Desenvolvimento de um mecanismo dosador de sementes e fertilizantes de disco horizontal
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Resumo: | The use of electric motors to drive seed and fertilizer metering mechanisms has demonstrated greater efficiency when compared to the traditional ground wheel-driven systems used in agricultural implements. Furthermore, the use of a single mechanism for dispensing different inputs offers advantages such as operational space optimization and simplification of maintenance routines during sowing operations. In this context, the objective of the present study was to develop a prototype of a seed and fertilizer metering device equipped with a horizontal disc, driven by an electric motor. The study was conducted at the Laboratory of Agricultural Automation and Robotics, in Fortaleza, Brazil, where the design process, manufacturing of parts using 3D printing technology, and testing under controlled laboratory conditions were carried out. A completely randomized design was adopted in a 5×2×2 factorial scheme, consisting of five disc rotation speeds, two seed reservoir levels, and two fertilizer reservoir levels, aiming to quantitatively evaluate the performance of the mechanism, followed by a qualitative assessment through a seed germination test. The results showed that the metering system operated satisfactorily at rotation speeds of 2.45, 4.90, 7.35, and 9.80 rpm, and also allowed the identification of the influence of different reservoir load levels on the mechanism's performance. Nevertheless, the device demonstrated technical feasibility for practical application and presents potential for refinement and improvement in future versions. |
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Silva, João Batista daLoureiro, Danilo RobertoViana, Thales Vinícius de Araújo2025-10-16T19:12:15Z2025-10-16T19:12:15Z2025SILVA, João Batista da. Desenvolvimento de um mecanismo dosador de sementes e fertilizantes de disco horizontal. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83122The use of electric motors to drive seed and fertilizer metering mechanisms has demonstrated greater efficiency when compared to the traditional ground wheel-driven systems used in agricultural implements. Furthermore, the use of a single mechanism for dispensing different inputs offers advantages such as operational space optimization and simplification of maintenance routines during sowing operations. In this context, the objective of the present study was to develop a prototype of a seed and fertilizer metering device equipped with a horizontal disc, driven by an electric motor. The study was conducted at the Laboratory of Agricultural Automation and Robotics, in Fortaleza, Brazil, where the design process, manufacturing of parts using 3D printing technology, and testing under controlled laboratory conditions were carried out. A completely randomized design was adopted in a 5×2×2 factorial scheme, consisting of five disc rotation speeds, two seed reservoir levels, and two fertilizer reservoir levels, aiming to quantitatively evaluate the performance of the mechanism, followed by a qualitative assessment through a seed germination test. The results showed that the metering system operated satisfactorily at rotation speeds of 2.45, 4.90, 7.35, and 9.80 rpm, and also allowed the identification of the influence of different reservoir load levels on the mechanism's performance. Nevertheless, the device demonstrated technical feasibility for practical application and presents potential for refinement and improvement in future versions.O uso de motores elétricos no acionamento de mecanismos dosadores de sementes e fertilizantes tem demonstrado maior eficiência em comparação ao tradicional sistema por roda de tração dos implementos. Além disso, a utilização de um único mecanismo para a dosagem de diferentes insumos oferece vantagens como a otimização do espaço operacional e a simplificação das rotinas de manutenção durante a semeadura. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um protótipo de dosador de sementes e fertilizantes com disco horizontal, acionado por motor elétrico. O estudo foi conduzido no Laboratório de Automação e Robótica Agrícola, em Fortaleza–CE, onde foram realizados o projeto, a fabricação das peças com o auxílio da impressão 3D e os testes em condições controladas de laboratório. Foi adotado um delineamento inteiramente aleatorizado em esquema fatorial 5×2×2, com cinco velocidades de rotação dos discos dosadores, dois níveis do reservatório de sementes e dois níveis do reservatório de fertilizante, visando à avaliação quantitativa do desempenho do mecanismo e logo após uma análise qualitativa com a realização do teste de germinação. Os resultados demonstraram que o sistema dosador operou de forma satisfatória nas rotações de 2,45; 4,90; 7,35; 9,80 rpm, sendo também possível identificar o efeito dos diferentes níveis de carga nos reservatórios sobre o desempenho do mecanismo. Ainda assim, o dispositivo demonstrou viabilidade técnica para aplicação, apresentando potencial para ajustes e aperfeiçoamentos em futuras versões.Desenvolvimento de um mecanismo dosador de sementes e fertilizantes de disco horizontalDevelopment of a horizontal disc seed and fertilizer metering mechanisminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSemeadura de precisãoAcionamento por motor elétrico;Dosagem de sementes e fertilizantesUniformidade de dosagemPrecision seedingElectric motor driveSeed and fertilizer dosingDosage uniformityCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttps://orcid.org/0000-0001-5701-7792https://lattes.cnpq.br/0314895017590459https://orcid.org/0000-0003-0722-6371http://lattes.cnpq.br/1049903075813062https://orcid.org/0009-0002-5914-4378http://lattes.cnpq.br/54812725154353012025ORIGINAL2025_dis_jbsilva.pdf2025_dis_jbsilva.pdfapplication/pdf1415798http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/83122/5/2025_dis_jbsilva.pdfeff17bf30dc44c197e96851aa3bc4081MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/83122/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/831222025-10-16 16:13:05.857oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-10-16T19:13:05Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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