Colhedoras

Pureza necessária

Colhedoras de algodão possuem diversos sistemas hidráulicos que compartilham fluidos. Por isso, a utilização de filtros para manter o óleo livre de impurezas é altamente recomendada, resultando em menor número de paradas por quebras e maior vida útil dos sistemas

Osucesso da lavoura algodoeira está ligado a um conjunto de operações e processos, os quais devem estar funcionando de acordo com as necessidades de cada atividade dependente. A colheita mecanizada realizada por colhedoras automotrizes é extremamente vantajosa em relação à colheita manual, principalmente pelo fato de os custos operacionais serem reduzidos e da operacionalização proporcionar o cultivo em grande escala (Embrapa, 2006).

Atualmente no mercado existem dois modelos de colhedoras automotrizes para realizar a colheita de algodão: as Picker e as Stripper. As colhedoras do tipo Picker têm como principal elemento os fusos em rotação, que extraem de forma seletiva o algodão em caroço dos capulhos abertos da planta do algodão, sem puxar as casquilhas. As colhedoras Stripper são dotadas de sistemas de roldanas que retiram capulhos inteiros e os invólu-

John Deere

cros de uma forma mais limpa e com uma qualidade superior da pluma.

Diferentemente das colhedoras de cesto tradicionais, a CP690 e a 7760 com kit automatizado oferecem seu próprio sistema de formação de módulos integrado, eliminando a necessidade de motoristas de carretas de caçambas, operadores de formador de módulos e todo o equipamento de suporte tradicionalmente necessário durante a colheita de algodão. O sistema mecanizado é composto por máquinas de motores a Diesel, que possuem como diferenciais sua robustez e a grande capacidade de conversão de força e eficiência de trabalho, que, por sua vez, é realizada por componentes do sistema hidráulico que compõe até 25% desses equipamentos. Um sistema hidráulico é, basicamente, um conjunto de componentes interligados, cuja função é transmitir força de forma controlada através de um líquido confinado sob pressão: o chamado fluido hidráulico. Esse conjunto pode ser formado por bombas (geradores de fluxo hidráulico), motores e cilindros (atuadores de efeito mecânico) e válvulas (controles), conectados, na maioria das vezes, por meio de mangueiras flexíveis ou tubos rígidos que devem ser dimensionados e combinados de maneira apropriada, para obter a força e a velocidade dosada na medida certa, de forma a obter o resultado pretendido. Entretanto, esse sistema sofre uma perda de eficiência ocasionada por diversos fatores como cavitação, que ocorre devido ao baixo volume de óleo e entrada de ar. Desgastes das placas e desgastes das vedações, causados principalmente pela presença de limalhas, oriundas da constituição dos próprios componentes do equipamento. Para maximizar a vida útil do sistema são utilizados alguns componentes de prevenção como filtros hidráulicos hidrostáticos.

Os filtros hidráulicos ganham uma importância enorme, e podem ser usados em situações distintas: no controle de contaminação, que é aquele filtro instalado na linha de pressão, retorno, recirculação contínua ou proteção localizada, cuja função é manter o nível de limpeza do sistema hidráulico e/ou de lubrificação em patamares recomendados conforme a sensibilidade do sistema; no tratamento e serviços de limpeza, situação na qual são utilizadas unidades portáteis de filtração; e para fazer a remoção dos contaminantes sólidos durante uma intervenção no sistema hidráulico e/ou de lubrificação.

Este recurso adicional é recomendado sempre que é feito este tipo de manutenção, uma vez que estas intervenções são fontes de ingresso de contaminação no sistema. No abastecimento, ocorre geralmente uma única passagem do fluido hidráulico pelo

Arvus

Colhedoras de algodão tipos Picker (esquerda) e Stripper (direita)

Tabela 1 - Amostras coletadas nas colhedoras de algodão antes e após instalação do filtro Amostra Status

1800394973(1) 1800394986(2) Anormal Anormal

1800394982(3) 1800394936(4) Anormal Normal Coleta Resultado

Horímetro cotton modelo 7760 04/04/19 04/04/19 20/05/19 20/05/19 3.317 3.317 cotton modelo CP 690 04/04/19 04/04/19 20/05/19 20/05/19 616 616 h amostra

574 574

616 616 Troca

Não Não

Não Não

Tabela 2 - Resultados da contaminação das amostras coletadas nas colhedoras de grãos Contaminação

Amostra

(1) (2)

(3) (4) SAE Si Al Na K rpm

>12 >12 8 9

12A 12A 4 5 3 3

1 1 ISO

cotton modelo 7760 2 3 2 2 23/19/12 22/19/11 >4µm >6µm >6µm

(part/ml)

42023 38282 42023 38282 42023 38282

cotton modelo CP 690 3 3 3 3 22/19/15 21/17/12 31341 17439 31341 17439 31341 17439 Água KFVol (ppm)

2543 2575

2458 2577

(1): amostra de número 1800394973. (2): amostra de número 1800394986. (3): amostra de número 1800394982. (4): amostra de número 1800394936. Si: Silício. Al: Alumínio. Na: Sódio. K: Potássio.

filtro. Segundo especialistas, mais de 75% das falhas são resultado direto da contaminação do óleo. O sistema contamina o fluido hidráulico constantemente, por várias formas, sendo elas: abastecimento de fluido já contaminado pela poeira e umidade em suspensão no ambiente, aeração por componentes mal dimensionados, desgaste natural dos componentes e a própria operação do sistema. Os maiores vilões da contaminação são os particulados e a água, que possuem um forte efeito abrasivo, por isso é tão importante ter um sistema de filtragem balanceado que remova mais contaminantes do que a gerada pelo sistema.

A janela para colheita de algodão em específico no estado de Mato Grosso, na região do Parecis, vem sendo cada vez menor devido a fatores climáticos e ao próprio ciclo da cultura. Além dos fatores climáticos, as falhas mecânicas nas máquinas interferem diretamente no tempo de colheita, isto devido à máquina ser complexa e com componentes sensíveis que nem sempre se encontram disponíveis para reposição nas redes de concessionários que dão suporte ao produtor.

Uma máquina quebrada traz vários problemas ao produtor, e um deles é o elevado custo de manutenção originado por falhas mecânicas, falhas operacionais e desgaste natural de componentes devido ao tempo de uso. Visando minimizar as paradas por manutenção corretiva, principalmente no sistema hidráulico, um dos mais complexos e sensíveis da colhedora, foi desenvolvido um estudo para avaliar a eficiência do filtro hidráulico DF-280 instalado na linha de pressão da bomba principal da máquina, com o intuito de eliminar ao máximo a quantidade de material particulado que pode afetar blocos, válvulas e motores hidráulicos, responsáveis pela eficiência da máquina devido à parada para reparos no equipamento.

A pesquisa foi realizada em uma fazenda, localizada na cidade de Campo Novo do Parecis (MT) utilizando dois modelos de colhedora de algodão da John Deere: 7760, com 3.317 horas de uso, e CP 690, com 616 horas de uso. As colhedoras de algodão da John Deere modelos 7760 e CP 690 são equipadas com bombas que possuem a vazão da bomba de 0,0037m³/s (Deere, 2019).

Um filtro da marca Hydac DF-280 instalado nas colhedoras de forma a ficar fixo no equipamento durante toda a operação da máquina possui fator de filtragem de 10µ, com fator Beta 1000, elemento filtrante com tecnologia Optimicron, que possibilita filtragens em alta pressão em sistemas que tenham vazão de fluido inferior a 0,006m³/s, segundo o fabricante.

Para mensurar o total de particulados contido no fluido hidráulico da máquina foi realizada análise laboratorial do mesmo. Antes de realizar a instalação do DF-280, a máquina foi colocada em funcionamento com todos os componentes hidráulicos atuando, isso fez com que o fluido circu-

Fotos Francielle Morelli Ferreira

Colhedora John Deere do tipo Picker (A) e entrada na unidade da plataforma modelo Picker com fusos (B)

Thallysson de Castro

Filtro DF-280 instalado no sistema hidráulico da máquina

lasse por toda a máquina. Na sequência, foi feita a coleta de uma amostra do fluido seguindo as recomendações técnicas de coleta de fluidos estipuladas pela ALS Tribology Brasil, o maior laboratório de análise de óleo do mundo, com mais de 350 unidades, atuando em 70 países e seis continentes.

Após a coleta do óleo hidráulico foi instalado o filtro DF-280 na saída da bomba principal da colhedora e novamente a máquina foi colocada em funcionamento durante 30 minutos e na sequência realizada uma nova coleta, mas dessa vez o fluido estava sendo filtrado pelo DF-280 antes de circular para os demais componentes como: motores hidráulicos, válvulas, blocos e cilindros hidráulicos que atuam durante o funcionamento da máquina. Todas as amostras foram encaminhadas para o laboratório da ALS em Belo Horizonte (MG), para passarem por análises que identificam e quantificam as partículas existentes no fluido.

Dos parâmetros analisados na coleta, foi considerada para estabelecer a eficiência do filtro DF-280 a contagem de partículas com base na norma ISO 4406. A norma ISO 4406 é conhecida internacionalmente por estabelecer parâmetros técnicos que expressam o nível de contaminação de óleos e fluidos, bem como especifica o nível de limpeza de óleo exigido para componentes de sistemas hidráulicos, lubrificantes e de combustão. Ela consiste em um guia de representação, com o intuito de simplificar o relatório de contagem de partículas, convertendo a quantidade encontrada por mililitro da amostra analisada em um código que mensura esse valor. Trabalha com três referências de tamanho de partícula: 4µm, 6µm e 14µm. A definição desses parâmetros se dá porque falhas catastróficas em sistemas hidráulicos ocorrem por causa de partículas grandes no óleo (14µm ou mais). Enquanto falhas graduais e lentas, como o desgaste, se sucedem pela presença de partículas menores (de 4µm a 6µm). O código de níveis de contaminação consiste em três números de escala (1º/2º/3º), que diferenciam a dimensão e a propagação das partículas (Pocfiltros, 2019).

RESULTADOS COM E SEM FILTRO

As amostras coletadas apresentaram os resultados que constam na Tabela 2 para os modelos 7760 (1 e 2) e CP 690 (3 e 4), respectivamente. A amostra 1800394973 (1) coletada antes da instalação do filtro DF-280 apresentou o resultado ISO 23/19/12, indicando contaminação por particulados com valores elevados, comparado ao padrão recomendado pela ISO 21/19/16. Essa contaminação pode gerar falhas nos componentes hidráulicos devido ao atrito entre as partes dos componentes. A amostra 1800394986 (2) realizada após a instalação do DF-280 mostrou que o resultado ISO reduziu para 22/19/11 e também a quantidade de particulados evidenciada no resultado. A amostra 1800394982 (3) teve um resultado ISO 22/19/15, antes da instalação do filtro DF-280, considerado fora do padrão recomendado pela ISO 21/19/16. A amostra 1800394936 (4) coletada após a instalação do DF-280 obteve o resultado ISO 21/17/12, indicando a eficiência do filtro DF-280.

O filtro DF-280 fabricado pela empresa Hydac mostrou-se eficiente na redução de particulados no sistema hidráulico do equipamento com base no padrão ISO representado no resultado da análise, o que pode contribuir com uma possível redução no custo de manutenção corretiva e um aumento na performance do equipamento, por que o fluido está com uma quantidade reduzida de partículas. Outro ponto que deve ser ressaltado é que o filtro é instalado de forma permanente na máquina e enquanto a máquina estiver em funcionamento o fluido estará sendo filtrado, garantindo uma melhor qualidade do óleo e a maior durabilidade dos componentes hidráulicos. .M

Thallysson Xavier Rodrigues de Castro, UFMT Carlos Alberto Viliotti e Elivânia Maria Sousa Nascimento, UFC Leonardo de Almeida Monteiro, UFC/Lima

Os pesquisadores Thallysson de Castro, Carlos Alberto, Elivania Nascimento e Leonardo Monteiro realizaram ensaio com filtro adicional