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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Bruna Pessoa Passalaqua
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2018
Orientador
Banca examinadora
Molin, Jose Paulo (Presidente)
Beauclair, Edgar Gomes Ferreira de
Garcia, Angel Pontin
Gimenez, Leandro Maria
Título em português
Erros de percurso em carretas de transbordo de cana-de-açúcar
Palavras-chave em português
Controle de tráfego
Desvios laterais
Direcionamento automático
GNSS
Resumo em português
O sistema de produção canavieiro e dependente da sequência de cortes e rebrota das plantas de cana-de-açúcar. O trafego sobre a soqueira deve ser evitado para garantir a integridade fisiológica da rebrota e possibilitar a obtenção de elevada produtividade. Essa necessidade de exatidão no trafego de maquinas canavieiras impulsionou a adoção de sistemas de direcionamento automático para a otimização do trafego dos conjuntos mecanizados nas lavouras, especialmente em colhedoras. No entanto, os conjuntos de tratores e carretas de transbordo apresentam o risco de desvios do trafego ideal e trafegam sobre o terreno em igual intensidade ao das colhedoras, porem comumente sem sistemas de direcionamento automático ou com sistemas simplificados. Além disso, as carretas sofrem desvios em percursos curvos e em terrenos inclinados, o que frequentemente ocorre nas áreas produtoras. O desempenho dos sistemas de direcionamento automático está frequentemente associado aos erros transversais a trajetória, os quais devem estar abaixo de 0,1 m para evitar danos as soqueiras. Deste modo, este trabalho objetivou quantificar os desvios a que os tratores e carretas de transbordo estão submetidos sob diferentes tipos de percursos em terrenos planos e inclinados. Utilizou-se do sistema de transporte interno composto por um trator e duas carretas de transbordo com três eixos, sendo todos equipados com receptores GNSS e sistema de correção tipo RTK para a obtenção de suas respectivas posições. Os erros entre as passadas foram avaliados pela diferença da distância ortogonal entre os pontos de posição das antenas, no centro do trator e no centro do último eixo de cada carreta, em relação a linha referencia. Os resultados obtidos mostraram que, quando analisado o impacto do relevo no direcionamento manual em função dos tipos de percurso, os maiores desvios ocorreram em terreno inclinado e, nesse caso, os erros são maiores em percursos curvos, pois as carretas de transbordo tem a tendência de diminuir o raio de curvatura. Observando os valores de desalinhamento em áreas de pequena inclinação, com ambos os direcionamentos, constatou-se que o sistema de direcionamento automático auxilia para minimizar os erros de desalinhamento no ultimo transbordo. No entanto, quando o direcionamento passa a ser manual, esses erros aumentam em ate cinco vezes acima do aceito. A medida que os desalinhamentos são relacionados as inclinações laterais, seus valores crescem sensivelmente, mesmo utilizando sistema de direcionamento automático. Sugere-se a adaptação e avaliação do desempenho de sistemas com atuadores nos rodados ou no cabeçalho dos transbordos e a utilização de transbordos montados em chassi de caminhão. Conclui-se que a metodologia desenvolvida foi eficiente para quantificar os erros de percursos do conjunto trator-transbordo de cana-de-açúcar e que a inclinação do terreno, mesmo com variações sutis, exerce forte influência para o desalinhamento do conjunto.
Título em inglês
Path error in sugarcane transshipment trailers
Palavras-chave em inglês
Automatic steering
Controled traffic
GNSS
Lateral deviation
Resumo em inglês
Sugarcane production system is dependent on the sequence of cuts and regrowth of sugarcane plants. The traffic on the ratoon should be avoided to ensure physiological integrity of the regrowth and enable high productivity. This need for accuracy in traffic of sugarcane machines boosted the adoption of automatic guidance systems for mechanized sets in crops, especially harvesters. However, tractors with transshipment trailers usually present the risk of deviation from the ideal path, since they rarely employ automatic steering systems, or use simplified ones, and travel on the ground at the same intensity as that of the harvesters. In addition, trailers are subject to deviations in curved paths and sloping terrain, which often occurs in producing areas. The performance of automatic steering systems is often associated with traverse errors, which should be less than 0.1m in order to avoid damage to the ratoon. Thus, this study aims to quantify deviations to which tractors and transshipment trailers are submitted under different paths on flat and inclined terrain. The transport system used in this study is composed of a tractor and two transshipment trailers with three axes, all of which are equipped with GNSS receivers and a RTK type correction system to obtain their respective positions. The errors between the passes were evaluated by the difference in the orthogonal distance between the antenna position points at the center of the tractor and at the center of the last axis of each truck, relative to the reference line. The obtained results showed that, when analyzing the impact of the relief on the manual steering according to the types of route, the greater deviations occurred in inclined terrain and, in this case, the errors are larger in curved routes, since the transshipment trailers tend to decrease the radius of curvature. Observing the values of misalignment in areas of small inclination, in both directions, it was verified that the automatic steering system helps to minimize misalignment errors of the last transshipment in the correct route. However, when steering becomes manual, these errors increase by up to five times what is accepted. As the misalignments are related to the lateral slopes, the values of misalignments increase significantly, even using an automatic steering system. Adaptations and evaluation of performance of systems with actuators in the wheels or in the heading of the transshipment and the use of transshipment mounted in truck are suggested. It is concluded that the developed methodology was efficient to quantify the errors of trajectories of the tractor-transshipment set of sugarcane and the inclination of the terrain, even with subtle variations, exerts a strong influence for the misalignment of the set.
 
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Data de Publicação
2018-06-27
 
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