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Propriedades físicas e comportamento dinâmico do sistema fruto- ráquila da macaúba (Acrocomia aculeata)

quarta-feira, agosto 14, 2019

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Autor: Velloso, Nara Silveira

Resumo: A palmeira nativa macaúba tem ampla extensão territorial e é fonte de matéria prima para produção de biodiesel, no entanto sua produção ainda é extrativista. Para melhorar a qualidade dos frutos e a eficiência na colheita, faz-se necessário estudar diferentes opções para a colheita. Uma das alternativas é o uso de máquinas que utilizam o princípio de vibrações mecânicas. Esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de determinar as propriedades geométricas, físicas e mecânicas do sistema fruto-ráquila da macaúba e modelar seu comportamento dinâmico. Foram utilizadas dez amostras de quatro acessos diferentes nos estádios de maturação verde e maduro. As propriedades geométricas foram determinadas através de medições diretas nos corpos de prova. Ensaios de tração e vibração foram realizados para determinar propriedades físicas e mecânicas do sistema fruto-ráquila da macaúba. 

O comportamento dinâmico do sistema foi simulado a partir de uma análise modal pelo método de elementos finitos e validado em função dos deslocamentos reais observados durante os ensaios de vibração laboratoriais. As massas específicas do sistema tendem a aumentar conforme evolui a maturação dos frutos. O Módulo de Elasticidade obtido para a ráquila ficou entre 1,86 MPa e 3,80 MPa, para o estádio de maturação verde e 1,22 MPa e 3,20 MPa para o estádio de maturação maduro. O coeficiente de Poisson para a ráquila ficou entre 0,2 e 0,52 para o estádio de maturação verde e entre 0,16 e 0,52 para o estádio de maturação maduro. A razão de amortecimento encontrada ficou entre 0,01 e 0,11 para o estádio de maturação verde e entre 0,04 e 0,10 para o estádio de maturação maduro. O sistema fruto-ráquila foi caracterizado como subamortecido. 

Os valores médios encontrados para as frequências naturais nos ensaios de vibração foram de 20,09 Hz para o estádio de maturação verde e 19,86 Hz para o estádio de maturação maduro. Os valores médios de frequências naturais extraídas nas simulações foram de 23,61 Hz e 21,65 Hz para os estádios de maturação verde e maduro, respectivamente. Os valores das frequências naturais foram menores para o estádio de maturação maduro que para o estádio de maturação verde. O modo de vibração extraído foi o oitavo modo. As tensões de von Mises ficaram concentradas na ligação entre a ráquila e o fruto.

Para ter acesso ao artigo completo, clique aqui.

Fonte: Locus UFV

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