Curso de Atualização
Manejo tecnológico da lavoura
cafeeira - PROCAFÉ
Mecanização da Lavoura Cafeeira
Colheita e Recolhimento
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.
Novos Conceitos Tecnológicos
Importância da Colheita
25-35% de toda a mão de obra empregada;
40% de todo o custo de produção de uma saca de
café;
Reflexos direto na qualidade de bebida;
OPERAÇÕES DE COLHEITA DO CAFÉ
 Arruação :
É a operação de limpeza da área ao redor e sob o
cafeeiro, antes da colheita, que consiste em remover a
terra solta, plantas daninhas e detritos, amontoandose este material nas entre-linhas.
 Derriça:
É a operação de separação do fruto da planta. A
derriça pode ser feita no chão arruado ou sobre panos
colocados sob o cafeeiro.
 Varrição:
É a operação de ajuntamento do café caído no chão. No
caso da derriça feita no chão a varrição é feita
anteriormente, para derriça no pano a varrição é feita
posteriormente.
 Recolhimento:
Operação também conhecida por levantamento do café,
consiste no ajuntamento do café varrido ou derriçado.
 Abanação:
É o processo de limpeza do café, separando-se folhas,
gravetos, torrões, pedras, etc.
Perdas por queda natural dos frutos
Datas
2010
Carga
pendente
(L/pl)
Grau de
Maturação
Porcentagem
Maturação (%)
Força de
desprendimento
(N)
Verde
Cereja
Verde
Cereja
Volume
varrido
(L/pl)
Volume
acumulado
caído no
chão (L/pl)
Frutos
caído
chão
(%)
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
7.99
4,67
-
-
-
Força desprendimento média
FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS
FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS
Força de desprendimento não irrigado
F. desprendimento (N)
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
1
8
15
22
29
36
43
Dias após inicio da colheita
50
57
Cereja
64
71
Verde
GERENCIADOR DE COLHEITA
Avaliação da força de desprendimento dos frutos do café.
Condições para colheita seletiva
• Produção: mais de 6 L/planta;
• Maturação: menos que 50% de verdes;
• Posição da maturação;
Operacionalização do gerenciador
• Definição da variedade;
• Medida de 5 frutos verdes;
• Medida de 5 frutos cereja;
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
RETARDADOR DE MATURAÇÃO
NATURAL
MATURADOR
FORÇA DE DESPRENDIMENTO
Tabela 1. Influência da aplicação de retardador de maturação na Queda Natural
Tratamentos
T1- retardador de maturação
T2 - retardador de maturação 2 aplicações
T3 - natural
T4 - Maturador
Volume (L/plt)
0,131 a
0,149 a
0,215 b
0,371 c
* Não houve diferença significativa entre os tratamentos
estudados para a variável força de desprendimento de frutos
Colheita Mecânica e Seletiva do Café
CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MECANIZADA
SAFRA – 2012
Sistema mecanizado
Produção lavoura
Desempenho operacional
Volume colhido
Capacidade operacional
Custo operacional
Custo total
Repasse (15%)
Custo parcial
Custo repasse
Custo final
Custo parcial mecaniz.
Custo parcial manual
Redução
Custo operacional aluguel
Colhedora e repasse
Custo parcial mecaniz.
Redução
30sc/ha
35sc/ha
55med/h
60med/h
204med/ha
238med/ha
4,0h/ha
4,0h/ha
120,00/h
R$ 480,00/ha
R$ 480,00/ha
36med/ha
42med/ha
R$16,00/medida
R$ 576,00/ha
R$ 672,00/ha
R$ 1056,00/ha
R$ 1152,00/ha
R$ 4,40/medida
R$ 4,10/medida
R$ 14,30/medida R$ 12,00/medida
69%
65%
200,00/h
1356,00/ha
1512,00/ha
R$ 5,65/medida
R$ 5,40/medida
60%
55%
FATORES QUE INFLUENCIAM A
COLHEITA SELETIVA
ë PLANTA
Variedade: Icatú 3282, MN, Acaiá, Rubi,Catuaí
Índice de maturação: % de verdes
Uniformidade de maturação.
ë MÁQUINA
Vibração
Velocidade
Distribuição das varetas
Regulagem do freio
ë 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
Colheita das Ponteiras
Introdução
Objetivos
Referencial teórico
Resultados e discussão
Metodologia
Conclusões
Desempenho operacional da colheita com duas passadas, safra de 2005.
Tratam
Café Eficiência
Vibração Velocid colhido
de
colheita
Ciclos
T1
T2
T3
T4
T1
T2
T3
T4
650
750
850
900
1000
1000
1000
1000
-1
km h
1,640
1,649
1,645
1,643
2,184
2,614
1,064
1,643
-1
L planta
%
Café caído
no chão
Eficiência
Sobra na Eficiência
de derriça Desfolha planta de derriça
total
-1
L planta
%
-1
-1
kg planta L planta
%
4,17
4,34
5,10
5,39
Primeira passada
37,91
0,98
39,45
1,51
46,36
1,28
49,00
1,39
46,82
53,18
58,00
61,64
0,533
0,583
0,665
0,699
-
-
3,01
2,81
3,44
3,26
Segunda passada
27,36
1,00
25,55
1,08
31,27
0,67
29,64
0,70
36,45
35,36
37,36
36,00
0,547
0,568
0,672
0,656
1,00
0,55
0,48
0,26
83,27
88,54
95,36
97,64
T1
T2
T3
T4
Manual
R$ 1298,00
R$ 1275,00
R$ 1171,00
R$ 957,00
R$ 2545,00
49%
50%
54%
62%
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
PARTE ALTA
CAFÉ
SAIA CAFÉ
1ºLEVANTAMENTO – PIVO7
Quadrante
3
2 planta por ponto
Ponto 1
33
litros
PADRÃO CAFÉ
REGULAGEM
CONTROLE VELOCIDADE
CONTROLE VIBRAÇÃO
PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA REGULADA
PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA SEM REGULAGEM
Eficiência de colheita - Colhedora K3 Jacto - Millennium (Lavoura Acaiá)
Velocidade
(m/h)
Volume
colhido
(L)
Volume no
chão (L)
Volume
total (L)
Eficiência
de colheita
(%)
1000
51,00
4,19
55,19
43,11
1600
54,25
7,32
61,57
48,10
2000
50,14
8,61
58,75
45,90
2500
43,50
8,29
51,79
40,46
Eficiência de colheita - Colhedora K3 Jacto - Millennium (Lavoura Icatú)
Velocidade
(m/h)
Volume
colhido (L)
Volume no
chão (L)
Volume
total (L)
Eficiência
de colheita
(%)
1000
51,16
4,28
55,44
49,55
1600
48,40
5,19
53,60
47,94
2000
34,70
6,15
40,85
36,54
2500
31,00
9,12
40,12
35,90
Verde ponta: 11,74
Verde meio: 9,60
Verde saia: 9,88
Média verde: 10,40
Cereja ponta: 7,10
Cereja meio: 6,25
Cereja saia: 6,13
Média cereja: 6,50
Passa ponta: 0,42
Passa meio: 1,76
Média passa: 1,02
Carga Pendente: 8
L/planta
Verde ponta: 13,25
Verde meio: 10,00
Verde saia: 7,50
Média verde: 10,25
Cereja ponta: 5,87
Cereja meio: 5,92
Média cereja: 5,89
Carga Pendente: 8,6
L/planta
Regulagem Adequada para Colhedoras
ë Indice de regulagem I
ë I = Vibração / velocidade
(ciclos/metro)
ë Exemplo I = 850 vibr. / 1000 m/h, I = 0,85
ë I = (variando de 0,5 a 1,0)
ë I = 0,5 a 0,7 (colheita seletiva)
ë I = 0,8 a 1,0 (colheita total)
Limitações da Colheita Mecanizada
- Colhe no máximo 85% dos frutos em uma única
passada;
- Requer repasse manual, normalmente feito no
chão;
- Com duas passadas pode dispensar o repasse,
porém com volume expressivo de grãos caído no
chão;
- Perdas efetivas da colhedora de 10 a 20% da carga
pendente
RESULTADOS DE PROJETO DE PESQUISA UFLA/JACTO 2008
Velocidade
(m/h)
Desfolha
(g/planta)
Volume
colhido(L)
Volume no
chão (L)
Perdas (%)
Méida
1000
568,75
55,00
5,17
8,76 a
1600
500,00
55,00
8,50
13,38 a
2000
559,37
45,00
9,00
16,66 a
2500
428,12
40,00
8,50
17,30 a
cv: 25,18
Média
14,02
Velocidade
(m/h)
Perdas
Ensaio1
Perdas
Ensaio2
Perdas
Ensaio3
Perdas (%)
Média
1000
4,22
3,98
8,58
5,59 a
1600
7,56
8,29
11,63
9,16 ab
2000
11,84
13,27
17,64
14,25 b
2500
15,02
11,50
20,44
15,65 b
cv: 28,62
Média
Perdas
Ensaio1
Perdas
Ensaio2
Perdas
Ensaio3
Perdas (%)
Média
1000
8,70
8,58
9,17
8,81 a
1600
13,20
13,88
13,63
13,57 b
2000
14,80
14,24
14,53
14,52 b
2500
13,40
14,71
18,60
15,57 b
Média
Recolhedor original - 4 Lâminas
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 11,07%
Recolhedor original - 5 Lâminas
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 7,37%
11,16
Velocidade
(m/h)
cv: 10,51
Lavoura Acaiá
Carga Pendente: 8L/planta
Espaçamento: 3,80 x 0,60 m
13,11
Recolhedor protótipo - 5 Lâminas
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 11,19%
Velocidade
(m/h)
Desfolha
(g/planta)
Volume colhido
(L)
Volume no chão
(L)
Perda (%)
Média
1000
788,44
52,50
4,40
7,74 a
1600
726,92
47,00
4,00
7,85 a
2000
621,11
30,00
4,00
12,02 a
2500
692,27
24,50
8,00
25,09 b
cv: 21,07
Média
13,17
Lavoura Icatú
Carga Pendente: 8,6L/planta
Espaçamento: 3,80 x 0,75 m
Recolhedor original - 4 Lâminas
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 7,79%
Velocidade
(m/h)
Perdas
Ensaio1
Perdas
Ensaio2
Perdas
Ensaio3
Perdas (%)
Média
1000
7,25
8,91
6,35
7,50 a
1600
11,06
11,06
12,10
11,40 a
Recolhedor original - 5 Lâminas
2000
18,91
15,29
17,43
17,21 b
2500
18,85
18,20
22,10
19,71 b
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 9,45%
cv: 11,17
Velocidade
(m/h)
Média
Volume colhido
(L)
Volume no chão
(L)
Perda (%)
Média
1000
57,00
5,06
8,15 a
1600
58,00
6,10
9,51 a
2000
36,00
5,87
14,02 b
2500
31,00
10,60
25,48 b
cv: 17,2
Desfolha
(g/planta)
13,95
Média
14,29
Recolhedor Protótipo - 5 Lâminas
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 8,83%
Perdas médias das lâminas nas velocidades de 1000 e 1600 m/h
4 lâminas orig.
5 lâminas orig.
5 lâminas prot.
Média
Acaiá
11,07
7,37
11,19
9,87
Icatú
7,79
9,45
8,83
8,69
Média
9,43
8,41
10,01
9,28
Cultivar
Perdas médias das lâminas nas diversas velocidades
4 lâminas orig.
5 lâminas orig.
5 lâminas prot.
Média
Acaiá
14,02 b
11,16 a
13,11 a
12,76
Icatú
13,17 a
13,95 a
14,29 a
13,80
Média
13,59
12,55
13,70
13,28
Cultivar
cv: 20,03%
Recolhedor original - 5 lâminas (Lavoura Acaiá)
Velocid.
(m/h)
Vol.
Colh.
(L)
Volume no
chão (L)
Volume
Total no
chão
(L)
Volume
colhido+vol
ume no chão
(L)
Perda
parcial
(%)
Perda
Total
(%)
Velocidades de 1000 e 1600 m/h
Perda média = 10,10%
1000
1600
2000
2500
38,00
60,00
TR - A=0,45
TR - B=0,30
0,75
LAM - A=1,75
LAM - B=1,07
2,82
6,78
TR - A=1,63
TR - B=1,27
2,90
4,27
LAM - A=2,90
LAM - B=2,10
5,00
7,36
TR - A=1,85
TR - B=1,68
3,53
6,92
41,57
8,58
67,90
42,00
43,00
1,80
11,63
51,00
Perdas nos transportadores = 3,03%
17,64
LAM - A=3,90
LAM - B=1,57
5,47
10,72
TR - A=2,30
TR - B=2,00
4,30
7,95
LAM - A=4,00
LAM - B=2,75
6,75
54,05
TR - A = Volume perdido pelo transportador no lado de cima do terreno;
TR - B = Volume perdido pelo transportador no lado de baixo do terreno;
LAM - A = Volume perdido pela lâmina no lado de cima do terreno;
LAM - B = Volume perdido pela lâmina no lado de baixo do terreno;
Perdas nas lâminas = 7,07%
Perda média geral = 14,57%
20,44
12,48
Posição e causas das
perdas
As perdas nas lâminas
recolhedoras normalmente
são maiores no lado superior
da planta, devido ao
desalinhamento que chegou
a ser de 20 cm.
Menor perdas transportador
3400 m/h
100 rpm (monitor)
Perdas: 1,5%
Perdas de frutos (%)
Velocidade operacional
(m/h)
Acaia
Icatu
Média
1000
6,97
7,91
7,44
1600
12,03
10,20
11,12
2000
15,36
14,45
14,91
2500
17,93
22,92
20,42
13,07
13,87
13,47
Situação Adequada para Colhedoras
Automotrizes
ë
ë
ë
ë
ë
ë
ë
ë
ë
ë
Espaçamento entre ruas de 3,6 a 4,0m;
Espaçamento entre plantas 0,5 a 1,0 m;
Plantas alinhadas;
Curvas abertas, ruas longas;
Carreadores de 6,0m;
Diâmetro da saia de 2,0 a 2,3m;
Altura da planta de 2,5 a 4,0 m;
Declividade até 15%;
Estágio de maturação
Estrutura de recebimento
(terreiro, maquinário e pessoal);
ë Querer colher mecanicamente !
OPERAÇÃO DE LEVANTAMENTO MECANIZADO
Desempenho médio do levantamento manual: 3 a 5 medidas / Homem / dia
Custo parcial de R$ 10,00 a 16,00 / medida
Sistema de recolhimento mecanizado
Velocidade operacional mais adequada 1600 a 2400 metros/h
Eficiência média de recolhimento 90%
Redução de custo em relação ao processo manual de 30%
OPERAÇÕES DE LEVANTAMENTO DO CAFÉ
A possibilidade de se mecanizar o recolhimento,
abre a perspectiva de se fazer à colheita do café
no sistema totalmente mecanizado.
Limitações das máquinas de recolhimento
-Requer boa topografia;
-Requer sistematização do solo e ciscos;
-São máquinas lentas;
-Requer duas passadas, uma em cada lado da
linha do cafeeiro;
-Requer maior disponibilidade de trator;
Objetivo
Avaliar o desempenho da recolhedora de
café, que faz a varrição, recolhimento e
abanação em uma única operação.
Materiais e Métodos
O trabalho foi desenvolvido na safra 2007;
Fazenda Campo Alegro - Boa Esperança/ MG;
Cultivar Mundo Novo, (25 anos decotada em 2005);
Espaçamento 1,5 x 3,5m;
Colheita mecânica em 15/07/2007 com a colhedora
KTR® na vibração de 840 ciclos/minuto e velocidade
operacional de 970 metros/hora;
A operação mecanizada foi realizada com a
recolhedora Dragão-ECO, tracionada pelo trator
VALTRA BF 75, com tração auxiliar.
Materiais e Métodos
Os
ensaios
foram
realizados
com
três
repetições em parcelas de 20 plantas, avaliando
a eficiência de recolhimento, variando-se as
velocidades
operacionais
em
648;
1080;
1584m/h, para os seguintes os volumes médios
de frutos no chão de 0,6; 2,4 e 4,6 litros por
metro linear.
RESULTADOS
Café
no chão
L/metro
0,6
2,4
4,6
Velocidade
operacional
metros/hora
Eficiência de
recolhimento
%
Impurezas
recolhidas
%
648
83,0
22,7
1080
85,3
21,6
1584
96,8
15,0
648
86,8
25,0
1080
87,3
15,0
1584
89,2
12,5
648
78,5
15,0
1080
85,1
10,0
1584
86,7
5,0
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
• Lavoura Mundo Novo, espaçamento de 3,80 x 1,50m,
com declividade média de 5%;
• A velocidade operacional média de 1600 m/hora;
• Eficiência média de recolhimento: 90,9%;
• Perdas médias de recolhimento: 9,1%;
• Total de impurezas: 19,8%.
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
• O custo operacional foi calculado tomando por referência o
volume médio recolhido nos dois ensaios em tempo
operacional total e efetivo, com tempo de depreciação
diferente.
Tabela 1 Custo da medida recolhida (trabalhando 800 horas por safra)
Vida
Útil
Custo horário do Volume médio
conjunto
efetivo
Volume
médio total
Custo parcial
Custo
efetivo
parcial total
Horas
R$/hora
Medida/hora
Medida/hora
R$/medida
R$/medida
10000
68,77
10,07
7,24
6,83
9,49
9600
69,58
10,07
7,24
6,91
9,61
5000
88,37
10,07
7,24
8,78
12,20
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
• A eficiência média operacional da recolhedora foi de 72%;
• A eficiência média de recolhimento foi de 89,5%.
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
• O custo horário do conjunto variou de R$ 68,77 a 88,37, sendo
R$ 35,63 o custo horário referente ao trator
• R$ 33,14 a 52,74, o custo da recolhedora;
• O custo parcial da medida de 60 litros de frutos limpos
recolhido variou de R$ 9,49 a 12,20, considerando o tempo
operacional total;
• O custo médio da medida recolhida manualmente foi de R$
17,50 proporcionando uma redução de custos de 30 a 46% no
recolhimento mecanizado.
Enleiradora Arruadora ARANHA
Enleiradora Arruadora ARANHA
“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
[email protected]