Proposição de valores de capacidade operacional de campo para aeronaves agrícolas

O objetivo deste trabalho foi propor métodos de obtenção de Eficiência Operacional de Campo (EoC) e de Capacidade Operacional de Campo (CoC), para aeronaves agrícolas. A EoC e CoC foram obtidos a partir de equações para tempos consumidos nas atividades durante a operação.

Autores:  MARCO A. GANDOLFO¹, MATHEUS J. LAZARINI², FABIANA C. PALMA³; ANDRÉ B. SARTI⁴, DANIEL A. PETRELI⁵.

Introdução

Ainda não é possível prever, com precisão, a ocorrência de pragas, doenças e plantas daninhas durante a safra, devido as variáveis ambientais e biológicas, sendo necessário planejar a operação de pulverização segundo o tamanho da área e a capacidade operacional (Co) do equipamento. A determinação da Co é fundamental para o planejamento da operação, sendo que os tempos envolvidos na etapa são diferentes em função da capacidade que se pretende calcular (Molin & Milan, 2002). A Co teórica (CoT) não considera os tempos consumidos fora da operação (ASAE, 2003). A Co efetiva (CoE), segundo Mialhe (1974), considera os tempos em que a máquina foi utilizada na operação, Já a de Co campo (CoC), aborda o tempo de produção e desconta os tempos gastos em preparo do equipamento, abordando os tempos de produção como deslocamento, pouso e decolagem, calibração, configuração, regulagens, manutenção e limpeza e tempos de interrupção durante toda movimentação da aeronave como manobras, ajustes e paradas para abastecimento do tanque de pulverização e de combustível (Milan, 2004). O objetivo deste trabalho foi propor métodos de obtenção de valores de Eficiência Operacional de Campo (EoC) e de Capacidade Operacional de Campo (CoC), para pulverizadores aéreos, que sejam representativos das práticas agrícolas brasileiras.

Material e Métodos 

O trabalho foi realizado na Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP), Bandeirantes PR, com o apoio do Instituto Dashen, do Instituto ProHuma de Estudos Científicos e da Máquinas Agrícolas Jacto S.A. Foram propostos métodos de determinação da CoC para equipamentos aéreos. Foram consideradas duas categorias de aeronaves agrícolas, sendo a primeira uma aeronave de pequeno porte com motor alternativo de pistões e outra de grande porte com motor turboélice. As características de cada uma das categorias estão identificadas na Tabela 1.

Tabela 1: Condições predeterminadas para o porte da aeronave e a área de aplicação.

Os tempos utilizados para a determinação da CoC e para a EoC, propostos por Mialhe (1974), Molin & Milan (2002) e Milan (2004), foram:

Tempo de deslocamento (Td). Atalhão = Cap calda . Taxa^-1

• Pequeno porte Atalhão = 38 ha. Grande porte Atalhão = 76 haá
• Ltalhão = √Atalhão
• Pequeno porte Ltalhão = 616 m. Grande porte Ltalhão = 872 m. Deslocamento (D) = 2. Ltalhão
• Pequeno porte D = 1232 m
• Grande porte D = 1744 m

O tempo em deslocamento foi determinado pela equação: Td = (. Voper^-1).Ncalda

• Pequeno porte Td = 5,5 mim.
• Grande porte Td = 5,0 min.

Tempo de pouso (Tpouso). Tpouso = (Dpouso . a^-1 + Ttaxi) . Ncalda

• Pequeno porte Tpouso = 12,9 min.
• Grande porte Tpouso = 11,1 min.

Tempo de decolagem (Tdecol). Tdecol = (Ddecol . a^-1 + Ttaxi) . Ncalda

• Pequeno porte Tdecol = 20,5 min.
• Grande porte Tdecol = 17,6 min.

Tempo de limpeza (TL). Tcalda = (Cap calda . Qbcalda^-1)

• TL = (Tcalda + Tcirc).3
• Pequeno porte TL = 64,5 min.
• Grande porte TL = 69,5 min.

Tempo de calibração (Tcalib). Tcalib = (Tcoleta . Npontas) +10

• Pequeno porte Tcalib = 50 min.
• Grande porte Tcalib = 50 min.

Tempo de configuração (Tconfig) Tconfig = Tcalib

• Pequeno porte Tcalib = 50 min.
• Grande porte Tcalib = 50 min.

Tempo de manobra (balão) (Tman) Tman = Tvira . Nman

• Tvira = Dman . Voper^-1
• Pequeno porte Tvira = 0,16 min.
• Grande porte Tvira = 0,16 min.
• Nman = (Ltalhão . Lbarra^-1). Ncalda
• Pequeno porte Nman = 585,2
• Grande porte Nman = 551,8
• Pequeno porte Tman = 93,6 min.
• Grande porte Tman = 88,3 min.

Tempo de ajuste em operação (Tajus).

Este tempo refere-se a possíveis ajustes para a continuidade da operação. Considerando a calibração, configuração e limpeza executados corretamente este tempo não é necessário.

Tempo de abastecimento de combustível (Tcomb). Auton = Cap comb. 0,9. Qcomb^-1

• Pequeno porte = Auton = 2,7 h
• Grande porte = Auton = 4,1 h
• Ncomb = turno. Auton^-1
• Pequeno porte Ncomb = 2,96 abastecimentos
• Grande porte Ncomb = 1,95 abastecimentos
• Tcomb = (Cap comb . 0,9 . Qcomb^-1 + Tconex). Ncomb
• Pequeno porte Tcomb = 70,7 min
• Grande porte Tcomb = 97,5 min

Tempo de abastecimento de calda (Tcalda). Tcalda = Ncalda . (Cap calda . Qcalda^-1 + Tconex)

• Pequeno porte Tcalda = 47,7 min.
• Grande porte Tcalda = 58,9 min.

Tempo de produção (Tp). Tempo de produção: ???????? = ???????????????????? − (???????????????????? + ????????)

Tempo de preparo (Tp). Tprep (obrigatório) ???????????????????? = ???????? + ???????? + ???????????????????????? + ????????

• Tprep (com opcional) = Tempo de preparo; ???????????????????? = ???????? + ???????? + ???????????????????????? + ???????? +  ???????????????????????? + ????????????????????????????
• Pequeno porte (obrigatório) Tprep = 5,5 + 12,9 + 20,5 + 64,5
• Pequeno porte (com opcional) Tprep = 5,5 + 12,9 + 20,5 + 64,5 + 50 + 50
• Grande porte (obrigatório) Tprep = 5,0 + 11,1 + 17,6 + 69,5
• Grande porte (com opcional) Tprep = 5,0 + 11,1 + 17,6 + 69,5 + 50 + 50
• Pequeno porte (obrigatório) Tprep = 103,4 min.
• Pequeno porte (com opcional) Tprep = 203,4 min.
• Grande porte (obrigatório) Tprep = 103,2 min.
• Grande porte (com opcional) Tprep = 203,2 min.

Tempo de interrupção (Ti). Ti = Tempo de interrupção. ???????? = ???????????????? +  ???????????????????? + ???????????????????? + ????????????????????????

• Pequeno porte Ti = 93,6 + 0 + 70,7 + 47,7
• Pequeno porte Ti = 212,0 min
• Grande porte Ti = 88,3 + 0 + 97,5 + 58,9
• Grande porte Ti = 244,7 min

Eficiência operacional de campo (Eoc).

• Eoc (obrigatório) = (((Turno . 60) – (Tprep + Ti)) . (Turno . 60)^-1) . 100
• Pequeno porte (obrigatório) Eoc = 34,3%
• Pequeno porte (com opcional) Eoc = 13,6%
• Grande porte (obrigatório) Eoc = 27,5%
• Grande porte (com opcional) Eoc = 6,7%

Capacidade operacional de campo (Coc). Coc = Cot . Eoc . 100^-1

• Pequeno porte (obrigatório) Coc = 86,4 ha h^-1
• Pequeno porte (com opcional) Coc = 34,3 ha h^-1
• Grande porte (obrigatório) Coc = 118,8 ha h^-1
• Grande porte (com opcional) Coc = 28,94 ha h^-1

Resultados e Discussão 

Foi verificado que a CoC é um valor possível de ser obtido de forma teórica, a partir de informações preexistentes sobre a propriedade e o equipamento. Também foi possível observar que a CoC é um valor menor que a CoT e CoE, cujo valor ser inferior a 10% quando avaliado para equipamentos aéreos nas mesmas condições (Figura 2). Os tempos de preparo do equipamento foram superiores aos tempos de interrupção para todas as aeronaves como se observa na Figura 1. Os tempos de calibração e configuração não superam os tempos de interrupção, embora sua exclusão durante a operação possa elevar a Eo. O tempo de abastecimento de combustível também influenciou a Eo, pois se considera a mesma vazão da bomba de combustível para abastecer tanques de capacidades diferentes, sendo que a aeronave de grande porte possui duas vezes mais capacidade do tanque que a menor.

Conclusão 

A determinação da CoC de forma teórica é possível, desde que todos os parâmetros operacionais necessários sejam estabelecidos com precisão representativa da propriedade e do equipamento. A EoC variou 6,7% a 34,3% para equipamentos aéreos. Os tempos mais impactantes na redução da eficiência, para equipamentos aéreos foram manobra e abastecimento de combustível.

Referências Bibliográficas 

AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS [ASAE].2003a. D497.4. Agricultural machinery management data. p. 373-380. In: ASAE. ASAE standards 2003.ASAE, St. Joseph, MI, USA.

MIALHE, L.G. Manual de mecanização agrícola. São Paulo: Editora Agronômica Ceres, 1974. 301 p. MILAN, M. Gestão sistêmica e planejamento de máquinas agrícolas. 2004.100 p. Tese (Livre-Docência) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2004.

MOLIN, J.P.; MILAN, M. trator e implemento: dimensionamento, capacidade operacional e custo. In: MONTEIRO, M. V. de M. Compêndio de aviação agrícola. Sorocaba: Cidade, 2006. 298 p. https://agricultural.embraer.com/br/pt. Site visitado em março de 2019. https://airtractor.com/pt-br/.Site visitado em março de 2019.

MANUAL DE BOAS PRÁTICAS DA AVIAÇÃO AGRÍCOLA. Quinto serviço regional de investigação e prevenção de acidentes aeronáuticos. SERIPA V. Senipa. Novembro de 2016. 33 pp.

Informações dos Autores 

1 Engenheiro Agrônomo, Professor Adjunto, Departamento de Engenharia, Universidade Estadual do Norte do Paraná- Bandeirantes /PR – Brasil. gandolfo@uenp.edu.br

2 Acadêmico de agronomia. Universidade do Norte do Paraná. Bandeirantes – Paraná. matheus@institutodashen.com.br

3 Farmacêutica Bioquímica. Licenciada em Ciências Biológicas. Instituto ProHuma de Estudos Científicos. fabiana@prohuma.org.br

4 Farmacêutico-Bioquímico, Especialista em Avaliação do Risco Ocupacional e Residencial. Bayer S.A, São Paulo/SP. andre.sarti@bayer.com

5 Engenheiro Agrônomo. Máquinas Agrícolas Jacto, Pompéia/SP. daniel.petreli@jacto.com.br