Projeto de sistema puncionador para uma adubadora de aplicação localizada de fertilizante líquido
Resumo
Resumo : Nas áreas da produção de milho e cana-de-açúcar o nitrogênio é o nutriente extraído em maior quantidade entre os macronutrientes (Nitrogênio, Fósforo, Potássio). A adubação nitrogenada nas lavouras de produção intensiva é viabilizada em operação utilizando máquinas agrícolas. Contudo, durante o crescimento do cultivo no campo, na etapa da adubação de cobertura, a aplicação localizada de fertilizante é um desafio para a mecanização. Nesse contexto, um processo mecanizado que combina puncionamento com a injeção de fertilizante líquido na subsuperfície do solo vem sendo desenvolvido como uma alternativa tecnológica para a aplicação localizada. A primeira versão da máquina com sistema puncionador (2011 a 2013) teve sua prova de conceito analisada e aprovada em um trabalho de dissertação. Mesmo assim, esse protótipo apresentou limitações mecânicas no processo de perfuração do solo em relação ao avanço do maquinário. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi apresentar uma segunda versão do projeto da adubadora, mantendo o foco nas melhorias com o auxílio da ferramenta Análise dos Modos de Falhas e Efeitos (FMEA) buscando os pontos críticos de falhas na operação dos mecanismos para o processo de puncionamento no solo. Para tanto, soluções tecnológicas fundamentadas nos requisitos da operação primeiramente foram representadas em esboços para o projeto mecânico. Na sequência, o projeto foi realizado em um ambiente virtual de prototipagem em três dimensões; permitindo dessa forma, a análise e a construção de um protótipo conceitual final do implemento agrícola mostrando seus principais componentes. A melhoria contínua em processos de desenvolvimento de produtos é fundamental para reparo incremental de novas tecnologias no mercado. Este estudo mostrou soluções para acoplar a transmissão de potência do trator até o mecanismo puncionador, além de conseguir uma redução significativa das dimensões gerais, tornando o sistema mecânico mais compacto. Tais melhorias no projeto mecânico aumentam a viabilidade operacional da adubadora para a aplicação localizada de fertilizante líquido em lavouras de cana-soca ou milho Abstract : In the corn and sugarcane production areas, nitrogen is the nutrient extracted in greater quantity among the macronutrients (Nitrogen, Phosphorus, Potassium). Nitrogen fertilization in intensive production crops is made possible in operation using agricultural machinery. However, during crop growth in the field, in the top dressing stage, the localized application of fertilizer is a challenge for mechanization. In this context, a mechanized process that combines punching with the injection of liquid fertilizer into the subsurface of the soil has been developed as a technological alternative for localized application. The first version of the machine with a punching system (2011 to 2013) had its proof of concept analyzed and approved in a dissertation work. Even so, this prototype presented mechanical limitations in the soil drilling process in relation to the advance of the machinery. In this sense, the objective of the present work was to present a second version of the fertilizer project, keeping the focus on improvements with the aid of the Failure Modes and Effects Analysis tool (FMEA) seeking the critical points of failures in the operation of the mechanisms for the soil punching process. To this end, technological solutions based on the operation requirements were first represented in sketches for the mechanical design. Next, the project was carried out in a virtual prototyping environment in three dimensions; thus allowing the analysis and construction of a final conceptual prototype of the agricultural implement showing its main components. The continuous improvement in product development processes is fundamental for the incremental repair of new technologies in the market. This study showed innovative solutions to couple the tractor power transmission to the punching mechanism, in addition to achieving a significant reduction in overall dimensions, making the mechanical system more compact. Such improvements in the mechanical design increase the operational viability of the fertilizer machine for the localized application of liquid fertilizer in ratoon cane or corn crops