CINEMÁTICA DAS VELOCIDADES NORMAL E TAMGENCIAL NO BORDO CORTANTE DAS LÂMINAS DE CORTADORES DE BASE DAS COLHEDORAS DE CANA-DE-AÇÚCAR

Abstract

O corte basal da cana-de-açúcar é realizado por dois discos contra-rotativos com cinco lâminas retangulares fixadas na posição radial e possuem movimentos de rotação e translação. Estas lâminas cortam os colmos em sua base por impacto, o que causa danos na soqueira e na cana colhida. O objetivo deste trabalho foi investigar virtualmente configurações alternativas de cortadores de base e fornecer subsídios para um desenvolvimento teórico do processo de corte. Foram escritos programas em MATLAB para determinar a influência de parâmetros como o ângulo de ataque, velocidade de avanço da colhedora, a velocidade angular do disco sobre a relação entre as velocidades normal e tangencial no bordo cortante da lâmina. Se houver um ângulo entre a perpendicular do bordo cortante e o deslocamento da lâmina (ângulo de ataque), ocorre um deslizamento e estando as fibras do material aderidas à lâmina, estas serão cortadas por fricção e sofrerão apenas tensão de tração. O estudo cinemático das lâminas curvas permitiu definir a relação entre as velocidades normal e tangencial em um ponto do bordo cortante e mostrou que o ângulo θ_r (ângulo entre a raiz e a ponta da lâmina com o centro do disco) foi o fator que mais influenciou nesta relação.

Palavras chave: Estudo cinemático, cortador de base, colhedora de cana-de-açúcar.

KINEMATIC S OF TANGENTIAL AND NORMAL VELOCITIES AT BLADE CUTTING EDGES OF SUGARCANE HARVESTER S

SUMMARY: The sugarcane base cutter is composed of two counter-rotating discs that have five rectangular blades fixed in radial positions with rotational and transitional movements. These blades cut the cane at its base which causes damage to the stool and in the harvested cane. The objective of this study was to develop a virtual investigation of some alternative base cutting configurations, which is not based on the impact of the cut, and provides support for a theoretical development of the sugarcane cutting process. Programs were written in MATLAB to determine the influence of parameters such as cutting angle, forward combine speed, the angular velocity of the disk, and on the relationship between normal and tangential velocities at cutting. If there is an angle between the perpendicular cutting board and the displacement of the cutting blade (angle of attack) slipping occurs. The fibers of the material are adhered to the blade and are cut by friction while only enduring tension from traction. The kinematic study of curved blades allowed to define the relationship between the normal and tangential velocities at a point of the cutting edge and showed that the angle θr (angle between the root and the tip of the blade with the center of the disc) was the factor that most influenced this relationship.

Keywords: Kinematic study, base cutter, sugarcane harvester.