Estudos sobre a otimização do processo de colheita de grãos, dentre os quais, os de feijão, têm sido realizados pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento de máquinas agrícolas, com a finalidade de aumentar o desempenho operacional, tornando-as mais eficientes e seguras, bem como aumentar a qualidade dos grãos colhidos. A avaliação do desempenho operacional de uma máquina viabiliza o seu emprego de forma técnica e economicamente organizada. Diante disso, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho operacional de um conjunto trator-recolhedora de feijão. Foi utilizado um sistema de aquisição automática de dados, o que permitiu a coleta de dados, em tempo real, incluindo torque requerido e rotação da tomada de potência (TDP), e velocidade de deslocamento da recolhedora de feijão. Foram determinadas, também, a capacidade de processamento da máquina e as perdas ocorridas na área. O maior valor de torque requerido na TDP observado, durante ensaios de campo para a rotação de 7 Hz na TDP, foi de 731 Nm, enquanto, para a condição de 9 Hz, foi de 907 Nm. O conjunto apresentou, durante os ensaios de campo, capacidade média de processamento de 0,85 kg s^-1, para área com produtividade média de 0,22 kg m^-2. O produto foi colhido com umidade média de 13,6% b.u. em área de plantio direto e, nessas condições, o valor de perda encontrado totalizou 11,15%.

Palavras-chave: aquisição de dados, LabVIEW, mecanização.

ABSTRACT: The beans harvesting system has been optimized by improving the mechanisms and the machines used. The objectives of the optimization works have been studied to increase the performance, efficiency and safety of the machines and to get better product quality. The objective of this work was to evaluate the operational performance of a tractor-harvester system for beans. The work was done using an automatic data acquisition system to acquire the torque and rotational velocity of the power take-off (PTO) and the system velocity. The processing capacity and the loss values were determined. The largest torque requirement, at 7 Hz PTO conditions, was 731 Nm, and the largest torque requirement, at the 9 Hz PTO conditions, was 907 Nm. The tractor-harvester system for beans showed, during field tests, a mean processing capacity of 0.85 kg s^-1 for a production field condition of 0.22 kg m^-2. The product was harvested at 13.6% moisture basis at a no-till area. At these conditions, it was found a total loss of 11.15%.

Keywords: data acquisition, LabVIEW, mechanization.

O Brasil é grande produtor de feijão (Phaseolus vulgaris L.), tanto em produção como em área cultivada, atingindo na safra 2001-2002, segundo dados da CONAB, 3,26 milhões de toneladas, com área cultivada de 4,21 milhões de hectares (BRASIL, 2002).

Durante o ciclo da cultura do feijão, são adotadas práticas que visam à obtenção de um produto final de alto valor comercial. A colheita, etapa final da condução da cultura, se não for bem conduzida, poderá invalidar esforços e insumos aplicados nas fases anteriores, comprometendo a qualidade e a conservação dos grãos (EMBRAPA, 1980).

Segundo EMBRAPA (1980) e EMBRAPA (1994), a quase totalidade dos agricultores utiliza a prática de colheita manual, que consiste em arrancar as plantas inteiras quando elas se encontram quase despidas de folhas. As plantas arrancadas são transportadas para um terreiro onde permanecem para secar e, em seguida, é feita a trilha, utilizando-se de bateção manual ou mecânica.

A mecanização do processo de colheita do feijão implica economia de tempo e energia, além de eliminar uma árdua tarefa. Além disso, a colheita consiste em cerca de 60% dos custos de todo o ciclo produtivo (ROBLES et al., 1997). Esse processo consiste em arrancar manualmente ou mecanicamente o feijão e deixá-lo secar naturalmente no campo. Posteriormente, utiliza-se de máquina recolhedora acionada por trator que recolhe, trilha e limpa o feijão.

A realização de estudos voltados para o conhecimento do desempenho dos sistemas que englobam uma atividade agrícola, como a colheita, é importante para propor melhorias nas máquinas (SOUZA, 2001a). Estudos sobre a otimização do processo de colheita de grãos, dentre os quais o de feijão, têm sido realizados por meio do desenvolvimento e aperfeiçoamento de mecanismos e máquinas, melhorando seu desempenho operacional, tornando-os mais eficientes e seguros. Busca-se, além disso, a melhoria da qualidade dos grãos colhidos e a redução das perdas ocorridas durante o processo de colheita mecânica.

Devido à necessidade de conhecer o desempenho de máquinas destinadas à colheita (recolhimento) de feijão, aliada à importância da cultura para o Brasil, autores têm trabalhado avaliando o desempenho. SOUZA (2001a) avaliou o desempenho de uma recolhedora de feijão, estudando as exigências energéticas, a capacidade de processamento, as perdas ocasionadas no processo de colheita e a qualidade do produto colhido. O autor implementou modelo matemático de simulação da trilha e separação mecânica da recolhedora, validando-o por meio da comparação entre resultados simulados com resultados obtidos experimentalmente. SOUZA (2001b), também trabalhando com colheita mecanizada do feijão, avaliou o desempenho de uma recolhedora de feijão na região da Zona da Mata de Minas Gerais. O autor observou, em testes de desempenho, a melhor capacidade de recolhimento de 2,77 t h^-1, inclinação-limite do terreno para tráfego com estabilidade transversal do conjunto trator-recolhedora de 31% e níveis de ruído superiores ao limite diário estabelecido por normas.

Atualmente, os agricultores trabalham diante de problemas como a elevação dos custos de produção e queda dos preços do mercado. Como resultado, precisam de todas as vantagens a fim de produzir safras de forma eficiente com baixos custos. Embora os agricultores não possam controlar todas as variáveis que influenciam nos custos de produção, existem algumas que podem ser controladas e aperfeiçoadas. Uma delas é a operação e o manejo das máquinas agrícolas como a seleção adequada do conjunto trator-máquina agrícola (GREEN et al., 1985).

É importante conhecer a capacidade da máquina a fim de selecionar a potência e os equipamentos que desempenharão as operações de campo em tempo hábil, mas é também importante evitar custos adicionais de máquinas superdimensionadas.

Diante disso, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho operacional de um conjunto trator-recolhedora de feijão, determinando-se as características operacionais, dinâmicas e de manejo do conjunto durante a operação de colheita.