Navegando por Autor "Moreira, Raphael Magalhães Gomes"
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Item Desenho assistido por computador de uma colhedora de café(Semina: Ciências Agrárias, 2014-08-15) Oliveira, Marcus Vinicuis Morais de; Teixeira, Mauri Martins; Fernandes, Haroldo Carlos; Queiroz, Daniel Marçal de; Moreira, Raphael Magalhães GomesDragging is the most costly and time-consuming stage of the coffee harvest. Therefore, its mechanization is important. The objectives of this study were to design, build, and evaluate the dynamics of a coffee- dragging device in a laboratory setting. The prototype consists of a dragging device with rods mounted on a metal plate and a chassis. Computer-aided design (CAD) software was used to generate a solid second-order tetrahedral mesh for use in finite element analyses of the device and its parts. It was possible to simulate and display the device’s errors and failures and generate data on part deformities, Von Mises tension, and equivalent efforts. Equations based on the Denavit–Hartenberg theory were developed to describe the dragging device kinematics, and the results obtained with these equations were compared to those for the design developed using the software program. A preliminary drawing analysis identified a lever-type system as the best configuration for the device, based on its simple construction and its ability to balance the weight of the project parts. The safety factor achieved was greater than 28. Adjustment of the vibration amplitude of the rods is possible using the eccentric shaft of the connecting rod drive. Finite element analyses was used to analyze the connecting rod and predict the likely failure points.Item Desenvolvimento de um revolvedor mecânico de café(Semina: Ciências Agrárias, 2013-09-29) Moreira, Raphael Magalhães Gomes; Teixeira, Mauri Martins; Fernandes, Haroldo Carlos; Cecon, aulo Roberto; Minette, Luciano JoséA cafeicultura demanda investimentos para o desenvolvimento de máquinas que viabilizem os processos pós-colheita, dando celeridade e melhorando as condições de trabalho. A utilização de secadores de camada estacionária resulta em bons resultados quanto à secagem e qualidade do produto, mas necessitam de revolvimento constante para homogeneizar a massa de grãos. A escassez de mão de obra associada à necessidade de revolvimento constante e as pesadas condições de trabalho obrigam a mecanização desta etapa. O projeto de uma máquina agrícola é considerado de grande complexidade, preocupando-se com as interações entre o operador, a máquina e o ambiente. Ao projetar uma máquina, as experiências e o domínio sobre os diversos pontos de vista tem que ser interpretados de forma clara. Com o aumento da competitividade, diversas empresas de máquinas e implementos agrícolas tem buscado os centros de pesquisa, pois em geral não utilizam dos procedimentos sistemáticos durante o projeto, o que pode resultar em falhas de operação. Objetivou-se com a realização deste trabalho projetar e construir um protótipo revolvedor semimecanizadopara realizar a mistura dos grãos de café. O protótipo revolvedor com o princípio de rosca helicoidal se mostrou capaz de realizar a movimentação dos grãos com eficiência.Item Desenvolvimento de um revolvedor mecânico de café e seu desempenho operacional e ergonômico(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-18) Moreira, Raphael Magalhães Gomes; Fernandes, Haroldo Carlos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761460E6; Cecon, Paulo Roberto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788114T5; Teixeira, Mauri Martins; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783316J8; http://lattes.cnpq.br/6358999333136028; Lima, Julião Soares de Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788865P4O processo de secagem é considerado a etapa da pós-colheita do café de maior custo e que demanda maior tempo e maiores cuidados, pois pode interferir diretamente na qualidade final do produto. Este processo em secadores de camada estacionária é uma alternativa de baixo custo que permite agilizar o processo e minimizar a área utilizada. Por outro lado, necessita de revolvimento da massa de café, com intervalos regulares de tempo. O revolvimento evita a formação de altos gradientes de teor de água em diferentes camadas do produto durante a secagem e facilita o fluxo de ar pela massa tornando a secagem mais rápida e homogênea. A escassez de mão de obra associada ao revolvimento constante torna necessário mecanizar de alguma forma essa etapa. Objetivou-se com a realização deste trabalho projetar, construir e avaliar as características operacionais e ergonômicas de um protótipo para revolver a massa de grãos de café no processo de secagem em secador de camada estacionária, tornando o processo menos árduo ergonomicamente e elevando a eficiência da homogeneização do teor de água do café. O protótipo foi construído tendo como elemento de transporte de grãos uma rosca helicoidal, montada no interior de um duto tubular. Foram utilizados grãos de cafés com pergaminho da espécie Coffea arábica L. variedade Catuaí-Vermelho, despolpados e provenientes da fazenda Araúna, no município de Viçosa, Minas Gerais. Com o objetivo de verificar a capacidade de transporte (CT), a eficiência de transporte volumétrico (EV), a eficiência no revolvimento (ER), a demanda de energia e a porcentagem dos danos mecânicos nos grãos (GD), foram realizados ensaios utilizando-se dos níveis de rotação de 41,8; 52,4 e 62,8 rad s-1, equivalentes a 400, 500 e 600 rpm, respectivamente. A CT apresentou comportamento quadrático. Na rotação de 52,36 rad s-1 o ponto máximo foi de 9,63 m3 h-1 com os grãos no teor de água igual aos 28,50% b.u.. Os valores máximos encontrados para EV foram de 30,37; 28,87 e 23,65% para as rotações de 41,88; 52,36 e 62,83 rad s-1, respectivamente. As operações de revolvimento nas rotações de 52,36 e 62,83 rad s-1 apresentaram os melhores resultados de ER dos grãos no fim do processo de secagem, indicando que o revolvedor decorreu na mistura da massa de café entre as camadas superior, média e inferior. Os resultados estimados de demanda de energia elétrica específica foram 2,6; 2,5 e 2,4 Wh kg-1 para as rotações de 41,88; 52,36 e 62,83 rad s-1, respectivamente. A GD foi verificada somente nas rotações de 52,36 e 62,83 rad s-1 com, respectivamente, 0,59 e 2,47%. Com a finalidade de caracterizar ergonomicamente a utilização do protótipo e comparar com os atuais métodos de revolvimento, foram realizados ensaios referentes à carga física de trabalho, necessidade de adequação do trabalho, vibração e seus possíveis danos às articulações, adequação antropométrica, biomecânica postural e fatores climáticos. A avaliação da carga física foi determinada pela coleta da frequência cardiovascular, que foi considerada moderadamente pesada para o revolvimento com o protótipo e pesadíssima para o revolvimento manual. As cargas cardiovasculares para o revolvimento mecanizado superaram o limite de 40%. Por outro lado o revolvimento manual apresentou cargas cardiovasculares superiores aos 73%. Ao realizar a adequação do trabalho para uma jornada de 8 h dia-1 foi recomendada a prática de repouso ou descanso. Com a utilização do protótipo o repouso máximo indicado foi de 30 minutos. Já o revolvimento manual necessita de pausas de até 3 h dia-1. Os níveis de vibração e de ruído aos quais os operadores do protótipo estavam sujeitos durante os ensaios se mantiveram abaixo do limite para uma jornada de 8 h dia-1 de trabalho. Foi realizada uma adequação antropométrica para melhorar o equipamento quanto à abertura e altura das rabiças, posicionamento do interruptor e instalação da manete vertical. A avaliação biomecânica foi realizada por simulação da postura de operação do protótipo e do revolvimento manual através dos softwares 3DSSPP da Universidade de Michigan e do Gimp 2.6. Em nenhuma das posturas de trabalho com o revolvedor foram ultrapassados os valores limites de compressão dos discos L4/L5 e L5/S1. Os segmentos joelhos, quadris e tornozelos apresentaram resultados de flexão levemente insatisfatórios durante os ensaios com o protótipo. Ao avaliar biomecanicamente as posturas durante o revolvimento manual, os valores para compressão dos discos L4/L5 e L5/S1 superaram o limite recomendado, indicando elevada probabilidade de lesões graves. As condições de conforto térmico, durante a operação de revolvimento, ficaram abaixo do recomendado pelas normas trabalhistas brasileiras.Item Preliminary design of a coffee harvester(Semina: Ciências Agrárias, 2016-06-13) Moreira, Raphael Magalhães Gomes; Teixiera, Mauri Martins; Santos, Fábio Lúcio; Fernandes, Haroldo Carlos; Cecon, Paulo RobertoDesign of an agricultural machine is a highly complex process due to interactions between the operator, machine, and environment. Mountain coffee plantations constitute an economic sector that requires huge investments for the development of agricultural machinery to improve the harvesting and post-harvesting processes and to overcome the scarcity of work forces in the fields. The aim of this study was to develop a preliminary design for a virtual prototype of a coffee fruit harvester. In this study, a project methodology was applied and adapted for the development of the following steps: project planning, informational design, conceptual design, and preliminary design. The construction of a morphological matrix made it possible to obtain a list of different mechanisms with specific functions. The union between these mechanisms resulted in variants, which were weighed to attribute scores for each selected criterion. From each designated proposal, two variants with the best scores were selected and this permitted the preparation of the preliminary design of both variants. The archetype was divided in two parts, namely the hydraulically articulated arms and the harvesting system that consisted of the vibration mechanism and the detachment mechanism. The proposed innovation involves the use of parallel rods, which were fixed in a plane and rectangular metal sheet. In this step, dimensions including a maximum length of 4.7 m, a minimum length of 3.3 m, and a total height of 2.15 m were identified based on the functioning of the harvester in relation to the coupling point of the tractor.Item Separação de frutos de café verde/cereja baseado no principio da elasticidade(Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 2008-01) Moreira, Raphael Magalhães Gomes; Teixeira, Mauri Martins; Prat, Mario HerreraO presente estudo foi realizado no Laboratório de Mecanização Agrícola do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, com objetivo de separar os frutos de café verde dos cereja visando propiciar uma melhor qualidade da bebida. Neste experimento avaliou-se o comportamento dos frutos de café, quando da sua queda livre sobre superfície de madeira inclinada, considerando às diferentes distâncias de rebote alcançadas, de acordo com a variação dos fatores: altura de queda, inclinação da superfície de impacto e os estádios de maturação dos frutos de café arábica, variedade Catuai Vermelho. O experimento foi dividido em três etapas. A primeira parte do estudo foi observar o efeito do ângulo da superfície de impacto na separação dos frutos de café. Assim foi fixada a altura de queda de 80 cm e avaliados os ângulos da superfície de impacto de 10[grados], 15[grados], 20[grados], 25[grados], 30[grados], 35[grados] e 40[grados], respectivamente, utilizando, para cada uma das seis repetições, uma amostra contendo dez frutos de café . Após determinar quais as inclinações que propiciaram as maiores distancias de rebote, considerando os frutos verdes e cerejas partiu-se para determinar a altura de queda que proporcionasse um aumento na diferença de rebote dos frutos após o impacto na tábua. Esta segunda etapa consistiu em um ensaio do comportamento dos frutos, considerando as alturas de queda de 40 cm, 80 cm e 120 cm, utilizando-se seis amostras, contendo quinze frutos cada. A partir destes ensaios pode-se concluir que a altura de queda livre de 80 cm e a inclinação da superfície de impacto de 30[grados], proporcionaram a maior eficiência de separação dos frutos verdes dos cerejas para o café estudado.