Redutor de perdas no distribuidor de fertilizantes

Mecanismo redutor de perdas no distribuidor de fertilizantes auxilia a manter o fluxo em diferentes inclinações verticais de trabalho e condições de umidade.

A agricultura brasileira está cada vez mais tecnológica, tanto na área de sementes, manifesto por cultivares com elevado potencial produtivo em condições adversas, quanto - e especialmente - na área de mecanização agrícola, com máquinas e implementos agrícolas equipados com sensores e cada vez mais autônomos. A cada ano a produção do País aumenta sem ampliar a área, no entanto, os potenciais genéticos das principais commodities ainda não estão sendo alcançados.

O potencial produtivo de uma cultura está relacionado diretamente com a condição do ambiente que a planta irá se desenvolver, estando intimamente relacionada à sua semeadura. Por isso, problemas nessa operação comprometem a produtividade, repercutindo na redução da lucratividade da atividade. Na semeadura, um dos problemas está na variação da dosagem de fertilizantes por dosadores do tipo rosca helicoidal. Segundo Frantz et al (2011), de 292 modelos de semeadoras analisadas, 89,38% utilizam dosador do tipo rosca helicoidal, qualificando-se assim como o mais empregado no país.

A dosagem do fertilizante neste sistema se dá pelo movimento rotatório de uma rosca helicoidal, em que o material transportado preenche o espaço entre helicoide, para após ser deslocado do reservatório para o tubo condutor e deste até o sulco no solo. Este dosador é encontrado no mercado brasileiro basicamente em três modelos: rosca helicoidal por gravidade (que iremos chamar por DRHg), por transbordo (que iremos chamar por DHt) e/ou transbordo lateral. Pesquisas demonstram variações no DRHg de até 50% (Portella et al, 1998), isso em laboratório, quando se vai para medidas a campo, as nossas pesquisas demonstraram variações de até 71,62%. Algumas pesquisas apontam para a redução drástica da variação com uso de dosadores com transbordo, em até 30%, em relação ao por gravidade. A variação de dosadores de rosca se deve às variações da velocidade de rotação, inclinação do terreno e umidade do fertilizante, em especial a granulometria do fertilizante.

Em vista desse cenário, o Núcleo de Estudos de Solos e Máquinas Agrícolas (Nesma), do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul Campus Sertão, vem desenvolvendo pesquisa há cinco anos com tais dosadores, e buscou nesse trabalho avaliar o desempenho desse dosador de fertilizantes do tipo rosca helicoidal por transbordo com um mecanismo redutor de perdas trabalhando em diferentes inclinações verticais de trabalho e condições de umidade do fertilizante.

COMO FOI REALIZADO O TESTE?

O experimento foi desenvolvido no Nesma do IFRS - Campus Sertão. O teste foi realizado em laboratório, em uma bancada de testes de dosadores de fertilizante equipada com regulagens de inclinação em sentidos longitudinal e transversal. Na parte inferior da bancada havia uma esteira, que era acionada por um motor de indução com velocidade constante de 5,04m/s. O dosador utilizado para o ensaio foi do tipo rosca helicoidal por transbordo, comercialmente chamado de Fertisystem, trabalhando com rotação de 60rpm.

Foi desenvolvido um mecanismo redutor de perdas, que que reduz o espaço interno da rosca, que é um dos influenciadores da variação de distribuição de fertilizante. Sendo assim, os tratamentos em estudo foram a presença desse mecanismo de redução de perdas, que iremos usar a sigla Mred, e ausência desse, SMred, trabalhando em três inclinações de trabalho, simulando dessa forma semeadura em 0°, +11° e -11°, nível, aclive e declive, respectivamente, com fertilizantes seco e úmido. O fertilizante granulado utilizado tinha fórmula 2-23-23, na condição normal apresentava umidade de 4,9%, e após foi umedecido até 9,8%.

O dosador de fertilizante foi equipado com um mecanismo de preenchimento interno constituído de uma peça, fabricado em tecnil, contendo dimensão interna exata ao eixo de transmissão da rosca, eliminando assim qualquer folga. A coleta do fertilizante dosado para avaliar a distribuição foi realizada em uma calha com potes coletores, simulando assim um deslocamento linear.

Foi analisado o coeficiente de variação da distribuição de fertilizante, bem como a amplitude dos dados (diferença do maior para o menor), sendo realizada avaliação estatística com teste de Tukey a 5%.

QUAL FORAM OS RESULTADOS

O mecanismo redutor de perdas demonstrou menores índices de amplitude de distribuição (Ad), conforme é visualizado na Tabela 1, sendo 5,35g contra 8,59g do dosador sem este mecanismo, esta diferença causará uma variação de até 150kg de fertilizante por hectare, considerando uma semeadura com espaçamento de 0,40m entre linhas. 

Relativo à umidade, um dos itens que mais geram problemas no campo por causa do encrostamento dos fertilizantes nas roscas dosadoras, percebe-se que com o uso do mecanismo de redução de perdas houve uma redução da amplitude de 9,16g para 7,35g, ou seja, os picos de dosagem ao longo da linha de distribuição foram reduzidos em 19,8%. É necessário salientar que nessas condições de umidade do fertilizante deve ser evitada a aplicação por devido aos problemas operacionais, embora muitas vezes no campo alguns problemas fogem da gerência.

O coeficiente de variação (CVd) nos fornece uma informação muito importante na avaliação de dosadores de fertilizantes, pois é o valor que nos aponta como está a distribuição linear de fertilizantes. Podemos visualizar no Gráfico 1 uma tendência contrária aos dados de amplitude, em que o mecanismo redutor de perdas (Mred) na média apresentou maiores índices de CVd, isso irá acarretar em desuniformidade de plantas, pois haverá locais com maior fertilidade e outros com menor.

Gráfico 1 - Coeficiente de variação da distribuição (%) do dosador de fertilizante com mecanismo de redução de perdas e sem o mesmo em diferentes condições de relevo e umidade do fertilizante
Gráfico 1 - Coeficiente de variação da distribuição (%) do dosador de fertilizante com mecanismo de redução de perdas e sem o mesmo em diferentes condições de relevo e umidade do fertilizante

Nas diferentes condições de umidade do fertilizante percebe-se que no aclive ocorreram as maiores variações com adição de umidade, 34,8% contra 23,4% do nível e 10,8% no declive. Tal fato é explicado pela ação da gravidade, que está a favor desta, conforme é visto no desenho da Figura 1, em que o bocal de saída está em um nível mais baixo que a alimentação

Figura 1 – Demonstração do dosador de fertilizante rosca helicoidal por transbordo trabalhando em aclive, nível e declive
Figura 1 – Demonstração do dosador de fertilizante rosca helicoidal por transbordo trabalhando em aclive, nível e declive

Quando o mecanismo redutor de perda é retirado, o aclive não é mais o maior problema, pois como o fertilizante está mais agregado ele mesmo acaba se “segurando”. A ampliação do CVd foi de 1,1% entre o seco e o úmido, sendo que a condição de trabalho que teve a pior distribuição foi declive, na ordem de 30,6%, contra 23,6% na condição de nível. Tal resultado deve estar relacionado ao fato de que o fertilizante úmido se agrega num volume maior na condição de declive e resulta em dosagens de agregados maiores (bolotas), o que foi visto na prática, em vez de dosar em grânulos.

Dosador tipo rosca helicoidal por transbordo, comercialmente chamado de Fertisystem.
Dosador tipo rosca helicoidal por transbordo, comercialmente chamado de Fertisystem

RESULTADOS

O mecanismo redutor de perdas foi eficiente na redução dos picos de dosagem, porém, houve maior variação da dosagem do fertilizante ao longo da linha, assim, levando a considerações de que a redução do espaço interno da rosca sozinha não é a técnica de solução.

Em relação à condição de umidade do fertilizante, com o dosador trabalhando normalmente sem o mecanismo em estudo, na condição seco há maiores variações no aclive, e com elevada umidade todas condições são pioradas.


David Peres Da Rosa, Roger Toscan Spagnolo, Alisson Alves, Cesar Augusto Cansian, Marcos Longaretti, Nesma, IFRS – Campus Sertão


Artigo publicado na edição 170 da Cultivar Máquinas

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