Título: DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE UMA MÁQUINA PARA COLHEITA DE MACAÚBA INTEGRADO A SISTEMA PIEZOELÉTRICO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA VISANDO MELHORIA ENERGÉTICA DO PROCESSO
Título alternativo: DEVELOPMENT OF A PROJECT FOR A MACAÚBA HARVESTING MACHINE INTEGRATED WITH A PIEZOELECTRIC SYSTEM FOR ENERGY GENERATION AIMING AT IMPROVING THE ENERGY OF THE PROCESS
Autoria de: Rafaella Valle Pereira
Orientação de: Fabio Lucio Santos
Coorientação de: Francisco Scinocca
Presidente da banca: Fábio Lúcio Santos
Primeiro membro da banca: Francisco Scinocca
Segundo membro da banca: Dimas Jose Rua Orozco
Palavras-chaves: Colheita de Energia, Piezoelétrico, Macaúba, Colheita de Macaúba, Sustentabilidade
Data da defesa: 22/01/2025
Semestre letivo da defesa: 2024-2
Data da versão final: 23/01/2025
Data da publicação: 23/01/2025
Referência: Pereira, R. V. DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE UMA MÁQUINA PARA COLHEITA DE MACAÚBA INTEGRADO A SISTEMA PIEZOELÉTRICO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA VISANDO MELHORIA ENERGÉTICA DO PROCESSO. 2025. 46 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: A busca por fontes de geração de energia sustentáveis é fundamental em uma sociedade degradada ecologicamente. A utilização de biocombustíveis surge como solução para a crise energética. A macaúba possui elevado interesse energético devido a sua alta produtividade de óleo vegetal, entretanto, sua cultura comercial apresenta desafios, pois sua colheita é feita de maneira artesanal. Estudos são conduzidos para realizar a mecanização dessa etapa de produção que é feita artesanalmente. Protótipos de cabeçotes de colheita, movimentados por um eixo central, são desenvolvidos para melhorar a eficácia da safra do fruto A colheita de energia (energy harvesting) consiste em uma técnica de conversão de energia, como a mecânica, em cargas elétricas. Os materiais piezoelétricos são capazes de gerar cargas elétricas quando submetidos a deformações mecânicas. De maneira análoga, é possível causar a deformação desses materiais através da exposição a um campo elétrico, permitindo sua utilização como sensores, atuadores ou dispositivos de energy harvesting. Para tornar a colheita do fruto de macaúba mais sustentável, propõe-se a utilização de piezocerâmicas, conectadas ao eixo central do cabeçote de colheita, para a geração cargas elétricas. Para isso, desenvolve-se um dispositivo ao qual pastilhas piezoelétricas são alocadas. A movimentação do eixo central do cabeçote de colheita de frutos de macaúba acarretou na deformação dos PZT??s e consequente geração de energia. Associou-se os PZT??s em série e paralelo ligou-se em um retificador de onda. Realizaram-se os testes utilizando uma máquina universal de ensaios, configurada no modo de ciclagem, alterando a velocidade de movimento. O dispositivo foi manufaturado utilizando-se impressão 3d. Após os testes, concluiu-se que nas condições que o experimento foi realizado, o dispositivo apresentou boa qualidade superficial, baixo peso e as variáveis de tensão, corrente e potência são proporcionais à velocidade do movimento cíclico.
Abstract: The search for sustainable energy generation sources is essential in an ecologically degraded society. The use of biofuels has emerged as a solution to the energy crisis. Macaúba has high energy value due to it is high vegetable oil productivity, however, it is commercial cultivation presents challenges, because it is harvest is done in an artisanal way. Studies are being conducted to mechanize this production stage, which is done by hand. Prototypes of harvesting heads, moved by a central axis, are being developed to improve the efficiency of the fruit harvest. Energy harvesting consists of a technique for converting energy, such as mechanical energy, into electrical charges. Piezoelectric materials are capable of generating electrical charges when subjected to mechanical deformation. Similarly, it is possible to cause deformation of these materials through exposure to electrical field, allowing them to be used as sensors, actuators or energy harvesting devices. To make the harvesting of macauba fruit more sustainable, it is proposed to use piezoceramics, connected to the central axis of the harvesting head, to generate electrical charges. For this, a device was developed to which piezoelectric tablets are allocated. The movement of the central axis of the macauba fruit harvesting head resulted in the deformation of the PZTs and consequent generation of energy. The PZTs were associated in series and parallel and connected to a wave rectifier. The tests were carried out using a universal testing machine, configured in cycling mode, by changing the motion speed. The device was manufactured using 3D printing. After the tests, it was concluded that under the conditions in which the experiment was carried out, the device presented good surface quality, low weight and the voltage, current and power variables are proportional to the speed of cyclic movement.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Rafaella Valle Pereira e Universidade Federal de Lavras
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