Experimental model for optimizing mechanized mountain coffee harvesting

• Published in: Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental 2024, Vol.28 (12)
• Main Authors: Souza, Felipe G., Teixeira, Mauri M., Villibor, Geice P., Furtado Júnior, Marconi R., Cecon, Paulo R.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: AGRICULTURAL ENGINEERING; ENVIRONMENTAL SCIENCES
• ISSN: 1415-4366; 1807-1929; 1807-1929
• DOI: 10.1590/1807-1929/agriambi.v28n12e279179

ABSTRACT Coffee holds significant economic and social importance for Brazil, being one of the main commodities in global agribusiness. Coffee growers, particularly those cultivating arabica coffee, face challenges due to labor shortages and high associated costs during manual harvesting. This study aimed to evaluate the operational performance and efficiency of a self-propelled coffee harvester prototype in terraced mountain areas. To assess harvesting losses, efficiency, and operational capacity, the experimental model traversed the designated area entirely. Fruit stripping was performed over the collection system at five different terrain incline angles (8°, 17°, 25°, 30°, and 38°). Harvesting loss was determined by the ratio of the mass of fruits retained by the collection system to the total mass of harvested fruits. For comparison, the efficiency and operational capacity of two workers performing manual fruit harvesting were also measured. Terrain slope did not significantly impact harvesting losses or operational capacity. The highest operational capacity was 0.11 ha h⁻¹, achieved at a 17° slope. The average operational efficiency was 66.2%. RESUMO O Brasil atribui significativa importância econômica e social ao café, o qual é uma das principais commodities do agronegócio global. Os cafeicultores, especialmente aqueles que plantam café arábica, enfrentam desafios devido à falta de mão de obra e aos altos custos associados à colheita manual. Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho operacional e a eficiência de um protótipo de colhedora autopropelida de café de montanha com terraços. Com o propósito de avaliar as perdas durante o processo de colheita, bem como a eficiência e a capacidade operacional, o modelo experimental percorreu integralmente a área designada. Durante esse percurso, foi efetuado a derriça dos frutos sobre o sistema de recolhimento, considerando cinco diferentes ângulos de inclinação do terreno (8°, 17°, 25°, 30°, 38°). A perda foi determinada pela relação entre a massa de frutos retidas pelo sistema de recolhimento e a massa total de frutos colhidos. A fim de realizar uma comparação do método mecanizado em relação ao método tradicional, também se determinou a eficiência e a capacidade operacional de dois trabalhadores que realizam a colheita manual dos frutos. A declividade do terreno não impactou de forma significativa as perdas na colheita e a capacidade operacional. O valor mais alto da capacidade operacional foi de 0