Modelagem de máquina pneumática recolhedora de frutos de café em terreiro usando análise por elementos finitos

Abstract

Teve-se o objetivo de desenvolver um modelo matemático por meio de análise de elementos finitos, utilizando o programa computacional ANSYS®, versão 5.7, para otimizar o projeto de máquina recolhedora de frutos de café no terreiro. A modelagem da máquina foi realizada com base no levantamento das características aerodinâmicas dos frutos de café e da vazão de ar necessária para o transporte pneumático dos frutos. Foram obtidas, experimentalmente, as pressões estáticas nos dutos da máquina, sendo esses valores comparados com os resultados determinados pelo programa ANSYS, no intuito de validar o modelo. Com base nos resultados numéricos obtidos, concluiu-se que a modelagem desenvolvida apresentou resultados próximos aos determinados experimentalmente, obtendo erro relativo médio nos valores simulados de pressão de 9,2%. Por meio da modelagem, identificaram-se faixas de pressão que dificultariam o transporte pneumático dos frutos de café em alguns pontos da máquina. Esses problemas foram corrigidos e, com isso, o fluxo de ar proporcionado pelo ventilador foi suficiente para succionar os frutos de café no terreiro e transportá-los para dentro do reservatório da máquina. A modelagem desenvolvida atendeu às necessidades propostas no trabalho para o recolhimento dos frutos de café utilizando transporte pneumático eficientemente.

Computer-aided design of a coffee-dragging device

“…Labor shortages in rural areas, increases in crop-growing areas, and the need for reductions in processing times have led to an increased demand for mechanization in coffee production (MAGALHÃES et al, 2006). In a country such as Brazil, which is a leading coffee producer, research institutions and the national coffee industry must find solutions to these problems.…”

“…The use of computer software has proven to be an important tool in the development of success and reliability of successful and reliable products, offering countless possibilities for assessing the technical and economic viability of products without physical models needing to be built (MAGALHÃES et al, 2006). The use of computeraided design (CAD) makes it possible to reduce costs and increase safety by facilitating the prediction of possible operational and material failures.…”

Structural static and modal frequency simulations in a coffee harvester’s chassis

“…He et al (2010), Petracconi et al (2010), Yildiz & Duzgun (2010), Castillo & Cruchaga (2012), Magalhães et al (2012) and Figueiredo et al (2016) presented several applications of the technique with experimental results. Important results were obtained in agricultural engineering using structural simulations, such as in Magalhães et al (2006), Celik et al (2011), Nilnont et al (2012, Li et al (2013), Oliveira et al (2014), Silva et al (2014) and Hernandez et al (2016), and also in studies on vibration conducted by Pinho et al (2014) and Almeida et al (2015).…”

Desenvolvimento de um revolvedor mecânico de café

“…Com objetivo de simular o funcionamento de protótipos, verificar as condições de funcionamento e durabilidade das peças que fazem parte da constituição das máquinas,podem ser utilizados programas de computador com base no sistema CAD (Computer Aided Design) (MAGALHÃES et al, 2006).…”