Avaliação de sistemas para o corte de base de colhedoras de cana-de-açúcar em laboratório e no campo - Testa, João Vitor Paulo [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
Na colheita mecanizada tradicional de cana-de-açúcar, o corte basal dos colmos é realizado por impacto; esse sistema é eficaz, porém, durante o processo de corte ocorrem danos ao material colhido e as soqueiras. Nesse contexto, foi proposto um novo sistema de corte, as serras, que realizam o corte basal da cana-de-açúcar de forma contínua, com a finalidade de diminuir os danos causados durante a colheita e podem ser utilizados nas colhedoras de cana-de-açúcar atuais sem grandes modificações. O objetivo desse trabalho foi avaliar comparativamente, no campo e no laboratório, o sistema de corte basal contínua, as serras, com a convencional, as facas, através da eficiência energética, desempenho operacional e qualidade de trabalho. Para os ensaios de laboratório foi construído o dispositivo de ensaio de corte basal de cana-de-açúcar (DECCA), que realiza a ação do cortador de base das colhedoras nos colmos da cultura, sendo realizados três experimentos. No primeiro foi analisado o efeito de cinco velocidades de deslocamento (2, 3, 4, 5 e 6 km h-1) na qualidade de corte e perdas invisíveis de matéria prima industrializável, no segundo, a influência das mesmas velocidades sobre a força máxima de corte, e no terceiro, o efeito de três diâmetros de colmo (27, 30 e 33 mm) na força máxima de corte. No campo, para avaliar o desempenho das duas ferramentas de corte, foi realizado um experimento utilizando três áreas com características distintas, em que foram avaliados o desempenho operacional efetivo, consumo de combustível, perdas visíveis de matéria prima, qualidade do corte basal e qualidade da matéria-prima colhida. No ensaio de laboratório, no primeiro experimento, a serras apresentaram melhor índice de qualidade de corte nas velocidades de 3, 4 e 5 km h-1, qualidade similar as facas na velocidade de 6 km h-1 e qualidade inferior as facas em 2 km h-1, para as perdas matéria-prima, as serras apresentaram menor quantidade nas velocidades entre 2 e 4 km h-1 e as facas, nas velocidades de 5 e 6 km h-1, para o segundo experimento, as serras, em todas as velocidades ensaiadas, apresentaram força máxima de corte maior que as facas e a força máxima de corte diminuiu com o aumento da velocidade para os dois sistemas, no terceiro experimento, as serras apresentaram os maiores valores de força máxima de corte e a força aumentou com o aumento do diâmetro dos colmos cortados para os dois sistemas de corte. No ensaio de campo, para a capacidade operacional e eficiência energética não foram observadas diferenças significativas entre os sistemas de corte, as diferenças ocorreram apenas entre as áreas ensaiadas; para as perdas visíveis de matéria-prima industrializável, as facas apresentaram o melhor desempenho, principalmente em áreas com maior dificuldade de colheita, para a qualidade de corte, tanto para os danos aos tocos como para o abalo de soqueira, as serras obtiveram melhor desempenho em todas as áreas ensaiadas, para a qualidade da matéria prima colhida, não ocorreram diferenças significativas entre sistemas de corte, sendo que as diferenças ocorreram apenas entre as áreas ensaiadas.

In the traditional mechanized harvest of sugar cane, the basecutting mechanism is carried out by impact, through the advance of two discs equipped with 5 knives each, that turn in convergent direction towards the row of the culture; this system is effective, however, occurs damage to the harvested product and the stump. In this context, a new cutting system was proposed, the saws, which perform the basecutting of the sugar cane in a continuous way, to reduce the damage caused during the harvest and can be used in sugarcane harvesters without major changes. The objective of this work was to evaluate, in the field and in the laboratory, the continuous basecutting system, the saws, with the conventional, the knives, through the energy efficiency, operational performance and quality of work. For the laboratory tests, the sugar cane basecutting test device (DECCA) was constructed, which performs the action of the of the harvesters on the stalks of sugar cane, and three experiments were carried out. In the first one, the effect of five displacement velocities (2, 3, 4, 5 and 6 km h-1) on the cut quality and invisible losses of raw material, in the second, the influence of the same speeds on the maximum cutting force, and in the third, the effect of three stalks diameters (27, 30 and 33 mm) on maximum cutting force. In the field, to evaluate the performance of the two cutting tools, an experiment was carried out using three areas with distinct characteristics, in which the effective operational performance, fuel consumption, visible raw material losses, cut quality and harvested raw material quality. In the laboratory, in the first experiment, the saws presented a better cutting quality index at speeds of 3, 4 and 5 km h-1, similar quality of the knives at a speed of 6 km h-1 and inferior quality of the knives in 2 km h-1, for the invisible raw material losses, the saws presented a smaller quantity in the speeds between 2 and 4 km h-1 and the knives, at speeds of 5 and 6 km h-1, for the second experiment, at all speeds tested, presented maximum cutting force greater than the knives and the force decreased with increasing speed for the two systems, in the third experiment, the saws presented the highest values of maximum cutting force and the force increased with increasing diameter of the stalks for the two cutting systems. In the field test, for the operational capacity and energy efficiency no significant differences were observed between the cutting systems, the differences occurred only between the tested areas; for the visible losses of raw material, the knives presented the best performance, especially in areas with greater difficulty in harvesting, for cutting quality, in all the tested areas, the saws achieved better performance and for the quality of raw material harvested, there were no significant differences between cutting systems, and the differences occurred only between the tested areas.
Evaluation of systems for the base cutting of sugarcane harvesters in the laboratory and in the field
Keywords: Serras para cana-de-açúcar; Qualidade do corte basal; Corte por impacto; Corte por deslizamento; sugar cane saws; Sugar cane basecutting; Impact cut; Cut by sliding