Consommation dans les récolteuses de canne à sucre

La récolte mécanisée de la canne à sucre représente environ 30 % des coûts totaux de production de cette culture. Réduire ce pourcentage est possible, à condition de respecter des aspects simples tels que les réglages de la machine, la rotation correcte du moteur et la vitesse de récolte idéale. 

L'une des activités les plus importantes de l'agriculture est la récolte, qui représente environ 30 % de tous les coûts impliqués. Cela est dû à sa haute valeur ajoutée, qui peut être considérée comme l’opération la plus coûteuse du processus de production en raison de la forte demande énergétique. Afin d'obtenir un meilleur retour sur tous les investissements effectués au cours du cycle de production d'une culture, quelle qu'elle soit, la récolte doit être réalisée selon les normes de qualité exigées par les gestionnaires de l'exploitation. Afin d'optimiser ce processus, nous devons disposer de certaines informations liées à la performance énergétique des récolteuses ou, en d'autres termes, à la consommation de carburant, car nous pouvons gérer ce système agricole mécanisé et prendre des décisions plus logiques et judicieuses, visant à la rationalisation et durabilité de la récolte mécanisée de la canne à sucre.

Lire aussi:

Même si la récolte mécanisée de la canne à sucre présente un coût élevé, elle se présente comme une alternative viable, car sa capacité opérationnelle est supérieure à celle de la récolte semi-mécanisée (communément appelée récolte manuelle), car il existe des lois du travail qui valorisent l'ergonomie. des travailleurs ruraux lors de la coupe manuelle et, également, en raison de la réduction des impacts environnementaux causés par la combustion de la canne à sucre brute.

Dans ce contexte, la consommation élevée de carburant devient le plus grand facteur aggravant de la durabilité énergétique de la récolte, dans laquelle environ 30 L/h et 60 L/h sont consommés par récolteuse, ces valeurs fluctuant dans la récolte mécanisée de la canne à sucre avec des espacements de 1,50 m et 0,90m x 1,50m, et suivez les estimations suivantes (Tableau 1) :

En raison de cette somme élevée consacrée à la demande énergétique, il est essentiel d'évaluer la sécurité et le confort de ceux qui exploiteront la récolteuse, car c'est un moyen d'éviter des coûts supplémentaires liés à la santé de l'opérateur. Nous devons donc appliquer des critères d'évaluation ergonomiques et donner la priorité aux projets qui permettent d'établir une parfaite interaction homme-machine, car la capacité opérationnelle et l'efficacité du travail agricole dépendent des conditions dans lesquelles ils sont effectués et, avec ces facteurs, sont associée à la demande énergétique de la récolte, qui peut augmenter en raison du stress ou de l'inconfort de l'opérateur. Un opérateur dans un environnement agréable est en mesure de mieux faire fonctionner et contrôler la machine pendant les opérations de routine, ce qui se traduit par une plus grande efficacité énergétique.

Le réglage correct et l'utilisation de la moissonneuse dans différentes conditions de travail sont des alliés importants pour réduire la consommation de carburant et, en ce sens, nous pouvons mentionner quelques aspects importants.

La variation de la vitesse de travail du moteur doit être conforme aux besoins, en recherchant la plage de consommation minimale, liée à la productivité du champ de canne à sucre. Par exemple, des études montrent que dans les champs de canne à sucre à faible productivité, la réduction de la rotation des travaux réduit considérablement la consommation de carburant de la récolteuse, grâce à ce contrôle automatique.

Travailler avec la vitesse de récolte appropriée en fonction de la taille du champ de canne à sucre est un autre aspect à prendre en compte.

L'espacement entre les rangs récoltés affecte la quantité de carburant utilisée tout au long de la récolte, associée à la productivité de la canne à sucre (flux de matière végétale récoltée).

Le mécanisme de coupe basal avec contrôle automatique de la hauteur de coupe vise à éviter le contact des disques et des couteaux avec le sol, réduisant ainsi la résistance au mouvement de l'arracheuse.

L'ajustement de la rotation de travail de l'extracteur primaire en fonction de la journée de travail est également un autre facteur important. Dans les périodes plus sèches de la journée, la rotation peut être réduite et maintenir l’efficacité du nettoyage des plantes et des matières minérales.

On sait que certains facteurs dépendent de la réalité du producteur ou de l'unité de production, c'est pourquoi nous devons toujours rechercher le meilleur rapport coût-bénéfice, pour qu'en fin de compte nous ayons un processus plus économique et encore plus durable, puisqu'il y a moins d'émissions de polluants, grâce à une moindre combustion de gasoil, ce qui est un objectif que chacun s'efforce d'atteindre.

Dans ce contexte, en supposant que la demande énergétique de la récolte mécanisée de la canne à sucre est influencée pendant l'opération, le Laboratoire de Mécanisation Agricole (LMA) de l'UFV/Viçosa et le Laboratoire de Machines Agricoles et Mécanisation (Lamma) de l'Unesp/Jaboticabal ont visé dans ce travail à évaluer la demande énergétique d'une récolteuse de plants de canne à sucre tout au long de la récolte, grâce à un contrôle statistique du processus.

Le test a été réalisé dans la zone agricole d'une usine de canne à sucre à proximité des coordonnées géodésiques : latitude 20º01' S et longitude 48º56' W, avec une altitude moyenne de 516 mètres. La pente moyenne de la zone agricole de l'unité de production où le test a été réalisé était de 5 %, le climat prédominant étant Aw, selon la classification de Köeppen. La taille du champ de canne à sucre a été évaluée à l'aide d'un triangle rectangle standard, selon la méthodologie proposée par Ripoli (1996), dans laquelle 25 %, 39 % et 36 % des tiges étaient couchées, litées et dressées, respectivement. La variété récoltée était la RB85-5453, étant en deuxième coupe. La productivité moyenne de la superficie récoltée tout au long du suivi des récolteuses était de 90,91 Mg/ha.

La moissonneuse utilisée présentait les caractéristiques techniques suivantes : moteur 6090T PowerTech (Tier III), de neuf litres, 251 kW (342 ch), à quatre soupapes par cylindre, équipé du système Field Cruise, d'un contrôle de rotation du moteur et d'essieux roulants avec jauge. de 1,88m. Cette moissonneuse-batteuse ne disposait pas de système de direction automatique (pilote automatique) pendant son fonctionnement. La machine ne récolte qu’un seul rang de récolte espacé de 1,50 m. Cette moissonneuse était utilisée depuis deux ans, avec différents nombres d'heures de moteur (2.700 2.240) et d'heures d'élévateur (XNUMX XNUMX) travaillées.

Le plan expérimental a été réalisé sur la base de la méthodologie de contrôle statistique des processus, tout au long d'une journée de travail de huit heures, totalisant 50 points d'échantillonnage, collectés toutes les neuf minutes environ. Les variables ou indicateurs de qualité évalués étaient : la vitesse de travail, la consommation horaire de carburant, la puissance effective et la consommation d'énergie spécifique par unité de surface. La consommation horaire de carburant a été collectée à l'aide du moniteur de colonne avant, à l'intérieur de la moissonneuse, dans lequel la consommation de carburant a été quantifiée à l'aide de capteurs spécifiques installés sur la machine (entrée et sortie du débit de carburant).

Les résultats ont été évalués par contrôle statistique du processus, à l'aide de cartes de contrôle de type I (valeurs individuelles), qui ont une ligne centrale (moyenne générale), ainsi que des limites de contrôle supérieures et inférieures, définies comme LSC et LIC, calculées sur la base de l'écart type. des variables - pour LSC, moyenne plus trois fois l'écart type, et pour LIC, moyenne moins trois fois l'écart, lorsqu'elle est supérieure à zéro (Montgomery, 2009). Quelle que soit l'hypothèse de normalité des données, des cartes de contrôle ont été conçues pour surveiller le processus, l'analyse et la connaissance du processus étant essentielles à la prise de décision (Montgomery, 2009).

La consommation horaire de carburant a montré une instabilité du processus tout au long de la récolte mécanisée des plants de canne à sucre (Figure 1), c'est-à-dire qu'il existe des causes non aléatoires qui influencent la récolte des plants. En ce sens, l'explication possible pourrait être due à la plus grande quantité de matière première à l'intérieur de la machine, ce qui a augmenté la demande de puissance du moteur de la récolteuse pour le traitement complet de cette matière végétale, à ces points en dehors de la limite supérieure de contrôle.

Voltarelli (2013), lors de l'évaluation de la qualité des processus agricoles mécanisés, rapporte que l'instabilité d'un indicateur de qualité peut représenter de manière insatisfaisante la performance de l'opération ou d'un service rendu, mais la connaissance et l'interprétation correcte de chaque situation deviennent fondamentales pour une gestion adéquate de l’opération, afin de la pérenniser.

Enfin, la consommation énergétique de carburant lors de la récolte mécanisée de la canne à sucre présente une grande variabilité en raison du dynamisme des conditions auxquelles la machine doit résister, donc la quantification en temps réel de cet indicateur de qualité lors de la récolte devient un moyen efficace pour maintenir la qualité agricole. et permet également un meilleur contrôle du processus de récolte par les gestionnaires des unités de production.

Murilo Aparecido Voltarelli, UFV/Viçosa ; Rouverson Pereira da Silva, Unesp/Jaboticabal ; Wilson de Almeida Orlando Junior, UFV/Viçosa ; Carla Segatto Strini Paixão, Unesp/Jaboticabal

Article publié dans le numéro 173 de Cultivar Máquina