Colhedora de cana para pequenos produtores

Protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo adaptado a tratores de duas rodas pode ser uma alternativa para pequenos produtores do norte fluminense.

A economia brasileira tem a cultura da cana-de-açúcar como grande colaboradora para sua evolução e consolidação, uma vez que o Brasil, além de ser o maior produtor mundial, é também o primeiro do mundo na produção de açúcar e etanol. Segundo o Ministério da Agricultura, o País é responsável por mais da metade do açúcar comercializado no mundo, e deve alcançar uma taxa média de aumento da produção de 3,25%, até 2018/19, e colher 47,34 milhões de toneladas do produto, o que corresponde a um acréscimo de 14,6 milhões de toneladas em relação ao período 2007/2008. Para as exportações, o volume previsto para 2019 é de 32,6 milhões de toneladas.

O etanol, produzido no Brasil, a partir da cana-de-açúcar, também conta com projeções positivas para os próximos anos, devidas, principalmente, ao crescimento do consumo interno. A produção projetada para 2019 é de 58,8 bilhões de litros, mais que o dobro da registrada em 2008. O consumo interno está projetado em 50 bilhões de litros e as exportações em 8,8 bilhões.

A cultura da cana-de-açúcar expandiu rapidamente pelo litoral do Brasil na época de colonização, e surgiu em Campos dos Goytacazes por volta do século 17, utilizando-se dos Engenhos Reais, com maior capacidade produtiva, e os engenhos de tração animal, humana ou a roda d’água, que tiveram sua duração até meados do século 19.

O processo de modernização da lavoura canavieira, no preparo do solo e no plantio, ocorre desde a década de 60, entretanto, não se verificou nessa época a mesma intensidade da mecanização na colheita do produto. A colheita da cana-de-açúcar processou-se historicamente de forma totalmente manual desde o corte da base até o carregamento e com a queima prévia do canavial. Com os problemas ambientais, oriundos das queimadas, e a necessidade de aumentar o rendimento de operações agrícolas, torna-se inevitável a mecanização da colheita da cana-de-açúcar.

Porém, a região do norte fluminense apresenta como principal característica a predominância de pequenos produtores. Desta forma, é de grande importância o desenvolvimento de uma nova opção de colhedora de cana-de-açúcar, visando atender principalmente estes produtores que não têm a capacidade de adquirir grandes máquinas autopropelidas que requerem alto investimento e enormes áreas de cultivo.

O presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro e na oficina da usina São José, administrada pela Cooperativa Agroindustrial do Estado do Rio de Janeiro (Coagro), onde se desenvolveu um protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo, para ser adaptada a um microtrator de duas rodas - trator de rabiças, com a função de cortar a base e tombar lateralmente uma linha de cultura de cana sem queima prévia.

O protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo foi adaptado a um microtrator de duas rodas - trator de rabiças, com a função de cortar a base e tombar lateralmente.
O protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo foi adaptado a um microtrator de duas rodas - trator de rabiças, com a função de cortar a base e tombar lateralmente.
O protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo foi adaptado a um microtrator de duas rodas - trator de rabiças, com a função de cortar a base e tombar lateralmente.
O protótipo de colhedora de cana-de-açúcar de baixo custo foi adaptado a um microtrator de duas rodas - trator de rabiças, com a função de cortar a base e tombar lateralmente.

Após a definição do projeto da máquina, o primeiro passo foi a construção do chassi, usando aço carbono 1020 com perfil fechado galvanizado. Um par de rodas de sustentação posicionado na parte frontal da máquina previne que as lâminas de corte toquem o solo e controla a altura de corte.

Na montagem do sistema de transmissão, foram utilizadas duas caixas diferenciais, sendo uma para acionar o sistema de corte da base dos caules e outra para acionar o mecanismo orientador e transportador dos caules cortados. As transmissões são acionadas pela polia principal do microtrator através de correias trapezoidais.

Na montagem do sistema de corte, foi utilizado um disco de metal para posicionar três lâminas cortadoras, e estas foram projetadas em ângulo de forma a realizar o corte por deslizamento, reduzindo o impacto e a danificação da soqueira, evitando a proliferação de doenças na soqueira e aumentando o potencial de rebrota da mesma.

O protótipo foi avaliado em condições de campo, se deslocando em direção à linha a ser colhida, sendo os caules de cana-de-açúcar conduzidos pelos divisores de linhas, ou ponteiras guias, e pela estrutura do chassi, realizando o corte dos colmos de cana-de-açúcar com suas lâminas de corte montadas no disco basal. A distância entre os divisores de linha, as rodas de suporte e a bitola do microtrator acionador foi regulada de acordo com a distância entre as linhas de cultivo.

O fluxo para o corte da cana seguiu a sequência - contato com o sistema de transporte na parte superior, contato com sistema de corte na parte de base, corte do caule e transporte lateral para fora do protótipo com tombamento no solo. Foi verificado um bom desempenho do sistema das lâminas de corte, preservando sem danos a soqueira que crescerá para a próxima safra, ou seja, sem defeitos de corte.

Ao final dessa parte do trabalho a equipe realizou uma análise do protótipo para verificar se este cumpre com o objetivo para o qual foi construído. Foi concluído que o protótipo necessita de pequenos ajustes estruturais e funcionais visando otimizar a função de transporte e tombamento dos caules cortados. Com os resultados deste trabalho, atingiu-se um grau de desenvolvimento muito satisfatório, próximo do ponto ideal de funcionamento.


José Francisco Sá Vasconcelos Junior, Ricardo Ferreira Garcia, Uenf


Artigo publicado na edição 157 da Cultivar Máquinas. 

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