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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
Engenharia Agrícola e Ambiental (31002013032P3)
Educação Presencial
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO COM MOVIMENTAÇÃO AUTOMÁTICA E APLICAÇÃO A TAXAS VARIÁVEIS PARA ÁREAS COM CULTIVO DIVERSIFICADO DE OLERÍCOLAS
THALISSA OLIVEIRA PIRES MAGALHAES
DISSERTAÇÃO
20/07/2023

O sistema de irrigação mais empregado na olericultura é a aspersão convencional, que tem como característica a aplicação de água uniforme, o que dificulta o manejo da irrigação em áreas de múltiplas culturas e/ou em estágios de desenvolvimento distintos. Nesse caso, o mais adequado é o uso de sistemas de irrigação que apliquem água conforme a variabilidade espacial. Visando atender essa variabilidade nos sistemas diversificados de olerícolas, este trabalho busca desenvolver e avaliar um sistema de irrigação, com movimentação automática, voltado à agricultura familiar. O projeto foi desenvolvido nos Laboratórios de Hidráulica e Irrigação e no Laboratório de Projetos de Máquinas Agrícolas do Departamento de Engenharia, do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. O protótipo é composto por um sistema de irrigação mecânico comandado eletronicamente, uma barra gotejadora, carretel enrolador e sistema eletrônico de controle. A barra gotejadora, ao se movimentar aplica água de forma individual às culturas, cujas lâminas são controladas por meio da velocidade de deslocamento e pela abertura de linhas laterais, controladas por válvulas de acionamento por pulsos elétricos. A movimentação da barra é efetuada por meio do carretel enrolador, que enrola ou libera a mangueira flexível de alimentação de água de forma automática. Quando a mangueira é enrolada pelo carretel, a barra se movimenta na direção final dos canteiros, aplicando metade da lâmina requerida. Na volta, a outra metade da lâmina é aplicada, finalizando a irrigação. O carretel enrolador possui um painel de controle eletrônico que comunica com o painel de controle existente na barra gotejadora permitindo a aplicação das lâminas de irrigação via acionamento ou fechamento das válvulas por pulsos elétricos. A avaliação da barra gotejadora consistiu na escolha dos emissores, determinação das lâminas de irrigação, avaliação hidráulica e mecânica da barra gotejadora, cálculo da área potencial irrigável e avaliação de custo de implantação do sistema. Na avaliação hidráulica da barra gotejadora, foi observado a aplicação de lâminas constantes e velocidades constantes e avaliação de lâminas variáveis entre e ao longo dos canteiros. Na avaliação mecânica foi observada a robustez e o desempenho do sistema. Por fim, na avaliação da área potencial irrigável e custo do sistema, foi calculado e comparado aos outros sistemas convencionais existentes no mercado. Todos os emissores apresentaram resultados satisfatórios, mas o emissor utilizado na avaliação foi o gotejador autocompensante. A barra gotejadora apresentou boa uniformidade e eficiência de aplicação tanto para lâminas constantes quanto para lâminas variáveis. Na avaliação mecânica foi observado o desalinhamento da estrutura e falta de robustez. A área potencial irrigável é de 360 m²dia-1 e o custo de R$ 68.759,16 ha-1, custo maior do que o custo médio de irrigação localizada do mercado. De acordo com os resultados obtidos, a técnica de acionamento das válvulas por pulsos elétricos foi capaz de entregar uma vazão equivalente e proporcionar lâminas variáveis. Para lâminas constantes, a barra gotejadora conseguiu se manter estável e uniforme. Por fim, a barra gotejadora conseguiu atender as necessidades do cultivo diversificado de olerícolas.

irrigação de precisão, microirrigação, agricultura familiar, desenvolvimento tecnológico, automação
The irrigation system most used in horticulture is the conventional sprinkler, which is characterized by the application of uniform water, which makes it difficult to manage irrigation in areas with multiple crops and/or at different stages of development. In this case, the most appropriate is the use of irrigation systems that apply water according to spatial variability. Aiming to address this variability in the diversified systems of vegetable crops, this work seeks to develop and evaluate an irrigation system, with automatic movement, aimed at family agriculture. The project was developed at the Hydraulics and Irrigation Laboratories and at the Agricultural Machinery Project Laboratory of the Engineering Department of the Institute of Technology at the Federal Rural University of Rio de Janeiro. The prototype consists of an electronically controlled mechanical irrigation system, a drip bar, reel reel and electronic control system. The project was developed at the Hydraulics and Irrigation Laboratories and at the Agricultural Machinery Project Laboratory of the Engineering Department of the Institute of Technology at the Federal Rural University of Rio de Janeiro. The prototype consists of an electronically controlled mechanical irrigation system, a drip bar, reel reel and electronic control system. The dripper bar, when moving, applies water individually to the cultures, whose blades are controlled by means of the displacement speed and the opening of lateral lines, controlled by valves activated by electric pulses. The movement of the bar is carried out by means of the reel reel, which automatically winds or releases the flexible water supply hose. When the hose is wound onto the reel, the bar moves in the final direction of the beds, applying half of the required blade. On the way back, the other half of the blade is applied, completing the irrigation. The reel reel has an electronic control panel that communicates with the existing control panel on the dripper bar, allowing the application of irrigation blades by activating or closing the valves by electrical pulses. The evaluation of the dripper boom consisted of choosing the emitters, determining the irrigation depths, hydraulic and mechanical evaluation of the dripper boom, calculating the potential irrigable area and evaluating the cost of implementing the system. In the hydraulic evaluation of the dripper bar, the application of constant blades and constant speeds and evaluation of variable blades between and along the beds were observed. In the mechanical evaluation, the robustness and performance of the system were observed. Finally, in evaluating the potential irrigable area and cost of the system, it was calculated and compared to other conventional systems on the market. All emitters showed satisfactory results, but the emitter used in the evaluation was the self-compensating dripper. The drip bar showed good uniformity and application efficiency for both constant and variable depths. In the mechanical evaluation, the misalignment of the structure and lack of robustness were observed. The potential irrigable area is 360 m²day-1 and the cost is BRL 68,759.16 ha-1, which is higher than the average cost of localized irrigation in the market. According to the results obtained, the technique of activating the valves by electric pulses was able to deliver an equivalent flow and provide variable blades. For constant blades, the drip bar was able to remain stable and even. Finally, the drip bar was able to meet the needs of diversified vegetable crops.
precision irrigation, micro-irrigation, family farming, technological development, automation
1
73
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

SISTEMAS AGRÍCOLAS
MECANIZAÇÃO, INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO NA AGRICULTURA
DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO, AVALIAÇÃO, MODELAGEM DE PROCESSOS E EFICIÊNCIA DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO

Banca Examinadora

MARINALDO FERREIRA PINTO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
MURILO MACHADO DE BARROS Docente - PERMANENTE
MARINALDO FERREIRA PINTO Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - Mestrado e Doutorado - Cursos Emergentes 24
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Capes
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.88.6
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

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