Projeto e implementação de uma máquina sequencial de classificação por tamanho de frutas

Elkaoud, Nabil S. M.; Mahmoud, Ragab K.

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Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental

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Sumário

Articles • Rev. bras. eng. agríc. ambient. 26 (10) • Out 2022 • https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v26n10p722-728 copiar

Projeto e implementação de uma máquina sequencial de classificação por tamanho de frutas

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

Este estudo tem como objetivo desenvolver uma máquina classificadora por tamanho de frutas simples e de fácil construção. A máquina de classificação foi projetada para classificar laranjas, maçãs e ameixas amarela em grupos de tamanho pequeno, médio, grande e extra grande, classificando de acordo com as propriedades físicas e mecânicas, incluindo dimensões axiais, diâmetro médio aritmético, esfericidade, massa, volume, área projetada, e características de atrito (coeficiente de atrito estático) contra duas superfícies estruturais da máquina de triagem (ferro galvanizado e borracha). A eficiência máxima de triagem da máquina foi de 98% a 20 rpm para frutos de ameixas. Enquanto a eficiência mínima de classificação de frutos da máquina a 25 rpm foi de 76% para frutos de maçãs. A eficiência de classificação da máquina aumenta com o aumento da proporção de esfericidade dos frutos. A produtividade da máquina de triagem foi de 280, 250 e 212 kg h^-1 para a triagem de laranjas, maçãs e ameixas, respectivamente. Recomenda-se operar a máquina em três ângulos de inclinação da unidade de classificação 20º, 15º e 10º para laranjas, maçãs e ameixas, respectivamente. Esses ângulos correspondem ao coeficiente de atrito estático da fruta testada.

Palavras-chave:
desenvolvimento; laranjas; maçãs; ameixas; tecnologia pós-colheita

The fruits	Properties	Min.	Max.	Mean	SD	CV%
Oranges	L, mm	59	89.2	71.9	8.3	11.6
	W, mm	56.5	85.6	67.9	7.6	11.2
	T, mm	52.1	83.9	66	7.2	10.9
	Da, mm	56	85.9	68.6	7.6	11.2
	Ø, %	86.8	99.1	95.4	5.1	5.3
	M, g	126	220	192.3	20.4	10.6
	V_t, cm³	92.3	311.7	196.9	31.1	15.3
	A_p, cm²	38.9	71.5	52.2	9.6	17.3
	μ for galvanized iron	0.2	0.33	0.3	0.05	10.1
	μ for Rubber	0.3	0.37	0.4	0.08	13.8
Apples	L, mm	51.6	93.7	74.5	12.3	12.1
	W, mm	45.7	77.5	62.1	9.4	12.9
	T, mm	44	76	58.9	7.2	12.2
	Da, mm	48.9	81.3	65.2	9.9	13.2
	Ø, %	86.8	98.5	87.3	7.4	5.8
	M, g	55	135	107.5	19.5	10.8
	V_t, cm³	78.6	288.5	165.9	36.2	18.9
	A_p, cm²	39.6	73.8	55.3	10.8	15.5
	μ for galvanized iron	0.2	0.26	0.2	0.04	9.1
	μ for Rubber	0.21	0.3	0.28	0.06	11.8
Plums	L, mm	21.6	39.5	30.9	6.4	20.8
	W, mm	21	39.1	30.2	6.3	21.1
	T, mm	21	38.2	29.9	7.2	24.1
	Da, mm	21.3	38.9	30.3	6.4	21
	Ø, %	86.8	99.8	98	5.1	5.2
	M, g	14.8	29	17.6	2.9	16.3
	V_t, cm³	5.4	30.7	16.5	9.24	25
	A_p, cm²	3.5	13.42	8.5	3.52	21
	μ for galvanized iron	0.14	0.16	0.15	0.04	9.1
	μ for Rubber	0.16	0.18	0.17	0.04	9.2

Fruits	Sorting process		Four classes according to the true volume (cm³)
			Large-sized	< 110	110-210	210-310	> 310
			Small-sized	< 5.6	5.6-14	14-28	> 28
Oranges	Manually		N_t	14	56	28	2
	Mechanically at three rotational speeds of the sorting unit (rpm)	15	N_t	12	49	33	6
			Nt_m	18
			E (%)	82
		20	N_t	18	51	30	1
			Nt_m	12
			E (%)	88
		25	N_t	20	58	22	0
			Nt_m	14
			E (%)	86
Apples	Manually		N_t	38	35	27	0
	Mechanically at three rotational speeds of the sorting unit(rpm)	15	N_t	29	33	31	7
			Nt_m	22
			E (%)	78
		20	Nt_m	30	44	25	1
			Nt_m	20
			E, %	80
		25	Nt_m	44	41	15	0
			Nt_m	24
			E (%)	76
Plums	Manually		Nt_m	23	19	34	24
	Mechanically at three rotational speeds of the sorting unit, (rpm)	15	Nt_m	20	17	35	28
			Nt_m	10
			E (%)	90
		20	Nt_m	22	19	35	24
			Nt_m	2
			E (%)	98
		25	Nt_m	24	19	37	20
			Nt_m	8
			E (%)	92

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[1] * Corresponding author - E-mail: nabilelkaoud.50@azhar.edu.eg