CALIBRAÇÃO DE PARÂMETROS DE CONTATO DE FRUTOS DE CAFÉ PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS
Propriedades de contato; Ângulo de repouso; Resposta macroscópica; Simulação numérica.
A caracterização de frutos de Coffea arabica L. é fundamental para representar, por meio do Método dos Elementos Discretos (DEM), operações de colheita, transporte e processamento do café. Este trabalho tem como objetivo caracterizar experimentalmente e calibrar um modelo DEM para frutos de café da cultivar Mundo Novo, considerando estádios verde, verde-cana e maduro, além de uma mistura representativa para o ensaio de ângulo de repouso. Foram determinadas propriedades físicas, morfométricas e de contato, incluindo atrito estático e dinâmico, restituição, resistência ao rolamento e ângulo de repouso, em interações fruto–fruto e fruto–superfície com madeira e metal.
Os resultados experimentais indicaram que o comportamento dos frutos é influenciado pelo estádio de maturação, pela superfície de contato e pela interação entre esses fatores. Para o ângulo de repouso, observaram-se valores médios de 28,4°, 31,7° e 34,2° para os estádios verde, verde-cana e maduro, respectivamente, com efeito significativo do estádio de maturação e da interação estádio × superfície, enquanto a superfície isoladamente não foi significativa. No Rocky DEM, o modelo foi configurado com diferentes geometrias de partículas e uma estratégia sequencial de calibração. Na triagem por Plackett–Burman, o coeficiente de resistência ao rolamento foi o parâmetro de interação dos frutos com maior influência sobre o ângulo de repouso, indicando sua prioridade no refinamento do modelo.
Os resultados obtidos atendem ao objetivo proposto, fornecendo parâmetros consistentes para a calibração do modelo DEM e contribuindo para uma representação mais realista do comportamento coletivo dos frutos.