Análise da distribuição volumétrica de bicos de pulverização tipo leque de distribuição uniforme (página 2)

Dentre todos os componentes dos pulverizadores, os bicos se sobressaem, em razão de sua grande importância na qualidade dos tratamentos com produtos fitossanitários.

Os bicos hidráulicos em estudo neste trabalho foram da série 80 EF (Even Fan), fabricados em kematal, plástico de alta resistência e estabilidade que, segundo o fabricante, são de jato plano e distribuição uniforme, sendo recomendados para aplicações em faixas individuais, formando jatos de 80º, com um perfil de pulverização retangular e estreito e com distribuição uniforme, ao longo da faixa de pulverização.

O estudo sobre a repetitividade da vazão dos bicos objetivou verificar se os mesmos apresentavam características técnicas similares de vazão. Para isso, cinco bicos de cada série (80-EF-015, 80-EF-02 e 80-EF03) foram usados e ensaiados, utilizando -se uma mesa de distribuição padronizada, sendo os mesmos colocados individualmente no centro da barra. O líquido pulverizado, durante 60 segundos, sob pressões de 100, 200, 300 e 400 kPa foi coletado em provetas de 2.000 mL, com resolução de 10 mL. A operação foi repetida cinco vezes para cada bico, sendo determinadas a média das vazões para cada bico. Análises de intervalo de confiança dos valores foram realizadas, utilizando-se, para isto, o programa de análises estatísticas SAEG, versão 8.0.

A caracterização dos bicos para os ensaios foi feita enumerando-os de forma a permitir sua identificação. Um delineamento experimental inteiramente casualizado, em parcelas subsubdivididas, foi montado a fim de avaliar o coeficiente de variação da distribuição volumétrica do líquido. Os bicos, previamente enumerados, foram colocados individualmente na barra de pulverização, sobre uma mesa de ensaios, padronizada de acordo com a norma ISO 5682/1 (ISO, 1986). Durante 60 segundos, coletou-se o volume do líquido em provetas distribuídas ao longo da faixa de deposição e mediu-se a faixa atingida pelo jato. A barra foi fixada, para permitir que os bicos trabalhassem às alturas de 0,3; 0,4 e 0,5 m em relação à superfície coletora da bancada de ensaios, submetidos às pressões em 100, 200, 300 e 400 kPa, para cada altura. Os ensaios foram repetidos por cinco vezes.

O perfil de distribuição para cada série de bicos foi determinado em função da média da distribuição volumétrica dos cinco bicos estudados. Em seguida, foram traçados os gráficos de posição da proveta coletora versus volume acumulado, obtendo-se, assim, o perfil de distribuição médio do líquido, para cada série de bicos.

A uniformidade da distribuição volumétrica do líquido foi determinada para cada bico, individualmente, nas posições e pressões já mencionadas. Coletou-se o líquido pulverizado ao longo da faixa de aplicação em provetas, determinando-se o coeficiente de variação da distribuição volumétrica (CV) e dividindo-se o desviopadrão dos valores obtidos nas provetas pela média desses valores. Os resultados foram submetidos à análise de variância e de metodologia de superfície de resposta, utilizando o teste t, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram realizadas pelo programa computacional SAEG, versão 8.0.

A faixa de deposição do líquido pulverizado foi estudada, a fim de verificar a faixa de aplicação individual que cada bico da série pode proporcionar e o melhor distanciamento entre estes na barra, uma vez que, segundo o fabricante, os jatos não devem se cruzar. A determinação das faixas de deposição foi feita, através de ensaios conduzidos na mesa de ensaios, utilizando um bico instalado individualmente no centro da mesa, medindo-se a faixa de deposição individual nas pressões de 100, 200, 300 e 400 kPa nas alturas de 0,3; 0,4 e 0,5 m, em relação à superfície coletora e repetindo a operação por três vezes.

Os bicos hidráulicos apresentaram características próprias, que os tornam bastante específicos quanto à sua utilização.

Observando-se as médias das vazões proporcionadas pelos bicos de uma mesma especificação, para uma mesma pressão e utilizando-se o teste t a 5% de probabilidade, verifica-se que a série de bicos 80-EF-015 apresentou um desvio máximo de 3,38%, a série 80-EF-02 de 4,01% e a série 80-EF-03 3,27%. Mediantes estes valores, pode-se considerar que os bicos estudados são semelhantes quanto à vazão, uma vez que não superaram o limite máximo de 10%, estabelecido para manter um bom espectro da pulverização, segundo Márquez (1994) (Figura 1).

A pressão de trabalho e a altura dos bicos, em relação à superfície coletora, influenciaram o perfil da distribuição volumétrica, fato este que tem relação direta com a uniformidade de distribuição do agrotóxico em uma superfície.

(c) Figura 1.
Valores médios de vazão e desvios máximos para os bicos série 80-EF-015 (a), 80-EF-02 (b) e 80-EF-03 (c).

Houve uma distribuição mais uniforme, quando se trabalhou às pressões de 200 e 300 kPa e alturas de 0,4 e 0,5 m, evidenciando que são estes os parâmetros que devem ser escolhidos para se trabalhar com esses bicos. A distribuição foi mais uniforme na parte central do jato, para todas as alturas e pressões estudadas, exceto para os bicos 80-EF-02, que apresentaram comportamento inverso. A pressão de 100kPa foi a que proporcionou a distribuição volumétrica mais irregular, para todos os bicos e alturas ensaiados, comprometendo a uniformidade de distribuição.

Observou-se maior desuniformidade próximo às extremidades dos jatos produzidos pelos bicos 80-EF-015 e 80-EF-03, com uma deposição de líquido superior àquela observada na faixa central. É de se esperar que a desuniformidade, observada para todas as séries de bicos avaliadas, venha influenciar de forma negativa a distribuição volumétrica, embora estes sejam caracterizados como bicos de distribuição uniforme e indicados para uso individual.

Os perfis de distribuição volumétrica das médias das vazões dos cinco bicos, para cada altura e pressão estudadas, estão apresentados nas Figuras 2 a 4.

A uniformidade de distribuição volumétrica, medida pelos coeficientes de variação da distribuição volumétrica (CV), melhorou com o aumento da altura para todas as séries de bicos ensaiadas. As melhores distribuições foram obtidas sob pressões de 200 e 300 kPa, exceto para os bicos 80-EF-015, que apresentaram comportamento inverso, mostrando uma tendência de aumento do CV às referidas pressões, conseqüentemente comprometendo a distribuição.

Todos os valores do CV situaram-se acima dos valores propostos pelo Comitê Europeu de Normalização, que estabelece o limite máximo de 7%. Embora a norma seja estabelecida para um conjunto de bicos em uma barra de pulverização, os mesmos valores foram considerados indicados para uso individual, por se tratar de bicos de distribuição uniforme. Foi observado que alguns bicos, de uma mesma série, apresentavam assimetria do jato, deslocando a faixa de deposição do centro e prejudicando a uniformidade de distribuição

Os valores referentes ao coeficiente de variação da distribuição volumétrica (CV) dos bicos, em função da pressão, estão apresentados na Figura 5.

A faixa de deposição para uma mesma altura alterou com a vazão nominal dos bicos e a pressão de trabalho, sendo que a menor faixa de deposição foi de 0,4 m, proporcionada pelo bico 80-EF-02, posicionado a 0,30 m de altura, enquanto a maior foi de 1,07 m proporcionada pelo bico 80-EF-03 posicionado a 0,5 m de altura. Este fato mostra a necessidade de se ajustar a distância entre os bicos, todas as vezes que se alterar a pressão ou trocar o bico por outro de vazão nominal diferente.

A média da faixa de deposição para os bicos individuais de cada série, para as três alturas e quatro pressões ensaiadas, está apresentada no Quadro 1.

De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que:

• Os bicos apresentaram boa repetitividade quanto à vazão, ficando os desvios abaixo de 5% para todos os bicos, sendo, portanto, considerados semelhantes.
• A uniformidade da distribuição do líquido, medida através do coeficiente de variação dessa distribuição, para todas as condições estudadas, ficou acima do limite máximo recomendado.
• A melhor condição de trabalho dos bicos ocorreu sob pressões entre 200 e 300 kPa e à altura de 0,5m, apresentando o menor coeficiente de variação da distribuição volumétrica.
• A faixa de aplicação máxima obtida foi de 1,07 m na altura de trabalho de 0,50 m e pressão de 400 kPa, com o bico 80 -EF-03.

Figura 5.
Uniformidade de distribuição volumétrica em função da pressão (P) e alturas (h) para os bicos 80-EF-015 (a), 80-EF-02 (b) e 80-EF-03 (c).

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1 Parte da tese apresentada pelo primeiro autor para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa, MG.
2 Engenheiro Agrônomo, M.S., Dep. de Engenharia Agrícola. Universidade Federal de Viçosa. 36571-000 Viçosa-MG. email: gilton[arroba]vicosa.ufv.br.
3 Professor Adjunto, D.S., Dep. de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa. 36571-000 Viçosa-MG.
4 Professor Adjunto, D.S., Dep. de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa. 36571-000 Viçosa-MG.
5 Professor Adjunto, D.S., Dep. de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa. 36571-000 Viçosa-MG.