Development of a microsprinkler system with microtubes for vegetable crops

A inovação tecnológica é o caminho mais viável para desenvolver uma agricultura sustentada no Brasil. Portanto, o país deve investir nos setores que possam produzir tecnologias inovadoras, adequadas as suas condições peculiares e de custo mais acessível, em substituição à dependência por produtos importados. Dentro desse contexto, este trabalho tem os objetivos de desenvolver anteparos de microaspersor com boa uniformidade de distribuição para trabalhar com sobreposição e adaptar a técnica desenvolvida por Almeida, Botrel e Smith (2008) para os microaspersores convencionais. O trabalho foi conduzido no Laboratório de Hidráulica e na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, onde foram desenvolvidos e avaliados os protótipos de microaspersores, e avaliado o desempenho da adaptação do microtubo aos microaspersores comerciais. Para o desenvolvimento dos protótipos de microaspersores foram testados diversos materiais e processos. Os materiais utilizados foram argila, gesso, biscuit, massa de modelar, pedra talco e os tarugos de PVC, technyl, teflon e polipropileno. Já os processos foram o torneamento mecânico, modelagem e a prototipagem rápida. O desempenho da adaptação dos microtubos aos microaspersores comerciais foi avaliado através de testes em laboratório e no campo. A relação comprimento de microtubo versus pressão de operação versus vazão foi determinada, em seguida, avaliou-se a uniformidade de distribuição de água na linha lateral. Utilizou-se os coeficientes de uniformidade de Christiansen, o da uniformidade de distribuição e o da uniformidade estatística na avaliação do desempenho dos emissores. O PVC e o tecnyl foram os materiais que apresentaram mais facilidade na construção das bailarinas, porém, o PVC foi o escolhido devido ao melhor acabamento. As melhores sobreposições ocorreram com o protótipo de 6 canaletas com 350 e duas canaletas diferenciadas. Os ajustes realizados nos protótipos iniciais que não funcionaram contribuíram significativamente para que o protótipo desenvolvido alcançasse resultados positivos. A geometria das bailarinas, ângulo e número de canaletas afetaram o desempenho do modelo, sendo que, os de maiores ângulos apresentaram uniformidade de distribuição de água mais satisfatórias. A utilização da técnica de microtubos se adapta a microaspersores convencionais, uniformizando a vazão ao longo da linha lateral.The technology innovation is the way most feasible to develop a sustainable agriculture in Brazil. In this way, the country will have to invest in sectors which can produce innovation technologies, adequate to specific conditions and with cost more accessible, to replace the dependency from imported products. In this context, this work had to objective to develop microsprinkler spinner deflector with good distribution uniformity to work with overlap and adapt the microtubes techniques developed by Almeida, Botrel e Smith (2008) to commercial microsprinkler. Experiments in laboratory and field were carried out at Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, University of Sao Paulo, Brazil, where were developed and evaluated the microsprinkler prototypes and evaluated discharge uniformity along of lateral line with commercial micro-sprinklers and microtubes as emitter. In the development of the microsprinkler prototypes were tested a lot of materials and processes. The materials utilized were clay, biscuit, plaster, modeling mass, talc stone, PVC, technyl, teflon and polypropylene. The processes were mechanic tournament, modeling and the rapid prototyping. The performance of micro-sprinkler irrigation system with microtube emitters was evaluated both laboratory and field tests. Microtube pressure-length-discharge relationship was determinate and discharge distribution uniformity along of lateral line was evaluated. Uniformity Coefficient from Christiansen (CUC), Distribution Uniformity (DU) and Uniformity Statistic (Us) were used as indicators for evaluation of performance of emitters. Among the tested materials, the PVC and the technyl showed more facility in the deflector build, however, the PVC was choose due the better finish small channels. The rapid prototyping process provided the better finish in the deflector. In the proposed overlap, the better overlap arrangement occurred with the prototype of 6 channels with 350 and two channels differentiated. The developed prototypes which not worked and the adjustments did in them, contributed significantly to reach positive results in prototypes. The deflector geometric, angle and number of channels affected directly the performance of microsprinklers, nevertheless, the biggest angle showed water distribution uniformity more satisfactory. The utilization of microtubes techniques adapted well in conventional microsprinklers, and provided good uniformity in the discharge in lateral line