Simulação de comportamento dinâmico do sistema fruto-ráquila da palmeira macaúba - Rangel, Jéssica Pontes (2017)
A necessidade de renovação das fontes energéticas mundiais, embasadas em fatores econômicos, ambientais ou mesmo sociais, tem promovido diversas pesquisas. Dentre estas, a busca por plantas oleaginosas aumentou no último século. A macaúba (Acrocomia aculeata), destaca-se por sua elevada produtividade e por ser uma fonte promissora de biodiesel. Entretanto, sua produção ainda é extrativista. Com a finalidade de aumentar a qualidade e a quantidade do que se é produzido, a mecanização agrícola surge com diversas alternativas, dentre elas, destaca-se o estudo da colheita pelo princípio de vibração mecânica. Logo, objetivou-se neste trabalho analisar o comportamento dinâmico do sistema fruto-ráquila da macaúba quando submetido a vibrações mecânicas. O trabalho foi desenvolvido adotando-se amostras de macaúba, nos diferentes estádios de maturação e de diferentes acessos coletadas no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Universidade Federal de Viçosa: BD27 – acesso provindo de Abaeté/MG; BGP29 – acesso provindo de Prudente de Moraes – Matozinhos/MG; BGP35 – acesso provindo de Mirandópolis/SP; BD45 – acesso provindo de Unaí/MG. O presente trabalho foi dividido em três capítulos. No primeiro capítulo foram determinadas as propriedades geométricas, físicas e mecânicas do sistema fruto-ráquila da macaúba. As massas específicas do sistema estudado tenderam a aumentar com o avanço da maturação. Os módulos de elasticidade das ráquilas no estádio de maturação verde foram superiores aos valores encontrados para o estádio de maturação maduro para os diferentes acessos. O coeficiente de Poisson para a ráquila não apresentou diferença significativa para nenhum dos fatores avaliados, estádio de maturação e acesso. Foram obtidos valores de razão de amortecimento para o sistema fruto-ráquila menores que um, caracterizando-o como um sistema subamortecido. No segundo capítulo determinaram-se as frequências naturais e os modos de vibração do sistema fruto-ráquila, para os diferentes acessos e estádios de maturação, adotando o método de elementos finitos estocástico, tratando os valores de massa específica e rigidez do sistema como aleatórios. As frequências naturais sofreram redução com o avanço do estádio de maturação, para os diferentes acessos. Os modos de vibração caracterizados pelo deslocamento pendular apresentaram a mesma ordem considerando os diferentes acessos e estádios de maturação. No último capítulo foram determinadas as tensões impostas ao sistema fruto-ráquila, quando submetido a vibrações mecânicas, por meio de análise transiente, adotando os valores de frequências naturais e tempo de excitação de 10 s. Ainda, realizou-se um estudo sobre a força perpendicular requerida para o destacamento do fruto. As tensões de von Mises se concentraram na ligação entre o fruto e a ráquila. Os valores obtidos para a força perpendicular requerida para o destacamento do fruto não diferiu com relação ao estádio de maturação, porém entre os acessos houve diferença. Considerando as tensões requeridas para o destacamento do fruto e as tensões imposta pela vibração, na componente perpendicular a área de contato entre o fruto e a ráquila, percebe-se que o princípio de vibração mecânica possui características necessárias para efetivar o desprendimento dos frutos da macaúba.