Mecanização da Lavoura Cafeeira

FABIO MOREIRA DA SILVA

Departamento de Engenharia

Universidade Federal de Lavras

Feira Internacional de Cafés Especiais Feira Internacional de Cafés Especiais do Norte Pioneiro do Paraná do Norte Pioneiro do Paraná

FICAFE 2010FICAFE 2010

INTRODUÇÃO

Desde o princípio da criação, DEUS determinou ao homem tirar da terra o seu sustento

(Gêneses:3, 17 e 18)

Missão de produzir alimentos

•Homens

•Ferramentas

•Animais Domésticos

Motor Diesel

A criação do primeiro modelo do motor a diesel que funcionou de forma eficiente data do dia 10 de agosto de 1893 e foi criado por Rudolf Diesel,em Augsburg, Alemanha.

O combustível então utilizado era o óleo de amendoim, um tipo de biocombustível obtido pelo processo de Transesterificação.

Conceitos de Potência

Potência do homem 0,1 cv

A mecanização agrícola aumentou a capacidade produtiva da mão-de-obra

•Na prática um trator cafeerio faz o serviço equivalente de 50 a 100 homens.

•Uma colhedora faz o serviço equivalente de 50 a 120 homens.

Um trator cafeeiro com potência de 50cv

equivale teoricamente a 500 homens

PROCESSO PRODUTIVO DO CAFÉPROCESSO PRODUTIVO DO CAFÉ

SOLO

Água

nutrientes

Energia

TRABALHO

EXPOCAFE 2010

Mecanização e a mudança no

processo produtivo

CUSTO DA MÃ0-DE-OBRA

DIÁRIA DE R$ 21,50

ENCARGOS (43%) R$ 9,20

TOTAL R4 30,70

Custo horário R$ 3,80

101cv de potência Homem

CUSTO 38,00/h

CUSTO DA MÁQUINA

TRATOR de 60 cv – R$50,00/hora

CUSTO 0,80/h

1cv de potência Trator

Cenário da Cafeicultura do

Sul de Minas Gerais

•Região com 156 municípios

•Área de 54.614km²

•Vocação econômica: atividades agropecuárias

•População: 2,148 milhões

•População urbana: 1,715 milhões

•População rural: 432 mil (20%)

•Maior região produtora de café do país

•Área de café 500 mil ha

•Produção safra 2008 (12 milhões de sacas)

•Colheita manual: 256 mil apanhadores

Vantagens da colheita mecanizada

Menor custo operacional;

Colheita mais rápido, trabalha até 15 horas/dia;

Libera a planta mais cedo;

Maior eficiência no uso da mão de obra; Possibilita a manutenção da qualidade do grão de café;

GESTÃO DA MECANIZAÇÃO DA LAVOURA CAFEEEIRA GESTÃO DA MECANIZAÇÃO DA LAVOURA CAFEEEIRA TRATOS CULTURAIS E COLHEITATRATOS CULTURAIS E COLHEITA

GESTÃO DA MECANIZAÇÃO DA LAVOURA CAFEEEIRA GESTÃO DA MECANIZAÇÃO DA LAVOURA CAFEEEIRA TRATOS CULTURAIS E COLHEITATRATOS CULTURAIS E COLHEITA

VARIEDADES x ESPAÇAMENTO

MANEJO DO MATO- Aliado”

MANEJO DO MATO

• MATOCOMPETIÇÃO NO CAFÉ

MANEJO DO MATO=TRINCHA Uma única vez na rua

MANEJO DO MATO= ROÇADEIRAS( Simples x Dupla)

Manejo do mato

Cobertura morta

Matéria orgânica

Enleiradora Arruadora ARANHA

Importância da Colheita

25-35% de toda a mão de obra empregada;

40% de todo o custo de produção de uma saca de café;

Reflexos direto na qualidade de bebida;

CUSTO HORÁRIO DAS MÁQUINAS PARA A COLHEITA DO CAFÉ – junho/2010

CUSTO TOTAL DAS MÁQUINAS (R$/h)

MAQUINA D CM J CF C L R CV CT CT + MOCASE 42,30 258500,00 15,51 57,81 13,59 2,72 23,5 39,80 97,61 108,13TDI 42,75 261250,00 15,68 58,43 14,82 2,96 23,75 41,53 99,96 110,48K3 43,20 264000,00 15,84 59,04 14,82 2,96 24 41,78 100,82 111,34KTR 24,30 148500,00 9,90 34,20 17,29 3,46 13,5 34,25 68,45 78,97KOKINHA 10,08 30800,00 2,64 12,72 9,88 1,98 5,6 17,46 30,18 30,18Derriçadora Vital 5,04 15400,00 1,32 6,36 8,65 0,43 2,8 11,88 18,24 18,24Agromática 4 hastes 1,44 4400,00 0,04 1,48 3,71 0,37 0,8 4,88 6,36 23,19Paterline 1,44 4400,00 0,04 1,48 3,71 0,37 0,8 4,88 6,36 23,19Campanhola 1,80 5500,00 0,06 1,86 3,71 0,37 1 5,08 6,93 23,76Sthil 1,22 742,50 0,01 1,22 1,18 0,24 0,675 2,09 3,32 7,52Bruden 1,71 1045,00 0,01 1,72 1,37 0,27 0,95 2,59 4,31 8,52Dakmac 1,80 1100,00 0,01 1,81 1,37 0,27 1 2,64 4,45 8,66Huskwarna 1,80 1100,00 0,01 1,81 1,37 0,27 1 2,64 4,45 8,66Selecta H2000 12,24 37400,00 0,31 12,55 12,35 0,62 6,8 19,77 32,32 35,83Urso Branco 10,26 31350,00 0,26 10,52 9,88 0,49 5,7 16,07 26,60 33,61AB-Pinhalense 1,95 3575,00 0,04 1,99 1,24 0,06 1,1 2,38 4,37 7,88Vital VN 70 1,83 3250,00 0,04 1,87 1,24 0,06 1,0 2,30 4,17 7,68Massey 265 4 x 4 6,75 41250,00 2,06 8,81 18,53 1,85 3,75 24,13 32,94 39,95Valmet 685 cafeeiro 6,30 38500,00 1,93 8,23 14,82 1,48 3,5 19,80 28,03 35,04Massey 265 4 x 2 6,75 41250,00 2,06 8,81 16,06 1,61 3,75 21,41 30,22 37,24New Holland TL65 5,85 35750,00 1,79 7,64 14,82 1,48 3,25 19,55 27,19 34,20Trator Valmet 685 4x4 6,57 40150,00 2,01 8,58 14,82 1,48 3,65 19,95 28,53 35,54

CM – custo médio

CF – custo fixo

CV - custo variável

CT – custo total

DESEMPENHO OPERACIONAL DE COLHEITA MANUAL

Tempo de derriça 56 min./medida 70,0 %Tempo de varrição 9 min./medida 12,5 %Tempo de abanação 12 min./medida 17,5 %Tempo total 77 min./medida 100 %Desempenho oper. derriça 7 med./H/dia Desempenho oper. derriça + varrição 6 med./H/diaDesempenho oper. der. + var. + aban. 5 med./H/dia

OPERAÇÕES DE DERRIÇA MANUAL

CUSTO DA MÃO-DE-OBRA

Diária líquida R$ 35,00

Encargos sociais R$ 15,00

Custo total R$ 50,00

SISTEMA MANUAL

Produção da lavoura 30 sc/ha 35 sc/ha

Desempenho operacional 6,5 med./H/dia 7 med./H/dia

Volume derriçado 240 med./ha 280med./ha

Capacidade operacional 37 Serviços/ha 40 Serviços/ha

Custo operacional R$ 50,00/H/dia

Custo total R$ 1850,00/ha R$ 2000,00/há

Custo Parcial R$ 7,70/medida R$ 7,14/medida

SISTEMA MECANIZADO (Derriçadora motorizada)

Produção da lavoura 30 sc/ha 35 sc/há

Volume a ser colhido 240 medidas/há 280 medidas/ha

Desempenho operacional 25 med./HM/dia 30 med./HM/dia

Eficiência de colheita 85%

Volume derriçado 204 med./ha 238 med./ha

Capacidade operacional 8,0 HM/ha

Custo diária bruta R$ 55,00 R$ 60,00

Custo derriçadora R$ 27,50 R$ 27,50

Custo operacional (HM/dia) R$ 82,50 R$ 87,50

Custo derriça R$ 660,00/ha R$ 700,00/ha

Repasse (15 %) 36 med./ha 42med./ha

Desempenho repasse 3 med./H/dia a R$14,00/medida c/encargos

Custo repasse R$ 504,00/ha R$ 588,00/ha

Custo total mecanizado R$ 1230,00/ha R$ 1288,00/ha

Custo manual R$ 1850,00/ha R$ 2000,00/ha

Redução de custo 33 % 35 %

OPERAÇÕES DE DERRIÇA SEMI-MECANIZADA

OPERAÇÃO DE ABANAÇÃO

Desempenho médio da abanação manual: 4 medidas / Homem / hora

Desempenho médio das abanadoras mecânicas: 48 medidas / hora

Redução de custo em relação a abanação manual de 51%

OPERAÇÃO DE ABANAÇÃO MECANIZADA

OPERAÇÃO DE ABANAÇÃO MECANIZADA

CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MANUAL SAFRA - 2009

Sistema manual

Produção lavoura 30sc/ha 35sc/ha

Desempenho operacional 5 med/H/dia 6 med/H/dia

Volume colhido 240med/ha 280med/ha

Capacidade operacional 48 Serviços/ha 47 Serviços/ha

Custo operacional liq. R$ 35,00/H/dia

Custo encargos (43%) R$ 15,00/H/dia

Custo operacional R$ 50,00/H/dia

Custo total R$ 2400,00/ha R$ 2350,00/ha

Custo parcial R$ 10,00/med R$ 8,40/med

Colheita Mecânica e Seletiva do Café

CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MECANIZADA SAFRA – 2009

Sistema mecanizado

Produção lavoura 30sc/ha 35sc/ha

Desempenho operacional 55med/h 60med/h

Volume colhido 204med/ha 238med/ha

Capacidade operacional 3,9h/ha 4,2h/ha

Custo operacional 109,00/h

Custo total R$ 396,60/ha R$ 427,15/ha

Repasse (15%) 36med/ha 42med/ha

Custo parcial R$14,00/medida

Custo repasse R$ 504,00/ha R$ 588,00/ha

Custo final R$ 900,60/ha R$ 1015,15/ha

Custo parcial mecaniz. R$ 3,75/medida R$ 3,62/medida

Custo parcial manual R$ 10,00/medida R$ 8,40/medida

Redução 62% 57%

Custo operacional aluguel 200,00/h

Colhedora 780,00/ha 840,00/ha

Colhedora e repasse 1284,00/ha 1428,00/ha

Redução 47% 39%

FATORES QUE INFLUENCIAM A FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVACOLHEITA SELETIVA

MÁQUINA

Vibração

Velocidade

Distribuição das varetas

Regulagem do freio

INFRAESTRUTURA

Descascador

Terreiro e secadores

PLANTA

Variedade: Icatú 3282, MN, Acaiá, Rubi,Catuaí

Índice de maturação: % de verdes

Uniformidade de maturação.

PRINCÍPIOS DA DERRIÇA MECÂNICAPRINCÍPIOS DA DERRIÇA MECÂNICA

Varetas vibratória

• Freqüência de vibração – regulável 550 a 1000 c/min

• Amplitude de vibração – fixo

• Impácto – maior ou menor

• Tempo de vibração – regulável, veloc. 650 a 1600 m/h

Como os grãos são derriçados

• verde - impacto

• cereja e passa - impacto e vibração

• seco - vibração

Colheita Seletiva da Planta Toda

Colheita das Ponteiras

DESEMPENHO OPERACIONAL DA COLHEITA SELETIVA

Primeira passada 650 ciclos a 950 – 1300 a 1600 m/h Tempo entre a primeira e segunda passadas – 35 dias Dias prováveis de trabalho - 30 dias Jornada média de trabalho - 15 horas Desempenho operacional primeira passada – 20 a 30 medidas/hora Volume colhido por dia - 330 medidas Área colhida - 144 ha

Segunda passada950 ciclos – 1300 a 1600 m/h Desempenho operacional da segunda passada – 40 a 50 med/hora Volume colhido por dia - 656 medida Total de café colhido mecanicamente - 4090 sacas Estimativa de cereja colhido - 40 a 60%

RESULTADOS DE PROJETO DE PESQUISA UFLA/JACTO

Avaliação da colheita mecanizada e seletiva do café em velocidades operacionais mais elevadas da colhedora (2004 a 2006).

A carga pendente média 11 L/planta

A primeira passada realizada com média de 30% de verde, 30% de cereja e 40% de secos na planta;

A segunda passada realizada 28 dias após, com média de 10% de verdes, 40% de cerejas e 50% de secos.

Introdução Objetivos Referencial teórico

Resultados e discussão ConclusõesMetodologia

Desempenho operacional da colheita com duas passadas, safra de 2005.

Eficiência de

colheita

Ciclos km h-1

L planta-1

% L planta-1 kg planta

-1L planta

-1 %

T1 650 1,64 4,17 37,91 46,82 0,533 - -T2 750 1,649 4,34 39,45 53,18 0,583 - -T3 850 1,645 5,1 46,36 58,00 0,665 - -T4 900 1,643 5,39 49,00 61,64 0,699 - -

T1 1000 2,184 3,01 27,36 36,45 0,547 1,00 83,27T2 1000 2,614 2,81 25,55 35,36 0,568 0,55 88,54T3 1000 1,064 3,44 31,27 37,36 0,672 0,48 95,36T4 1000 1,643 3,26 29,64 36,00 0,656 0,26 97,640,70

Segunda passada

1,001,080,67

0,981,511,281,39

Sobra na

planta

Eficiência de derriça

total

%

Primeira passada

Café caídono chão

Eficiência

de derriça Desfolha

Tratam

Vibração VelocidCafé

colhido

T1 R$ 1298,00 49%T2 R$ 1275,00 50%T3 R$ 1171,00 54%T4 R$ 957,00 62%Manual R$ 2545,00

Regulagem Adequada para Colhedoras

Indice de regulagem I

I = Vibração / velocidade (ciclos/metro)

Exemplo I = 850 vibr. / 1000 m/h, I = 0,85

I = (variando de 0,5 a 1,0)

I = 0,5 a 0,7 (colheita seletiva)I = 0,8 a 1,0 (colheita total)

RESULTADOS DE PROJETO DE PESQUISA UFLA

Avaliação da força de desprendimento dos frutos do café (2007).

FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS

FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS

Força de desprendimento não irrigado

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71

Dias após inicio da colheita

F. d

espre

ndim

ento

(N

)

Cereja Verde

GERENCIADOR DE COLHEITAAvaliação da força de desprendimento dos frutos do café.

Condições para colheita seletiva• Produção: mais de 6 L/planta;• Maturação: menos que 50% de verdes; • Posição da maturação;

Operacionalização do gerenciador • Definição da variedade;• Medida de 5 frutos verdes;• Medida de 5 frutos cereja;

Respostas do Gerenciador• Colheita apta ou não;• Colheita seletiva ou plena;• Indicação da velocidade;• Indicação da vibração;• % máxima de verdes colhidos.

Limitações da Colheita Mecanizada

- Colhe no máximo 85% dos frutos em uma única passada;

- Requer o repasse manual, normalmente feito no chão;

- Com duas passadas pode dispensar o repasse, porém com volume expressivo de grãos caído no chão em média 14%;

- Perdas efetivas da colhedora de 10 a 20% da carga pendente,

Velocidade operacional (m/h)

Perdas de frutos (%)

Acaia Icatu Média

1000 6,97 7,91 7,44

1600 12,03 10,20 11,12

2000 15,36 14,45 14,91

2500 17,93 22,92 20,42

13,07 13,87 13,47

Menor perdas transportador

3400 m/h

100 rpm (monitor)

Perdas: 1,5%

As perdas nas lâminas recolhedoras normalmente são maiores no lado superior da planta, devido ao desalinhamento que chegou a ser de 20 cm.

Posição e causas das perdas

PROJETO NIVALMAQ - BARACAT

Colhedora K-3:

Largura externa diminuída em 60 cm;Largura interna diminuida em 30 cm;

Objeto: colher lavoura de 1,80 entre linhas

PROJETO UFLA/FAPEMIG/NIVALMAQ

Colhedora KORVAN e BRAUDObjetos: - desenvolver novo sistema de colheita do café

- colher lavouras mais adensadas- fazer colheita seletiva- colher em velocidades mais elevadas 3000m/h

Programa Colheita Nota 10 - COOPARAISO

• Objetivo: fomentar a colheita mecanizada para os cooperados, visando a fidelisação;

• Gerenciar a prestação de serviço mecanizado de colheita do café;

• 2 máquinas adquiridas e 10 alugadas;

• Contratação de operadores;

• Possibilidade de financiamento do serviço através de CPR para outubro

• 12.000 horas de serviço prestado;

• 249 produtores atendidos;

• 70.000 sacas colhidas;

• Valor do aluguel: R$160,00/hora

• Custo médio da medida: R$ 4,00;

Situação Adequada para Colhedoras Automotrizes

Espaçamento entre ruas de 3,6 a 4,0m; Espaçamento entre plantas 0,5 a 1,0 m; Plantas alinhadas; Curvas abertas, ruas longas; Carreadores de 6,0m; Diâmetro da saia de 2,0 a 2,3m; Altura da planta de 2,5 a 4,0 m; Declividade até 15%; Estágio de maturação Estrutura de recebimento

(terreiro, maquinário e pessoal); Querer colher mecanicamente !

EXPOCAFÉ 2011

Junho/2011

Prof. Fábio Moreira da SilvaDepto. Engenharia – UFLAFone 35 3829 14 94famsilva@ufla.br

“Feliz aquele que transfere o que sabe e aprende o que ensina”

Cora Coralina