
MEROTTO JÚNIOR. A. et al. A desuniformidade de emergência reduz o rendimento de
grãos de milho. Ciência Rural, Santa Maria, v. 29, n. 4, p. 595-601, jul./ago. 1999.
MODOLO. A. J. et al. Avaliação do desempenho de duas semeadoras-adubadoras de
precisão em diferentes velocidades. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v. 12, n. 4, p. 298-
306, out./dez. 2004.
MOREIRA, A. B. Análise da Operação de Sistemas de Ventilação Industrial Visando à
Eficiência Energética, Universidade Federal do Ceará – UFC, 2006, pág 21.
MURRAY, J. R.; TULLBERG, J. N.; BASNET, B.B. Planters and their Components: types,
attributes, functional requirements, classification and description. ACIAR Monograph nº
121. University of the Queensland, Australia, 2006. 178p.
NIELSEN, R. L. Planting speed effects on stand establishment and grain yield of corn.
Journal of Production Agriculture, Madison, n.8,p.391–393, 1995.
27
REIS, A. V. & ALONÇO, A. dos S. Comparativo sobre a precisão funcional de vários
mecanismos dosadores estudados no Brasil entre os anos de 1989 e 2000. In: Congresso
Brasileiro De Engenharia Agrícola, 30., 2001, Foz do Iguaçu. Anais... Paraná: SBEA, 2001. 4
p. 1 CD – ROM.
REIS, A. V.; FORCELLINI, F. A.; RAMOS, U. A. P. Avaliação do diâmetro do orifício e
da pressão de ar na dosagem pneumática de sementes de arroz. Revista Brasileira de
Agrociência, Pelotas, v. 12, n. 2, p. 191 – 197, abr./jun., 2006.
SANTOS, A. P. Avaliação técnica de semeadoras adubadoras para plantio direto de
milho no estado de Minas Gerais. 123 p. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de
Lavras, Lavras, 2006.
SILVA. J. G. da, SILVEIRA, P. M. da. Avaliação de uma semeadora adubadora na cultura
do milho. EMBRAPA CNPAF (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 02), Santo
Antonio de Goiás, 2002, 19p.
SILVA. S de L. Máquinas para semeadura, plantio e transplantio – Apostila didática,
UNIOESTE, Cascavel, 2005.
SILVEIRA, H., A., T. et al., Projeto e desenvolvimento de uma bancada para ensaios de
dosadores de sementes pneumático: fase preliminar e detalhada. In: IX Congreso
Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola - CLIA 2010, XXXIX Congresso
Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2010, Anais... Vitória: Sociedade Brasileira de
Engenharia Agrícola, 2010. 1 CD - ROM.
STORCK, L. et al. Experimentação vegetal. Santa Maria: Ed. UFSM, 2000. 198p.
TOURINO, M. C. C.; REZENDE, P. M. de; SILVA, L. A. da; ALMEIDA, L. G. P. de.
Semeadoras-adubadoras em semeadura convencional de soja. Ciência Rural, Santa Maria,
v. 39, n. 1, p. 241 – 245, jan./fev., 2009.
VIEIRA, J. A. Plantio direto na região de primavera do leste. Mato grosso, Dissertação
(Mestrado em Fitotecnia) Universidade Federal de Viçosa. p. 75, 2002.
YAZGI, A.; DEGIRMENCIOGLU, A. Optimization of the seed spacing uniformity
performance of a vacuum-type precision seeder using response surface methodology. Biosystems Engineering, n.97, p. 347-356, 2007.