AVALIAÇÃO DE UMA PONTA DE PULVERIZAÇÃO HIDRÁULICA DE JATO CÔNICO VAZIO

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1 AVALIAÇÃO DE UMA PONTA DE PULVERIZAÇÃO HIDRÁULICA DE JATO CÔNICO VAZIO Rafael Batista Ferreira 1, Fabiana Rodrigues Cardoso 1 Érica Pereira Fernandes 2 Divina Cléia Resende dos Santos 2, Elton Fialho Reis 3 1 Mestrandos Eng. Agrícola - UEG, bolsistas CAPES 2 Mestrandos Eng. Agrícola - UEG. 3 Orientador, Professor Doutor - UEG. Universidade Estadual de Goiás - UEG. Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas. Campus Henrique Santillo, CEP: , Anápolis-GO.Brasil. Data de recebimento: 07/10/ Data de aprovação: 14/11/2011 RESUMO Os bicos de pulverização representam um dos principais componentes nos vários tipos de pulverizadores hidráulicos existentes. Dentre as várias partes constituintes do bico de pulverização a ponta é a mais importante. Este trabalho teve como objetivo avaliar uma ponta de pulverização hidráulica de jato cônico vazio em diferentes pressões e ângulos de aplicação. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Goiás, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, Anápolis GO. Em ambiente controlado, utilizou-se no estudo a ponta JA-2. Foram avaliados os seguintes parâmetros: Perfil de distribuição volumétrica superficial, vazão, ângulo de pulverização e coeficiente de variação (cv) da distribuição volumétrica superficial. Empregou-se as pressões de 276, 414, 552 e 621 kpa (P1, P2, P3 e P4 respectivamente), combinadas aleatoriamente com as alturas de 40, 50 e 60 cm (A1, A2 e A3 respectivamente). As pressões estudadas influenciaram a vazão, sendo que em geral maiores pressões propiciam maiores vazões. O ângulo de pulverização não foi influenciado pelas pressões estudadas. Maiores alturas e pressões propiciam melhor distribuição volumétrica superficial do bico. PALAVRAS-CHAVE: Agrotóxico, tecnologia de aplicação, pulverizadores. EVALUATION OF A HYDRAULIC SPRAY NOZZLES HOLLOW CONE ABSTRACT The spray nozzles are a major component in various types of existing hydraulic sprayers. Among the various constituent parts of the spray nozzle tip is the most important. This study aimed to evaluate a spray tip hydraulic hollow cone at different pressures and angles of application. The tests were performed at the Laboratory of Agricultural Engineering, Universidade Estadual de Goiás, University Unit of Exact Sciences and Technology, Anápolis - GO. In laboratory was used to study the tip JA- 2. It was evaluated the following parameters: volumetric distribution profile of surface flow, spray angle and coefficient of variation (cv) of the distribution volume surface. It was applied pressures of 276, 414, 552 and 621 kpa (P1, P2, P3 and P4 respectively), randomly combined with heights of 40, 50 and 60 cm (A1, A2 and A3 ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 120

2 respectively). The pressures studied influenced the flow, and generally provide higher pressure flows. The spray angle was not influenced by the pressures studied. Greater heights and provide better pressure distribution volume of the nozzle surface. KEYWORDS: Pesticides, application technology, sprinklers. INTRODUÇÃO Por controlar pragas e ajudando positivamente o aumento da produtividade das lavouras, os agrotóxicos fazem parte diretamente da produção agrícola mundial (THEBALDI et. al., 2009). BARCELLOS et. al. (1998) afirmam que no sistema de produção agrícola a correta utilização dos agrotóxicos é fundamental para a preservação do potencial produtivo das lavouras, porém geram uma preocupação ambiental devido ao seu potencial de risco de contaminação. A utilização correta e criteriosa dos agrotóxicos cada vez mais tem sido exigida dos produtores rurais, porém o que se observa no campo é a falta de informação a respeito da tecnologia de aplicação. O uso destes insumos, muitas vezes indiscriminado, tem sido alvo de questionamento perante pesquisadores, sociedade e governo (FERNANDES, 1997; THEBALDI et. al., 2009). Segundo OSIPE et. al. (2010), para que o uso de agrotóxicos ocorra de maneira segura, é preciso utilizá-los obedecendo as recomendações, preservando o solo a água, a saúde humana e animal e combatendo as doenças, pragas e plantas daninhas que prejudicam a produção agrícola sem prejudicar a qualidade do alimento produzido. Para FERNANDES (1997) as aplicações podem, muitas vezes, produzir o efeito desejado, porém de forma ineficiente, porque não se utilizou a melhor técnica disponível ou o melhor equipamento de aplicação, que determinaria o emprego de menor quantidade de ingrediente ativo na obtenção dos mesmos resultados. O mesmo autor afirma que na prática, a dose de agrotóxico empregada é muito superior à requerida. MATTHEUS (2002), afirma que a tecnologia de aplicação de agrotóxicos tem como objetivo colocar a quantidade certa de ingrediente ativo no alvo, com a máxima eficiência e de maneira econômica, afetando o mínimo possível o ambiente. Segundo TEIXEIRA (1997), devido a flexibilidade que oferecem em diferentes situações, dentre as diversas técnicas de aplicação de agrotóxicos as que se baseiam na pulverização hidráulica são as mais difundidas. Os bicos de pulverização representam um dos principais componentes nos vários tipos de pulverizadores hidráulicos existentes, pois influenciam diretamente na qualidade e na segurança da aplicação. Denomina-se bico ao conjunto de peças colocado no final do circuito hidráulico, por meio do qual a calda é fragmentada em gotas. O bico consiste de várias partes, sendo a ponta de pulverização a mais importante. (CHRISTOFOLETTI, 1999; CUNHA et. al., 2007). Recomenda-se a utilização de pontas de jato cônico vazio nas aplicações de fungicidas e inseticidas, principalmente em culturas com grande massa foliar, em que a penetração das gotas na planta e a cobertura do alvo são essenciais (SRIVASTAVA et. al., 1993; WILKINSON et. al., 1999). ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 121

3 Geralmente, as pontas de jato cônico vazio trabalham submetidos a uma pressão de 200 a kpa e produzem ângulo de abertura de 60º a 80º (CHRISTOFOLETTI, 1991). Constituem passos importantes para a melhoria das condições de avaliação, de estratégias para redução da deriva, de precisão e da segurança na aplicação de agrotóxicos, a escolha e o uso adequado da ponta de pulverização (WOMAC et al., 1997). De acordo com JOHNSON e SWETNAM (1996), a seleção correta da ponta de pulverização é imprescindível na aplicação de agrotóxicos, e determina quanto é aplicado por área, a uniformidade da aplicação, da cobertura e do risco potencial de deriva. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar uma ponta de pulverização hidráulica de jato cônico vazio em diferentes pressões e ângulos de aplicação. MATERIAIS E MÉTODOS Os ensaios foram realizados no Laboratório de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Goiás, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, Anápolis GO. Utilizou-se ambiente controlado, ou seja, sem influência de vento, temperatura ambiente a 24º C e Umidade Relativa (UR) de 55%. A ponta utilizada foi do modelo JA-2, cor preta, de jato cônico vazio e fabricada de cerâmica. De acordo com o fabricante, a ponta JA-2 fornece vazões de 0,64; 0,76 e 1,00 L min -1 quando utilizadas pressões de e 414, 621 e 1034 kpa respectivamente, e ângulo de abertura de Jato de 80º quando utilizada a pressão de 1034 kpa.. Foram avaliados os seguintes parâmetros: Perfil de distribuição volumétrica superficial, vazão, ângulo de pulverização e coeficiente de variação (cv) da distribuição volumétrica superficial. Utilizou-se para os ensaios uma mesa de distribuição que possui vinte canaletas e vinte provetas de 100 ml cada, localizadas no fim destas canaletas. Quando a mesa se encontra na horizontal, o líquido é pulverizado, ficando retido nas canaletas. Colocando a mesa na posição vertical o líquido escorre para as provetas, obtendo-se as leituras de volume. A pressão foi controlada através de um controlador de pressão e um manômetro, enquanto a altura foi controlada através da movimentação vertical da barra onde encontra conectado o bico. Esse sistema foi alimentado por uma bomba de pistão de 0,5cv monofásica, com rotação de 1725rpm. A mesa segue os padrões especificados pela norma ISO 5682/1 (ISO 1986). O tempo utilizado para determinar a vazão foi de 60 segundos. A determinação do ângulo de abertura do jato foi feita por meio de imagens frontais dos bicos de pulverização obtidas com câmera digital (Sony Mavica FD 75 com zoom óptico de 10 vezes), analisadas no programa computacional Auto Cad Para a análise estatística dos dados utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 3 (quatro pressões e três alturas da barra porta bicos), com três repetições. Empregou-se as pressões de 276, 414, 552 e 621 kpa (P1, P2, P3 e P4 respectivamente), combinadas aleatoriamente com as alturas de 40, 50 e 60 cm (A1, A2 e A3 respectivamente). Realizou-se o teste de Tukey, a 5% de probabilidade para comparação das médias dos tratamentos utilizando o software SISVAR ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 122

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Para que haja uma boa visualização da distribuição volumétrica, foram construídos gráficos em modelo de histograma. As Figuras 1, 2 e 3 mostram os perfis de distribuição volumétricas da ponta JA-2 variando-se pressão e altura de aplicação. Observa-se que na medida em que se aumenta a altura tende a ocorrer um padrão de pico nas provetas centrais em todas as pressões estudadas. Quando a pressão e altura são as menores (276 kpa e 40 cm) tem-se o maior volume acumulado nas provetas centrais, ou seja na sétima até a décima quarta proveta. Com o gradual aumento da altura e pressão, o líquido pulverizado chega à maior quantidade às provetas mais afastadas do centro, porém em volume inferior das provetas centrais, para todas as variações de pressão e altura. FIGURA 1 - Perfil de distribuição volumétrica da ponta JA-2 na altura de 40cm nas diferentes pressões estudadas (P1=.276 kpa, P2= 414 kpa, P3= 552 kpa e P4= 621 kpa). FIGURA 2 - Perfil de distribuição volumétrica da ponta JA-2 na altura de 50cm nas diferentes pressões estudadas (P1=.276 kpa, P2= 414 kpa, P3= 552 kpa e P4= 621 kpa). ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 123

5 FIGURA 3 - Perfil de distribuição volumétrica da ponta JA-2 na altura de 60cm nas diferentes pressões estudadas (P1=.276 kpa, P2= 414 kpa, P3= 552 kpa e P4= 621 kpa). Através do teste de Tukey a 5% de probabilidade, foi constatado que as médias de vazões encontradas para P3 e P4 não se diferiram estatisticamente entre si, sendo as mesmas de 0,718 e 0,726 L min -1 respectivamente (Tabela 1). Já a média da vazão em P2 se diferiu estatisticamente em relação as demais pressões, sendo a mesma de 0,651 L min -1. O mesmo foi observado para P1 que apresentou média de vazão de 0,594 L min -1. Portanto, o aumento da pressão causou um aumento significativo na vazão, estando de acordo com CHRISTOFOLETTI (1999). TABELA 1 Valores médios de vazão (L min -1 ) em relação às altura pressões estudadas. Pressão Vazão (L min -1) P C P B P A P A * Médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente, entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. Em relação às médias do ângulo de pulverização, observa-se através da Tabela 2, que as mesmas não se diferiram estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade nas pressões e alturas estudadas (P > 0,05), sendo a média geral de 78º, e o cv= 5,42 %. TABELA 2 Análise de variância dos ângulos de pulverização obtidos às pressões e alturas estudadas. FV GL SQ QM Fc P Pressão 3 430,667 42,102 2,346 0,098 Altura 2 40,389 20,194 1,125 0,341 Pressão*Altura 6 150,278 25,046 1,396 0,257 Erro ,306 17,944 Total corrigido ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 124

6 As combinações de altura e pressões estudadas influenciaram significativamente (teste de Tukey a 5% de probabilidade) o coeficiente de variação da distribuição volumétrica superficial do bico (Tabela 3). Foi constatado que o mesmo diminuiu a medida em que se aumentou a pressão. Isso corrobora com o fato de que P1 é inferior às pressões recomendadas pelo fabricante. Da mesma forma o coeficiente de variação mostrou-se ser inversamente proporcional à altura. Portanto a combinação que proporcionou maior coeficiente de variação foi a P1A1, com média de 1,53%. Já as combinações que proporcionaram menores coeficientes de variação foram as P2A3, P3A3 e P4A3, com médias de 0,64; 0,54 e 0,48%. Resultados semelhantes foram encontrados por Cunha et al. (2004). TABELA 3 Efeitos da altura da barra porta-bicos e da pressão do líquido sobre o coeficiente de variação médio (%) da distribuição volumétrica superficial. Altura (cm) Pressão A1 A2 A3 P Aa 1.167Ba 0.911Ca P Aab 1.020Bab 0.637Cb P Aab 0.819Bbc 0.543Cb P Ab 0.732Bc 0.480Cb * Médias seguidas da mesma letra maiúscula, nas linhas, e minúscula, nas colunas, não diferem significativamente, entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. CONCLUSÕES As pressões estudadas influenciaram a vazão, sendo que em geral maiores pressões propiciam maiores vazões. O ângulo de pulverização não foi influenciado pelas pressões estudadas. O coeficiente de variação foi inversamente proporcional às altura e pressões estudadas, ou seja maiores alturas e pressões propiciam melhores distribuição volumétrica superficial do bico. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARCELLOS, L. C.; CARVALHO, Y. C.; SILVA, A. L. Estudo sobre a penetração de gotas de pulverização no dossel da cultura da soja [Glycinemax(L.) Merrill]. Engenharia na Agricultura, v. 6, n. 2, p , CHRISTOFOLETTI, J.C. Considerações sobre tecnologia de aplicação de defensivos agrícolas. São Paulo: Teejet, p. CHRISTOFOLETTI, J.C. Bicos de pulverização: seleção e uso. Diadema: Spraying Systems, p. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 125

7 CUNHA, J.P.A.R.; TEIXEIRA, M.M.; VIEIRA, F.R.; FERNANDES, H.C. Uniformidade de distribuição de líquido por bicos de pulverização hidráulicos de jato plano e de jato cônico vazio. Revista Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.12, n.3, p CUNHA, J.P.A.R.; TEIXEIRA, M.M.; FERNANDES, H.C. Avaliação do espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulicas utilizando a técnica da difração do raio laser. Revista Engenharia Agrícola. Jaboticabal, v.27, n.esp., p.10-15, jan FERNANDES, H.C. Aplicação de defensivos agrícolas: teoria da gota. Engenharia na Agricultura, Série Caderno Didático, n.24, p.1-14, JOHNSON, M. P.; SWETNAM, L. D. Sprayer nozzles: selection and calibration. Lexington: University of Kentucky, p. MATTHEWS, G.A. The application of chemicals for plant disease control.in: WALLER, J.M.; LENNÉ, J.M.; WALLER, S.J. Plant pathologist s pocketbook. London: CAB, p OSIPE, R.; GANDOLFO, M. A.; LAQUILA, V.; FIORINI, M.; CARVALHO, F. K.; GUERGOLET, W.; BALDINI, V.; ALVES, K. A.; BONOTTO, K. R.; BISINOTI, M.; ALMEIDA, Y. F. R. Avaliação da deriva com diferentes pontas de pulverização avaliada em túnel de vento. Congresso Brasileiro da Ciência das Plantas Daninhas, 26. Anais... Ribeirão Preto SP, p SRIVASTAVA, A.K.; GOERING, C.E. ROHRBACH, R.P. Chemical Application. Engineering principles of agricultural machines. St. Joseph: ASAE, p TEIXEIRA, M.M. Influencia delvolumen de caldo y de launiformidad de distribución transversal sobrelaeficacia de lapulverización hidráulica f. Tese (Doutorado em Engenharia Rural) - Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrônomos, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, THEBALDI, M.S.; REIS, E.F.; GRATÃO, P.T.S.; SANTANA, M.S. Efeito da adição de adjuvante na redução de deriva em pontas de pulverização tipo cone vazio. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, Vol. 18, No. 2, WILKINSON, R.; BALSARI, P.; OBERTI, R. Pest control equipment. In: STOUT, B.A. (Ed.). CIGR handbookofagricultural engineering. St. Joseph: ASAE, v.3. p WOMAC, A. R.; GOODWIN, J. C.; HART, W. E. Comprehensive evaluation of droplet spectra from drift reduction nozzles. St. Joseph: ASAE, p. (ASAE Paper n ). ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 126

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