Análise do Sistema de Descarga do Graneleiro de Colhedoras de Café via Método dos Elementos Discretos
Colhedoras de café, máquinas agrícolas, simulações de materiais granulares.
A relevância estratégica do café para o Brasil, atual maior produtor e exportador mundial, impulsiona
a busca contínua por ganhos de produtividade e eficiência no setor. A mecanização é
uma solução em franca expansão, contudo, sistemas de descarga de grãos ineficientes em colhedoras
ainda representam um gargalo significativo, gerando tempo ocioso e perdas. Ferramentas
de simulação, como o Método dos Elementos Discretos (DEM), são tecnologias-chave para a
otimização desses projetos. Embora o DEM seja consolidado para outras culturas, observa-se
uma lacuna de estudos voltados para o processo de descarga em colhedoras de café. Atualmente,
não se encontra um modelo representativo deste sistema ou trabalhos que caracterizem
o fruto para este fim. Diante disso, o objetivo geral deste trabalho é desenvolver e validar um
modelo DEM capaz de prever com precisão o comportamento de descarga do tanque de grãos
em colhedoras de café. A metodologia baseia-se na construção de um modelo geométrico CAD
fiel dos subsistemas de transporte da colhedora (graneleiro, transportadores helicoidal, vertical,
transversal e lateral). Os parâmetros físicos dos grãos de café, como densidade e coeficientes de
atrito e restituição, foram calibrados por meio de ensaios experimentais. A simulação numérica,
utilizando o software Ansys Rocky, será validada comparando os resultados de vazão mássica
e tempo de esvaziamento com dados de experimentos de campo, replicando cenários com a
máquina parada e em movimento. Espera-se obter um modelo de simulação robusto, com erro
percentual abaixo de 15% na vazão mássica estabilizada, que servirá como uma ferramenta de
baixo custo para testar virtualmente otimizações de projeto, acelerando o ciclo de inovação para
o setor.