Solos submetidos ao mesmo sistema de manejo em locais com pequena variação de relevo manifestam variabilidade espacial diferenciada de atributos do solo e das plantas. Objetivou-se com este trabalho estudar a correlação entre a variabilidade espacial de atributos físicos e químicos do solo com a produtividade da cana-de-açúcar em duas posições do relevo, de acordo com a topografia da área. O estudo foi realizado no município de Araras, SP, em uma área de 42 ha, pertencente à Usina São João. Para o mapeamento da produtividade da cultura da cana-de-açúcar utilizou-se um monitor de produtividade acoplado à colhedora e ao sinal de GPS. Coletaram-se 170 amostras do solo, em uma malha regular de 50 m entre pontos, na profundidade de 0,0 - 0,2 m. O talhão de estudo foi dividido em duas áreas menores, segundo a topografia. Os atributos do solo avaliados foram: teor de matéria orgânica (MO), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), saturação por bases (V%), capacidade de troca catiônica (CTC), pH, argila, silte, areia total e densidade. O uso do relevo e da geoestatística possibilitou definir áreas com diferentes variabilidades espaciais para atributos do solo e produtividade da cultura de cana-de-açúcar, proporcionando a visualização e definição de zonas homogêneas de manejo de acordo com o relevo. A maior variabilidade espacial de atributos do solo e a produtividade da cultura de cana-de-açúcar ocorreram na parte mais baixa do talhão.

Soils submitted to the same management system in places with little variation of landscape, manifest differentiated spatial variability of their attributes and crop yield. The aim of this work was to investigate the correlation between spatial variability of the soil attributes and sugarcane yield as a result of soil topography. To achieve this objective, a test area of 42 ha located at the São João Sugar Mill, in Araras, in the State of São Paulo, Brazil, was selected. Sugarcane yield was measured with a yield monitor fitted in a sugarcane harvester and GPS signal. A total of 170 soil samples were taken at regular 50 m grid, at a depth of 0 - 0.2 m. The area under study was divided into two sites based on topography. The following soil attributes were analysed: organic matter (OM) content, exchangeable potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg), their base saturation percentage (%BS), cation exchange capacity (CEC), pH, clay, silt, total sand and density. The use of landscape and geostatistics enable defining areas with different spatial variability in soil attributes and crop yield, providing the visualization and definition of homogeneous management zones. The largest spatial variability of soil attributes and sugarcane yield was in the lowest part of the field.

Um dos problemas encontrados na colheita mecanizada da cana-de-açúcar é a falta de sincronismo entre a colhedora e o transbordo, ocasionando perdas tanto de material como de capacidade operacional. A presente pesquisa teve como objetivo desenvolver um sistema capaz de auxiliar no sincronismo entre a colhedora e o veículo de transbordo por meio de comunicação sem fio. Dois sensores de ultra-som acoplados ao elevador e um microprocessador gerenciam tais informações, gerando correta sincronia entre as máquinas. O sistema foi testado em laboratório e em campo, cumprindo corretamente a função de manter as máquinas em sincronia, indicando e alertando aos operadores as suas posições relativas. O sistema desenvolvido reduziu as perdas de rebolo em cerca de 60 kg ha-1, comparado com a colheita realizada com o sistema desligado.

One of the problems found in mechanical harvest of sugar cane is the lack of synchronism between the harvest machine and the infield wagon, causing crop losses as well as operational capacity. The objective of the present research was to design a system capable of helping to synchronize the sugar cane harvest machine with the wagon. The communication between tractor and harvest machine is wireless. Two ultrasound sensors coupled to the elevator and a microprocessor manage such information, generating a correct synchronization among the machines. The system was tested in laboratory and on field performing its function adequately, maintaining the two machines in synchronization, indicating and alerting the operators their relative positions. The developed system reduced the sugar cane lost in 60 kg ha-1 comparing to the harvest with the system turned off.

Neste trabalho, analisou-se o comportamento da colhedora de cana-de-açúcar picada frente a dois fluxos de alimentação de matéria-prima, mensurando-se as perdas invisíveis, impossíveis de serem quantificadas diretamente no campo, a eficiência de limpeza da colhedora e a velocidade do ar na saída dos extratores. Os ensaios foram realizados sob condições controladas no Centro de Tecnologia Copersucar, em janeiro de 2000. Os resultados apontaram que o fluxo de massa de cana que alimenta a colhedora, na faixa avaliada, não tem influência nas magnitudes das perdas invisíveis totais de cana e na eficiência de limpeza da matéria-prima. A velocidade média do ar na saída do extrator primário foi de 12,0 m s-1, e no extrator secundário, de 9,2 m s-1, com coeficiente de variação médio de 21%, indicando que o baixo desempenho de limpeza da colhedora pode estar associado às diferenças de velocidade do ar nos extratores. Por meio da análise dos dados quantificados nos ensaios, concluiu-se que as perdas invisíveis no processamento da cana na colhedora foram de 10%, e a eficiência de limpeza, de 87%.

In this work the performance of a sugar cane chopped harvester was analysed when fed with two sugar cane mass flows, measuring the invisible losses, which are impossible to measure in the field, harvester sugar cane cleaning efficiency and air velocity on extractors exit. The trial was done under controlled conditions at Copersucar Technology Center in January 2000. The results showed that the flow of sugar cane through the harvester doesn't influence the magnitudes of total invisible losses and raw material cleaning efficiency. The mean air velocity on the primary extractors exit was 12.0 m s-1, and 9.2 m s-1 on the secondary extractor, with a coefficient of variation of 21%, indicating that the poor cleaning performance of the harvester could be related to air velocity difference inside the extractor. Analyzing the data collected in the trials, it was possible to conclude that invisible losses in sugar cane harvester were 10% and the cleaning efficiency was 87%.

O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros que influenciam na colheita auxiliada e comparar a colheita tradicionalmente realizada para tomate de mesa em propriedades agrícolas, no Estado de São Paulo. Para tanto, foi desenvolvido um dispositivo de auxílio à colheita, de estrutura metálica, dotado de rodas e com assentos acoplados para um ou dois colhedores, avaliado em quatro modalidades de colheita: testemunha (colheita-padrão utilizada na Fazenda Santa Luzia, Brotas-SP), colhedor a pé com auxílio, colhedor sentado com auxílio e composição dos dois sistemas, com dois colhedores sentados e um a pé, em diferentes velocidades de deslocamento. Os resultados demonstraram que os tipos de colheita com auxílio mecânico se apresentaram mais eficientes do que a testemunha em relação à produtividade horária média por colhedor. O sistema de colheita auxiliada com três colhedores apresentou aumento de 290% na produtividade média horária por colhedor, para a faixa de 0,5 a 1,0 fruto por planta, seguido dos sistemas de colheita auxiliada com colhedor a pé, com aumento de aproximadamente 41%, e colheita auxiliada com colhedor sentado, com aumento de aproximadamente 35%. Esses resultados comprovam a importância do uso do dispositivo de auxílio mecânico.

Fresh tomato harvest is traditionally made without harvesting aids. The main goal of this research was to evaluate performance parameters of fresh tomato harvesting aid equipment and compare it to traditional harvest, in the state of São Paulo. Therefore, an equipment was developed and the harvest process was evaluated in four different ways: traditional system (harvest system used in Santa Luzia farm, Brotas, SP, Brazil), picker walking with a harvesting aid equipment, picker seated in a harvesting aid equipment and a composition of both systems: two pickers seated and one picker walking in two different velocities ranges. The different systems using harvesting aid showed an average yield by picker more efficient than reference. Harvest system using three pickers showed an increase of 290% on yield average by picker, on the range of 0.5-1.0 fruit per plant, followed by the systems with a walking picker, that increased productivity in 41%, and picker seated harvester, that showed an increase of 35%. These results demonstrate the importance of using a harvesting aid equipment.

Do ponto de vista da engenharia, poucos trabalhos a respeito do corte de restos culturais têm sido publicados, sendo escassas, portanto, as informações sobre o assunto. Sendo assim, este trabalho objetivou-se, estudar o comportamento da palha da cana-de-açúcar quanto ao corte, em função de sua umidade, espessura de sua camada e do ângulo oblíquo da lâmina. Para a coleta de dados foram utilizados um transdutor de força, acoplado á base das lâminas, e um sistema automático de coleta de dados, que trabalhou com taxa de aquisição de 9600 Hz. Os resultados demonstraram diferença significativa na força requerida quando se varia o ângulo oblíquo da lâmina e tendência linear desta força, com o aumento da quantidade de palha, entre 4 e 16 t ha-1. Verificou-se, também, que o requerimento de força e a demanda de energia, quando se variou a umidade da palha, apresentaram comportamento exponencial sendo que, acima de 28%, em base seca, as diferenças para a força de corte requerida e para a demanda de energia passaram a não ser mais significativas. A força máxima de corte apresentou tendência linear e inversamente proporcional ao ângulo oblíquo da lâmina.

From an engineering standpoint, few papers on crop residue shearing have been published, especially with respect to sugarcane and information on the subject is scarce. Therefore, the objective of this work was to study the behavior of sugarcane trash submitted to shearing, as a function of its moisture content, thickness of trash layer and the oblique angle of the blade. A strength transducer, connected to the base of the blades and to an automatic data logger, was utilized to collect data, working at an acquisition rate of 9600 Hz. Results showed significant differences in the required strength when the oblique angle of the blade is changed, and a linear trend with the amount of trash between 4 and 16 t ha-1. The strength requirement and the energy demand showed an exponential behavior with changes in moisture content of sugarcane trash. For moisture content above 28% (dry basis), the differences between required shearing strengths and energy demands were no longer significant. The maximum shearing strength showed a linear trend which was inversely proportional to the oblique angle of the blade.

A área de cana colhida mecanicamente tem crescido, sobretudo em regiões com relevo até 12% de declividade, principalmente por ser essa uma forma de viabilizar a colheita de cana-de-açúcar crua a um custo competitivo. A adoção desse sistema introduz certos inconvenientes, tais como: aumento dos índices de matéria estranha na carga, o que, por sua vez, implica a redução da qualidade tecnológica da matéria-prima fornecida para moagem, e perdas de colmos e/ou frações no campo. A tentativa de reduzir tais índices, por meio do aumento da velocidade de saída de ar dos extratores das colhedoras, pode aumentar as perdas de matéria-prima em níveis inaceitáveis economicamente. Este trabalho avaliou o nível de perdas visíveis de lascas de cana, por meio do extrator primário da colhedora, para duas rotações do ventilador, monitorado por sensor de perdas de cana desenvolvido especialmente para esse fim. Em seguida, essas perdas foram relacionadas com a eficiência de limpeza da colhedora. Os resultados mostraram que a eficiência de limpeza do extrator primário (cerca de 85%), as perdas de cana-de-açúcar em geral (entre 5,68% e 2,51%) e a velocidade do ventilador estão diretamente relacionados. As perdas (totais), e principalmente lascas (entre 3,91% e 0,91%), apontaram diferenças significativas entre os tratamentos estudados.

In the last few years the sugar-cane mechanical harvested area has increased, especially in regions with appropriated slop. The use of this technology brings some inconveniences, such as, the increase in the percentage of extraneous matter, which causes the reduction of technological quality of the raw material, and losses in the field. Extraneous matter (trash) is composed of tops and leaves in major percentage, plus soil and roots, and eventually some metal parts. In the green cane harvest system the percentage of extraneous matter has a tendency to increase due to the great amount of vegetal matter to be processed. The increase in the blower fan speed to reduce the amount of extraneous matter can lead to an unacceptable economic level of raw material losses. The main objective of this work was, using a cane loss monitor, to evaluate and quantify the amount of visible losses of sugar cane through the primary extractor at two different fan speeds. Afterwards these losses were related to the harvester cleaning efficiency. The piezoelectric transducer shows a reasonable sensibility. The results show that the cleaning efficiency in the primary extractor (85% mean), the cane losses (between 5.68% and 2.15%) and fan speed are interrelated. The total losses and specially splinters (between 3.19% and 0.91%), showed a significant difference among the treatments.

A cultura de cana-de-açúcar ocupa um papel importante na economia brasileira, sendo sua colheita ainda em grande parte realizada manualmente, pelo método tradicional de colheita de cana-de-açúcar inteira. As colhedoras existentes no mercado adotaram uma tecnologia de picar a cana-de-açúcar em rebolos de 200 a 300 mm, para permitir sua transferência para o veículo de transporte que acompanha a colhedora, contradizendo o método tradicional de colheita. Para viabilizar a colheita mecânica de cana-de-açúcar inteira, uma das barreiras tecnológicas a ser vencida é a remoção da palha mecanicamente. Projetar um mecanismo que realize essa operação depende diretamente do conhecimento de propriedades mecânicas da cana-de-açúcar. Este trabalho teve por objetivo avaliar a resistência do colmo de cana-de-açúcar à compressão e determinar as forças necessárias para separar a folha do colmo. Ensaios de compressão foram realizados utilizando-se da máquina universal de ensaios. Para o ensaio de remoção de palha por atrito, um dispositivo especial foi projetado e construído de modo a permitir a determinação de esforços de tração e força normal. Os resultados mostram que a cana resiste a uma força de compressão na faixa de 4,9 MPa e que com uma pressão normal média de 0,8 MPa, que corresponde a uma força de fricção de 315 N, a folha é removida, independentemente de sua posição no internódio.

Sugarcane holds an important place in the Brazilian economy. Grate part of the sugarcane harvested still accomplished largely manually. Sugarcane harvesters available in Brazil use the technology to chop the cane into 200 to 300 mm billets to allow on the go cane transferring to transport, contradicting the traditional method of whole stalk sugarcane harvesting system. In order to make whole stalk mechanical harvesting system possible, one of the barriers to be expired is the mechanical removal of the straw. The design of a mechanism that accomplishes this operation depends directly on the knowledge of the mechanical properties of the sugarcane related to its resistance to compression and the forces necessary to remove the leaves from the stalk. Compression tests were conducted using the universal testing machine. For leaves removal test by friction, a special apparatus was designed to allow the registration of the normal and traction force. The sugarcane stalk can resist up to 4.9 MPa. With a normal pressure of 0.8 MPa, which correspond to a friction force of 315 N, it is possible to remove the leaves, independent of its location in the sugarcane stalk.

One of the main restrictive aspects of no-tillage is the handling of crop residues during amendment and fertilizer application, since when it is not carried out simultaneously with sowing, it is necessary to distribute these products on the surface to maintain the soil cover. The objective of the present study was to evaluate the operational capacity of a prototype designed with double disks, chisel tine and subsoiler, which allows fertilization at a depth between 0 and 0.30 m. The experimental design was randomized blocks, with seven treatments and four replicates. Behavior of the horizontal and vertical forces, soil area disturbed, work depth and specific resistance were analyzed. The results indicated that the use of double disks in front of the chisels reduces the horizontal force and the disturbed area, but these results do not differ statistically. The treatments with chisels had higher values of horizontal force, higher disturbed areas and similar specific resistance. The combination of double disks and chisels reduced the vertical force. The maximum working depth was observed for the treatments with double disks and subsoiler. The double disks had smallest horizontal force, shallowest working depth, smallest disturbed area and the highest specific resistance.

Una de las principales limitantes en cero labranza es el manejo de residuos de cosecha para la aplicación de enmiendas y fertilizantes, pues cuando no se realiza simultáneamente con la siembra, es necesario distribuir estos productos en la superficie, para mantener el suelo con cobertura. El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad operacional de un prototipo compuesta por discos dobles y cinceles, que permita la fertilización en una profundidad entre 0 y 0,30 m. El diseño experimental fue de bloques al azar, con siete tratamientos y cuatro repeticiones. Se analizó el comportamiento de las fuerzas horizontal y vertical, área de suelo disturbada, profundidad de trabajo y resistencia específica. Los resultados reportaron que el uso de discos dobles, frente a los cinceles, reducen la fuerza horizontal y el área disturbada, pero estos resultados no difieren estadísticamente. Los tratamientos con cinceles presentaron mayores valores de fuerza horizontal, mayores áreas disturbadas y resistencia específica semejantes. La combinación de discos dobles y cinceles reduce la fuerza vertical. La máxima profundidad de trabajo se presentó para los tratamientos con discos dobles y cincel escarificador. Los discos dobles presentaron la menor fuerza horizontal, menor profundidad de trabajo, menor área disturbada y mayor resistencia específica.

Durante a colheita ou o carregamento de produtos rasteiros como feijão, cana-de-açúcar e alguns produtos hortícolas, torna-se necessário seguir com precisão o perfil do solo sem que os garfos levantadores se afastem nem penetrem no solo, para evitar perdas no primeiro caso ou contaminação do produto com sílica e bactérias, no segundo caso. O seguimento do perfil poderá ser feito por mecanismos ativos ou passivos, cujos cortadores ou levantadores possam ser sustentados por barras articuladas com centros instantâneos de rotação virtual ou real, de cuja localização depende o desempenho de flutuação o qual, por sua vez, depende também da localização do ponto de referência utilizado para o controle de altura, que deve estar próximo do ponto de levantamento ou corte do produto. Os casos particulares de uma ponteira articulada utilizada na barra de corte das colhedoras combinadas e do cortador de disco duplo das colhedoras Australianas de cana-de-açúcar, são analisados. Formas alternativas de se melhorar o desempenho de seguimento do perfil do solo são apresentadas, incluindo resultados para mecanismos passivos de pequena e grande massa, assim como um mecanismo ativo que utiliza modelos dinâmicos da plataforma para efetuar o controle retroalimentado de posição.

Harvesting and loading of products, such as beans, sugarcane and some horticultural ones require a precise ground contouring process. Lifting forks should neither get away from the ground surface nor penetrate into it in order to avoid losses in the first case or product contamination with silt or soil bacteria in the second case. Active or passive mechanisms can be used to follow the ground profile. Lifting or cutting devices can be mounted on linkages having instant rotation centers adequately located for optimum flotation performance. The reference point of the ground following process should be close enough to the lifting or cutting point to avoid position errors resulting from ground surface unevenness. The main limitations of the articulated fork of the combine sickle bar and the double disk base cutter of the Australian sugarcane harvesters are discussed and alternative solutions are proposed to improve ground following performance. Research results of passive mechanisms having low and high mass are discussed together with an active control system for a combine header.

O presente trabalho relata o desenvolvimento de um penetrógrafo, construído para operar de forma automática, executando um ensaio de penetração com um simples toque no botão de partida. Ele possui incorporado, um sistema dedicado de aquisição de dados, que pode armazenar até 187 ensaios e uma interface de comunicação, dispensando a conexão ao microcomputador ou "datalogger". As condições do ensaio como, por exemplo, data, localização (latitude e longitude) e profundidade, podem ser atualizadas, assim como a aferição da célula de carga, via teclado com mostrador de duas linhas. Verificou-se variação de velocidade < 5% com relação à do padrão ASAE, para índices de cone entre 500 e 5.684 kPa. O equipamento é compacto, de fácil manuseio e com capacidade operacional de até um ensaio por minuto.

This paper presents the development of an automatic recording penetrometer, which operates at the touch of a button. It incorporates a data acquisition system, which can store data of 187 tests and has a serial PC interface. The test characterization such as dates, location (latitude and longitude) can be recorded as well. The maximum working depth may be set and the load cell calibration can be verified through a keyboard with 2 lines display. A speed variation error of < 5% compared to ASAE standard was verified for cone indices between 500 and 5,684 kPa. The equipment is compact, easy to handle and can realize one test every minute.

No Brasil, o complexo sucroalcooleiro ocupa lugar de destaque, com 5,4 milhões de hectares de cana colhida para a indústria em 2000, dos quais 2,5 milhões no Estado de São Paulo. O setor agrícola representa cerca de 65% dos custos na produção de álcool e açúcar e aproximadamente 45% desse custo são destinados à etapa de plantio. O baixo rendimento das operações de plantio onde um trabalhador planta, em média, 0,27 ha d-1, justifica o desenvolvimento de um mecanismo dosador de rebolos de cana-de-açúcar, tendo como objetivo a distribuição uniforme de mudas. Utilizando-se recursos computacionais de engenharia como WM3D e MatLab, procurou-se aprimorar um dispositivo de dosagem de rebolos existente. O modelo otimizado, quando simulado com apenas um dos diâmetros de rebolo em análise, apresentou resultados satisfatórios e características compatíveis às dos modelos que apresentaram condição ideal de operação. As simulações do modelo otimizado para variações do diâmetro do rebolo, da ordem de 10 mm apresentaram, como resposta, incidência de células com excesso de rebolo, resposta esta também verificada nos resultados experimentais.

Brazilian production of alcohol and sugar holds an important position among producing countries, with 5.4 million hectares of sugarcane harvested by the industry during 2000. The State of São Paulo contributes with 2.5 million hectares of this total. The agricultural operations represent approximately 65% of the total sugar and alcohol production costs. Nearly 45% of the agricultural operational cost is due to planting. The low yield for conventional planting operations where an operator plants about 0.27 ha d-1 justifies the development of a mechanism, designed for uniform plant distribution. The objective of this work was to improve the performance of an existing sugarcane planter, using computational engineering aids such us WM3D and MatLab. The optimized model simulated with only one of the analyzed sugarcane diameters, showed satisfactory results, with characteristics compatible with the models presenting ideal operational conditions. Optimized model simulations for cane diameter varying by 10 mm showed cells filled with excess of billets, which is in agreement with the experimental results.