concepção e ensaio de equipamento para a colheita de azeitona

CONCEPÇÃO E ENSAIO DE EQUIPAMENTO PARA A COLHEITA DE
AZEITONA EM OLIVAIS DE MAIOR DENSIDADE
Peça, J.O. 1; Pinheiro, A.C. 2, Reynolds de Souza, D. 3
1 - Departamento de Engenharia Rural da Universidade de Évora, Apartado 94, 7002-554 Évora,
Portugal.
2 - Departamento de Engenharia Rural da Universidade de Évora, Apartado 94, 7002-554 Évora,
Portugal. Email [email protected]
3 - Reynolds & Oliveira Lda., Monte da Granja Santa Maria, 7100 Estremoz, Portugal.
Palavras Chave: Desenho e Concepção de Máquinas e Componentes - Outras Máquinas
Resumo
É apresentado o equipamento concebido para a recolha de azeitona e os resultados dos ensaios
realizados. Trata-se de um semi-reboque puxado por um tractor agrícola. A azeitona é recolhida
num panal enrolado e desenrolado por um tambor longitudinal ao semi-reboque. Na base da caixa,
um transportador contínuo permite a descarga da azeitona. Pneus de baixa pressão e eixo
direccional facilitam o desempenho. O tractor fornece potência hidráulica para accionar os
componentes, através de electro-válvulas.
Abstract
Towards densities of 300 trees per hectare, different alternatives are required to collect olives
harvested by trunk shakers. This paper puts forward a revised concept of the trailed cart with a
rolling canvas system placed over the full length of the box, and a conveyor belt at the bottom for
discharge. Olives are stored until full capacity of the cart box (450kg), and then discharged through
the back. Steering axle and low-pressure tyres increase performance. All components are hydraulic
powered from the pulling tractor.
Introdução
Em Portugal, devido ao predomínio do olival de sequeiro, com densidades de 90 a 240 árvores por
hectare, as soluções de mecanização da colheita de azeitona estão, sobretudo, adaptadas a estes
olivais, nomeadamente utilizando vibradores de tronco e recolha em panais manuseados por pessoal
(fig.1), e a colheita e recolha recorrendo a um vibrador integrado com apara-frutos (fig.2).
Fig. 1 – Colheita mecânica para panos
Fig. 2 - Colheita mecânica com apara-frutos
O interesse do País na olivicultura está reafirmado na atribuição de 30000 hectares para novas
plantações. Estas utilizarão, sempre que possível, infra-estruturas de rega e, como consequência,
poderão suportar uma maior densidade de plantas.
Nos olivais de maior densidade (+/- 300 árvores por hectare), o compasso apertado das árvores na
linha, impede a abertura do apara-frutos e aumenta o desgaste de pessoal e equipamento, em virtude
da maior frequência de manobras, requerendo outras soluções técnicas para a mecanização da
colheita da azeitona.
Neste sentido, foi submetido e aprovado o projecto "Colheita e Recolha Mecanizada de Azeitona
em Olivais de Maior Densidade (+/-300 árvores por hectare)", financiado pelo programa AGRO,
que permitiu reunir equipamento e promover acções de DE&D em olivais no Alentejo e Trás-osMontes.
Material e método
Equipamento disponível no mercado
Na campanha de colheita de 2001 foi feita observação e registo de dados de um equipamento que
reunia condições de operar em olivais de maior densidade. A observação foi realizada na Herdade
de Vale de Barqueiros, junto a Seda, Alter do Chão num olival regado, com árvores alinhadas,
sendo a entrelinha de 7m e a distância entre árvores na linha de 5.5m, resultando em 260 árvores
por hectare.
O equipamento observado, de origem italiana, consta de um semi-reboque puxado por um tractor
agrícola e de um vibrador de tronco instalado entre o tractor e o semi-reboque (fig.3).
Longitudinalmente, sobre o semi-reboque, um tambor permite desenrolar e enrolar o panal de
recolha da azeitona, o qual é estendido na projecção da copa das árvores por quatro operadores
(fig.4).
Fig. 3 – Conjunto vibrador e semi-reboque receptor
Fig. 4 – Operação de desenrolar o panal
A azeitona destacada pela vibração da árvore, cai sobre o panal. Este, ao ser enrolado leva a
azeitona para a caixa do semi-reboque. Um transportador contínuo na base da caixa, com elevação
na parte posterior, conduz a azeitona para um contentor-palete montado na traseira (fig.5). Quando
o contentor está cheio os operadores procedem ao seu rebatimento para panos estendidos no solo
(fig. 6). A azeitona de um contentor é transferida para dois panos que são deixados no local e o
conjunto reinicia o trabalho de colheita.
Os panos possuem argolas em cada extremidade e são posteriormente recolhidos pelo sistema de
transporte para o lagar.
A utilização de eixo direccional no semi-reboque, facilita as manobras no campo. O conjunto
vibrador e semi-reboque possuem um sistema hidráulico autónomo, cuja bomba é accionada pelo
tractor.
O controlo do vibrador, do transportador, do tambor e da direcção do semi-reboque é feita, de forma
remota por um único operador, sentado na traseira.
Fig. 5 – Armazenamento temporário em contentor-palete
Fig. 6 – Transferência para panos
No tractor, o operador limita-se a efectuar as manobras de deslocamento do conjunto. Um total de 6
elementos perfazem a mão-de-obra necessária.
Os resultados mostraram que, nas condições óptimas em que se efectuaram os registos,
relativamente ao estado do tempo e do solo, a organização de trabalho observada, realizou, em
média, a colheita de 6.7 árvores/homem×hora, a que corresponderam 133 kg/homem×hora, de
azeitona.
Apesar dos valores registados questionaram-se os seguintes aspectos:
1) O armazenamento temporário da azeitona é efectuado no contentor-palete e não na própria caixa
de semi-reboque, implicando uma elevação na parte final do tapete transportador para se ganhar
altura de descarga. Por várias vezes foi necessário interromper o trabalho para recolocar o tapete na
calha, uma vez que este se soltava na transição para a parte inclinada.
2) Não sendo possível verificar, foi no entanto notado que os pneus que equipam o semi-reboque
são demasiado pequenos e estreitos, colocando eventuais limitações ao se transitar em solos
encharcados, próprios da estação de inverno em que se realiza a colheita; opinião corroborada pela
experiência dos operadores. A concepção de colocar os pneu debaixo da caixa limita a possibilidade
de aumentar o seu tamanho.
3) A necessidade de prever a colheita com um vibrador autónomo (não integrado no semi-reboque),
uma vez que os olivicultores que mecanizam a operação de colheita já estão equipados com
vibradores de tronco montados em tractores agrícolas ou em veículos especializados, para a colheita
nos seus olivais de menor densidade.
Definição de um protótipo
Atendendo ao facto de já se possuir um vibrador auto-motriz CECMA, veículo articulado com
transmissão hidrostática, que permite elevada capacidade de manobra e facilidade de operação, tão
importante em olivais com estas características, foi tomada a decisão de se construir um protótipo
de semi-reboque receptor da azeitona destacada pela vibração de um vibrador autónomo,
obedecendo aos seguintes requisitos de projecto (fig. 7):
a) Armazenamento temporário da azeitona na própria caixa do semi-reboque, até ao limite máximo
de 450 kg de azeitona;
b) Descarregamento da azeitona directamente para panos, pela traseira;
c) Transportador contínuo horizontal ao longo de toda a sua extensão;
d) Utilização de pneus de baixa pressão e de eixo direccional, colocados atrás da caixa e não
debaixo desta;
e) Utilização da potência hidráulica do próprio tractor;
f) Comando de todos os componentes efectuado, via electro-válvulas, pelo operador do tractor.
Fig. 7- Dimensões gerais do semi-reboque receptor
Foi efectuada a construção de 2 exemplares com as seguintes características técnicas(fig.8):
O chassis com 8m de comprimento, de construção soldada, é composto por dois tubos paralelos
(100×150), unidos por várias travessas formadas por tubos 150×100, para garantir rigidez
estrutural.
A lança, com olhal rotativo, é composta por 2 vigas U de 80mm, soldadas a cada um dos tubos do
chassis.
O tapete transportador para descarga da azeitona (fig.9) é composto por dois rolos nas extremidades
dos tubos do chassis, com chumaceiras de afinação no rolo traseiro. Na extremidade dianteira, um
motor orbitrol, montado em falange fornece movimento via uma corrente de rolos. O motor é
comandado por um distribuidor electro-hidráulico. Roletes de carga dispostos ao longo do chassis,
alternando com chapa, garantem o compromisso de suporte da tela e diminuição de atrito sob a
carga de azeitona acumulada. A tela transportadora, de superfície lisa, tem 300mm de largura e
3mm de espessura a todo o seu comprimento.
Fig. 8 – Semi-reboque receptor em operação
Fig. 9- Descarga de azeitona para panos
As abas da caixa são em chapa quinada, terminando sobre os bordos da tela transportadora.
Possuem reforços de tubo (30×30).
O tambor de enrolamento do panal (fig.8), com 6,2m de comprimento, montado em chumaceiras, é
um tubo de 3" de diâmetro, sobre o qual está rebitado uma verga de 3mm de espessura, envolvendo
uma das extremidades do panal. Um motor orbitrol, montado em falange no eixo do tambor,
transmite movimento via uma ligação de cardan. O motor é comandado por um distribuidor electrohidráulico. O panal, com 6m×7m, possui uma fenda terminando num furo central, para o tronco da
árvore (fig.10). Está reforçado nas bordas com tela vulcanizada e possui um cabo de nylon para
manobra. Para evitar o rolar da azeitona para trás, na fase de enrolar, o panal possui travessas de
espuma, em intervalos de 0.8m, coladas através da tela vulcanizada.
O eixo direccional (fig. 11) é composto por tubo 100×150 com eixo vertical em cada extremidade.
Cubos standard estão aparafusados em perfil U, com dois casquilhos nas abas para a cavilha do eixo
vertical. Barra de direcção com afinação por varão roscado, é accionada por cilindro hidráulico de
duplo efeito, comandado por distribuidor electro-hidráulico.
Pneus de dimensão 320/65 R 16 equipam um dos semi-reboques, estando o outro equipado com
pneus de dimensão 260/70 R 16.
Fig. 10 – Panal recebendo a azeitona vibrada
Fig. 11 – Pormenor do eixo direccional
Resultados
Na campanha de colheita de 2002 foi realizado na Herdade de Torre de Figueiras, junto a Monforte,
o primeiro ensaio num olival regado, com árvores alinhadas, sendo a entrelinha de 7m e a distância
entre árvores na linha de 3.5m, resultando em 408 árvores por hectare.
Foram realizadas as seguintes observações:
Cadeia A - Método manual de colheita envolvendo a mão-de-obra de 12 pessoas (2 por cada
árvore), colhendo à mão as azeitonas para panos estendidos na projecção das copas e arrastando os
panos para a árvore seguinte. Trata-se do método seguido pelo olivicultor.
Cadeia B1 - Mecanização baseada num vibrador de tronco automotriz CECMA com cabeça de
vibração R&O Vario 1 e um semi-reboque de enrolar panos. Ambas as máquinas se deslocam ao
longo da linha de árvores, uma à direita e outra à esquerda da linha. Envolve a mão de obra de 6
pessoas, sendo dois, operadores de máquinas.
Cadeia B2 - Mecanização baseada num vibrador de tronco automotriz CECMA com cabeça de
vibração R&O Vario 1 e dois semi-reboques de enrolar panos. O vibrador desloca-se numa
entrelinha de árvores, servindo, alternadamente, as árvores de uma linha e da outra. Cada semireboque desloca-se ao longo da sua linha de árvores do lado oposto ao vibrador. Envolve a mão-deobra de 7 pessoas, sendo três, operadores de máquinas.
TABELA 1 - Resultados dos ensaios de colheita na campanha de 2002, em Monforte
Cadeia de colheita
Árvores/homem×hora
kg de azeitona/homem×hora
A
3
57
B1
5
73
B2
6
92
Discussão e Conclusões
Os resultados são um incentivo para se prosseguirem os ensaios nos próximos anos, no mesmo
olival e em outros com características diferentes.
Sobretudo na Cadeia B2, a descoordenação entre as equipas participando na colheita, influencia o
resultado, pelo que o valor apresentado poderá ser melhorado, à medida que os operadores forem
ganhando experiência.
Não se registaram dificuldades na passagem para outras linhas de árvores (manobras de cabeceira),
reconhecendo-se a necessidade de se terem cabeceiras com, pelo menos, 7m de largura.
Apenas houve necessidade de se efectuar a regulação da tensão do tapete transportador, não se
tendo registado qualquer avaria.
Não se observaram diferenças nas duas medidas de pneus que equipam os semi-reboques, quanto à
capacidade de transitar nas condições do ensaio (solo húmido, mas com capacidade de suporte).
A definição de uma concepção de semi-reboque de recepção de azeitona colhida por vibração do
tronco, feita por uma equipa universitária, em estreita cooperação com um construtor português,
cria uma alternativa às concepções comerciais existentes.