Mechanical properties of the rachis from macaw palm bunches

Abstract

Numerical implementation methods such as the finite element method can be used in machine design to study the dynamic behavior of the plant. Input parameters for using the finite element method should be set based on the geometrical, physical and mechanical system under study. Thus, the aim of this study was to determine the mechanical properties of the rachis of macaw palm in the green maturation stage at an age of 180 days and at fruit maturation. The water content was calculated using the oven method of 105 ± 3°C for 24 hours. The modulus of elasticity for the rachis was determined by means of mechanical compression testing. The Poisson's ratios were determined from the results of the longitudinal and transverse deformation of rachis test bodies. The shear tests were performed in two scenarios. In the first one, a blade was used without a tensioner, and in the second scenario, a blade was fixed with a tensioner, characterized by a chamfer at 45°. It was concluded that the modulus of elasticity of macaw palm rachis in the green maturity stage was higher than the values for the mature stage of ripeness.

Métodos de implementação numérica, como o método de elementos finitos, podem ser empregados em projetos de máquinas a fim de estudar o comportamento dinâmico da planta. Como parâmetros de entrada para utilização do método de elementos finitos, devem ser informadas as propriedades geométricas, físicas e mecânicas do sistema em estudo. Objetivou-se neste trabalho determinar as propriedades geométricas, físicas e mecânicas da ráquis de macaúba, nos estádios de maturação de frutos verdes com idade de 180 dias e maduros. O teor de água foi calculado através do método de estufa de 105 ± 3°C por 24h, as dimensões foram determinadas com o auxilio de trena e paquímetro, as massas e os volumes mensurados, empregando-se balança digital e proveta, respectivamente. O módulo de elasticidade da ráquis foi determinado por meio de ensaios mecânicos de compressão. Os coeficientes de Poisson foram determinados pelas deformações longitudinais e transversais de corpos de provas oriundos da ráquis. Concluiu-se que os módulos de elasticidade das ráquis no estádio de maturação verde foram superiores aos valores para o estádio maduro de maturação.