Adaptação do trator ao trabalho - Especial. 3

.4daptado ao trabalhoOs tratores, embora não aparentem, são muito diferentes. Para saber qual o trator ideal para cada tipo

de trabalho é necessário que se conheça as principais características da máquina

fIparentemente não existem muitas dife-I renças entre os tratores que se vendem.Lno mercado nacional. Parece ser que a

cor é o que há de mais diferente entre eles. Talvezmuitos compradores afirmariam que a diferençabásica é a potência, referindo-se, é claro, a potênciamáxima do motor do trator.

Mas seguramente, um exame mais detalhado nosmostra que os tratores são, muitas vezes, bastantediferentes. Basta analisar as características originaisdo trator, mesmo as que constam nos catálogos efolhetos, para que nos apareça uma idéia de que asdiferenças são muitas, e que na maioria das vezes,podem custar muito dinheiro ao agricultor que oscompra, realizando uma opção errada.

Para o estudo do comportamento mecânico dotrator, em operação de campo, é necessário que seconheça três ramos da física, a estática, a cinemáti-ca e a dinâmica.

A estática deve abordar a questão do peso e sua

distribuição, assim como a localização do centro degravidade.

Com isto já poderíamos diferenciar um tratorde outro. Esta abordagem nos dimensionaria os va-lores de relação peso/potência I originais do trator eas possibilidades e necessidades de modificá-Io, como objetivo de cumprir determinados trabalhos de ma-neira eficiente.

Uma abordagem da dinâmica nos facilitaria en-tender a relação solo-veículo, estudando todas asforças e os sistemas em que estão unidas. Tambémpoderia apoiar os estudos de transferência de pesoem atividade de deslocamento e tração, assim comoestudar os limites de trabalho, em situações de esta-bilidade lateral e longitudinal.

A cinemática nos apoiaria no entendimento dofuncionamento da roda, do patinamento e da ma-nobrabilidade do trator por seu raio de giro.

1 Durante este texto vamos empregar a expressão peso, para representar a mas-

sa, pela hóbito do uso, embora saibamos que existem diferenças canceituais.

A potência domotor é ocritério maisutilizado comoreferência na

compra de umtrator. Quasetodo o

agricultorpresume deconhecercomo dadomais

importante, apotência doseu trator. Enão se fala em

potência domotor, poisesta diferençageralmentenão éestabeleci da e

como se sabe,somente uma

parte destachega às rodasou ao

implemento

1. CARAaERísTICASORIGINAIS RELAÇÃOPESOPOTÊNCIA

Um trator se caracteriza por suas dimensões e peloseu peso (característicasdimensionais eponderais), alémda potência do motor e da eficiênciado seu mecanismode transITÚSsãode potência.

As dimensões importantes de um trator para o seutrabalho são a distância entre eixos, a bitola entre as ro-

das, a posiçãovertical e horizontal do centro de gravida-de. Outra dimensão importante é a altura do ponto deengate de implementos que geralmente pode variar deacordo com o ponto onde se está retirando a potência detração e as regulagens que dispõe o operador.

'"

...

- - ----

y

Quanto ao peso, é importante considerar o seupeso original de fábrica, os acessórios a disposiçãopara aumentá-Io (lastros) e a possibilidade de alte-rar a distribuição do peso original e agregado (las-tragem), entre os eixos do trator. Em função detodas estas características originais de um trator,pode-se calcular a sua relação peso/potência (pesoespecífico) e a velocidade crítica em operação.

A potência do motor é o critério mais utilizadocomo referência na compra de um trator. Quasetodo o agricultor presume de conhecer como dado

mais importante, apotência do seu trator.E não se fala em po-tência do motor, poisesta diferença geral-mente não é estabele-cida e como se sabe,somente uma partedesta chega às rodasou ao implemento.

Ocorre que nos úl-timos anos a potênciados motores de trato-res vem aumentandoem um crescimento li-near, com os fabrican-tes lançando modelos

-

Fig. 1- Um trator se caracteriza por suas dimensões,pelo seu peso e pela potência disponível no motor

Novembro / Dezembro 2001 . ~áquinas

4 . Especial - Adaptação do trator ao trabalho

Velocidadecrítica

conceitua-secomo amínima

velocidade quedeve trabalharum trator, com

seu pesooriginal,para

que possaaproveitar de

forma eficientea potência do

motor

Isto nos induz pensar que antigos agricultores,acostumados a trabalhar com tratores pesados, por-tanto adaptados ao trabalho de tração, podem terproblemas ao iniciarem o trabalho com um tratormoderno de pequena relação peso/potência, alta-mente dependente da lastragem, para os trabalhospesados.

Analisando-se os tratores brasileiros, pode-se no-tar que o comportamento é bastante semelhante aoque chegaram os pesquisadores alemães. Em traba-lho recente que analisou os tratores nacionais (figu-ra 01), se pôde chegar a algumas conclusões.

Fig. 3 - Relação peso/potência de alguns tratoresnacionais da faixa de potência do motor entre 50 e 100 kW

cada vez mais potentes e o peso dos tratores teveum decréscimo apreciável, pela utilização de ma-teriais cada vez mais leves, como o alumínio, o plás-tico e a fibra de vidro.

Assim sendo a relação peso/potência, que é asubtração entre a massa do trator e a potência domotor, vem diminuindo linearmente. Estudos rea-lizados na Alemanha indicam que no início dosanos 80, um trator de 80 kW pesava em torno de5300 kg. Dez anos depois um trator de mesmapotência pesava pouco mais de 4900 kg. Atual-mente, se o que se considera é o peso de embar-que, os tratores vendidos no mercado nacional pe-sam até menos que isto.

Fig.2 - Os tratores com projeto atual são maiscompactos, com diferença marcante na menordistância entre eixos.

85

75

65

~......

~ 55

45

3545 55 65 75 85 95 105

Polêaàa máxima do motor, KW

A maioria dos tratores nacional tem relaçãopeso/potência original entre 50 e 70 kglk\v, sen-do que os tratores que estão por cima da reta quereflete a tendência, podem ser considerados maispesados e adaptados às operações de tração de im-plementos, mesmo sem a lastragem ou colocaçãode pesos suplementares. Estes tratores costumamrefletir melhor a potência do motor em tração enecessitam um terreno mais firme para o seu des-locamento.

Os que estão na zona por baixo da reta, po-dem ser considerados tratores levese, embora ne-cessitem de lastro suplementar para executaremoperações, digamos pesadas, são mais fáceis deadaptar à maioria das operações agrícolas. Se umagricultor não souber adapta-Ios às operações agrí-colas, sempre vai ter a restrição de que a força detração não poderá ser máxima, em função de pou-co peso.

Desta forma se pode afirmar que um trator jánasce com suas características que são a base deseu projeto. O usuário ainda as poderá alterar, masnunca poderá mudar muito o propósito para oqual o trator foi projetado. Deduz-se que os pro-jetistas de tratores dominam estas relações e asaplicam conscientemente quando desenvolvemouadaptam o projeto de um trator.

Fig. 4 - Comparação entre relações peso potência detratores agrícolas nacionais por faixa de potência

~qulnas. Novembro / Dezembro 2001

70

60

50

20

10

. NHn100VALTRA 985

. JD6300. AGCO5310

40

30

oKg/KW

60

50. JD6600. AGCO299/4

VALTRA 1580

. NH8430

40

30

20

10

oKg/KW

-

Mf!1O.YAilS Mf6JII

Fsm Mf610 VAmo

MF27S i'<. .. . "'f'--!!i 1170 MFS2IS.-

IJIRIIIu..YAI1I11- . 106100. . ." ISG

"". . F29;---NH311.. MF291 ..166)) .IH76311

MF213 IHIII3II. .

Adaptação do trator ao trabalho - Especial. .

Na análise das figuras anteriores, onde se repre-sentam as relações peso/potência de duas faixas detratores nacionais, podemos ver que na primeira fi-gura aparecem as relações para os tratores de 4 ci-lindros, com tração dianteira auxiliar, motores equi-pados com turbo compressor. No caso existe ummodelo de trator com a relação peso/potência bas-tante baixa, indicando que este deverá ser lastradopara realizar o mesmo trabalho que os demais po-dem fazer com o seu peso original. Na segunda fi-gura, de tratores 6 cilindros, equipados com turbo-compressor e tração dianteira auxiliar, pode-se reti-rar a mesma conclusão. Isto não significa somenteuma desvantagem pois um trator mais leve pode sermais versátil, embora requeira sempre que o agri-cultor domine a técnica de lastragem, quando forrealizar trabalhos pesados.

Fig.5 - Tratoreslevessão mais versáteis, porém necessitampeso adicionalpara os trabalhos de alta demanda de tração

Não existe uma quantificação de uma relaçãopeso/potência correta, mas seguramente para velo-cidades de operação entre 6 e 8 km/h um tratorTDAdeve ter relação peso potência entre 60 e 80 kglkW;como mínimo. Relações menores indicam que o tra-tor deve ser lastrado, ou operado a maior velocida-de, o que nem sempre é possível pelas característi-cas do implemento que está sendo utilizado.

Tratando-se de velocidade, toma-se útil falar emvelocidade crítica. Velocidade crítica conceitua-se

como a mínima velocidade que deve trabalhar umtrator, com seu peso original, para que possa ~pro-veitar de forma eficiente a potência do motor. E co-nhecida a teoria dos agricultores que muitas vezesafirmam: "Um trator vale pelo seu peso". Tambémé conhecida a preferência de agricultores por umacerta marca de trator, já não fabricada, para as ope-rações com raspadeiras hidráulicas em movimenta-ção de terra. A preferência por esta marca de tratornão é por acaso e sim pelo grande peso deste trator.Um trator pesado pode realizar trabalhos de tração,de grande magnitude, a baixas velocidades. Paraentender isto temos que estudar os tratores pela suavelocidade crítica. Na tabela a seguir apresentam-sealguns dados sobre tratores agrícolas nacionais.

Desta tabela se pode entender que em algunstratores a potência do motor jamais poderá ser apro-veitada integralmente em trabalhos de tração a 6

Tab.1 -Dados de alguns modelos de tratores nacionais, retirados de material técnicoe calculados para a velocidade de trabalho de 6 km/h."., ..'., , I

-J3100

3430 .-- 4884

4650

3355

~5720'- ,

.""1I II

.. -_.J- - .D,4

77,397,1-

. 73,662,6

lo~o-

~ ~"'. ~

100

292

299 .985

5700-

7500 --1

2537

. - Un-. 1585

c24r- .- -B"6f.-

1163

km/h, pois o peso recomendado para a lastragem émuito superior ao que normalmente se pode adicio-nar, somando-se lastros metálicos e água. Tambémse nota que, com o seu peso original, poucos mode-los avaliados podem aproximar-se ao uso integral depotência do motor a baixas velocidades. Os tratorescom alta velocidade crítica são muito versáteis, en-

quanto que os tratores com velocidade crítica baixasão adequados para o trabalho pesado, embora te-nham que carregar peso "morto", quando estiveremfazendo operações de baixa exigência de potência.Estima-se em aproximadamente 1200 a 1500 kg olastro máximo que é possível adicionar a um trator.

..J I

íõ,91- -Tõ,57-

T;9T6:3f8,79~n2

43,4244,375õ,3õ63,18-SfS9"S{'53

~

Analisando-sos tratoresbrasileiros,

pode-se notaque ocomportameré bastantesemelhante

ao quechegaram ospesquisador!alemães

Fig.6Operações leves devemser feitas com tratores de

pouco peso e com lastromínimo para aestabilidade

Novembro / Dezembro 2001 . ~áquin

. Especial - Adaptação do trator ao trabalho

.---

Atualmente amaneira mais

fácil de sedeterminar a

posição docentro de

gravidade deum trator é

por meio dométodo da

suspensão daparte

lianteira, como auxílio de

um guincho~quipado com

umdinamômetro

que mede aforça

necessária

para suportara parte

dianteiralevantada

Outras características importantes são:.Distância entre eixos (de):É a distância entre os planos verticais transver-

sais que cortam os eixos dianteiro e traseiro do tra-tor, passando pelo centro das rodas.

.Bitola:

É a distância entre os planos médios verticaislongitudinais das rodas de cada eixo.

c

.Vão livreÉ a altura livre do trator sobre o solo.

Peso:

Assim como o fabricante tem a liberdade de pro-jetar o seu trator o agricultor tem o dever se conhe-cer estas características, para bem escolher o mode-lo e a marca que mais se adapte às condições de tra-balho de sua propriedade agrícola.

2. ADAPTAÇÃODAS CARACTERíSTICAS

D

Um trator pode ser caracterizado como um cor-po, apoiado sobre a superfície em quatro pontos(pneus). Este corpo pode ser referenciado por trêsplanos básicos que são:.Plano horizontal de apoio:

É o plano horizontal onde o trator está apoiado.Os quatro pontos de contato do pneu com a super-fície, passam por este plano.

~Plano vertical longitudinal:E o plano vertical que separa o trator em duas

partes, lado esquerdo e o lado direito. A referênciade lado deve ser marcada vendo-se o trator por trás.

8.Plano vertical transversal

Este plano separa o trator em duas partes, partede frente e parte de trás.

Quase todas as medidas dimensionais do tratordevem ser referenciadas a este plano.

Figo7 - Dimensões gerais de um trator ( A o Distância entre

eixos, B. Largura total, C. Comprimento total, Do Altura total).

DETERMINAÇÃODO CENTRODEGRAVIDADE

A determinação do centro de gravidade de umtrator é feita por ensaios padronizados. Atualmentea maneira mais fácil de se determinar a posição docentro de gravidade de um trator é por meio dométodo da suspensão da parte dianteira, com o au-xílio de um guincho equipado com um dinamôme-tro que mede a força nesessária para suportar a par-te dianteira levantada. E lógico que quando se ini-cia a suspensão da parte dianteira do trator, a leitu-ra corresponde à porção do peso do trator que estádistribuída no eixo dianteiro. No momento em queaumenta a suspensão, a leitura diminui até que che-gue a zero, quando o trator tenderia a empinar so-bre o eixo traseiro. Para a determinação da posiçãodo CG, deve-se ler o ângulo formado entre o planoque passa pelas rodas e a superfície horizontal. Esteângulo é que vai nos auxiliar a demarcar a cota ver-tical de posicionamento do centro de gravidade(CG). A desvantagem desse método é que os flui-dos do motor e da transmissão de potência influemna medição, porém este erro não é grande. Alémdisto devemos considerar os momentos existentes

entre as forças e os braços de alavancas formados,para entender e dimensionar a cota horizontal docentro de gravidade.

Fig. 9 - Determinação da distribuição de peso estáticode um trator sobre uma balança

áqulnas. Novembro / Dezembro 2001

I

Fig 8 - Um trator necessita conjugar confiabilidade e resistência

com baixo custo de manutenção para trabalhar em condiçõesde extrema dificuldade como é o caso da agricultura brasileira

f....;..; .

Adaptação do trator ao trab

-------.-...w..

63%

DISTRIBUlÇAODO PESO

Esta distribuição pode ser estática ou ser pro-veniente de transferência de peso, por ações di-nâmicas de tração e deslocamento e pode ser al-terada pelo usuário com vistas à segurança, nocaso de adicionar peso ao suporte dianteiro paraevitar o empinamento e com vistas ao aumentodo rendimento, quando se coloca o lastro sobre asrodas para diminuir o patinamento.

O peso de um trator é aplicado sobre o seucentro de gravidade, que pode estar em posiçãomais adiantada ou atrasada (mais à frente ou maisatrás) de acordo com a distribuição de peso.

Os tratores, na condição estática, têm os seuspeso distribuído sobre os dois eixos de maneiradiferente. Os tratores de tração simples, somenteno rodado traseiro, tem em torno de 63% do seupeso concentrado sobre o eixo de tração, os res-tantes sobre o eixo direcional, que é o dianteiro.Os tratores de tração dianteira auxiliar (TDA) têm

--------~..",..

Figura1peso enTDA

55% 45%

mais peso sobre o eixo dianteiro, o que resultaaproximadamente em 55% sobre o eixo traseiro e45% sobre o eixo dianteiro. No momento em queiniciar a tração por qualquer um dos pontos emque é possível acoplar implementos em um tra-tor, como barra de tração ou braços do sistemahidráulico de acoplamento, ocorrerá uma trans-ferência de peso, que aumentará o peso sobre oeixo traseiro e por conseqüência diminuirá o pesono eixo dianteiro.

Os tratores 4x4 com tração integral, possuemmais peso sobre o eixo dianteiro, quando não es-tão tracionando implementos, igualando os pe-sos sobre os eixos, metade em cada um quandoestiverem realizando trabalho de tração.

Quando formos estudar a distribuição do pesosobre o trator devemos entender que o peso é umaforça, que aplicada sobre o solo, na zona de con-tato entre pneus e solo, provoca uma reação iguale em sentido contrário do solo, o que aparece re-presentado na figura 11.

Por uma questão de convenção, utilizaremos aletra y para representar as forças no sentido vertical.

PESOADERENTE

Chamaremos de peso aderente, aquele peso queestá aplicado sobre o rodado de tração, resultandoútil para este tipo de trabalho. Em conseqüência, opeso de um trator de tração simples, terá apenasuma parte considerada aderente. Ao contrário emum trator com tração nas quatro rodas, todo o seupeso é aderente, resultando aí, a maior eficiência emtração deste segundo tipo de trator.

A altura da barra de tração é a distância verticaldo ponto de engate do implemento ao trator, nestecaso, a barra de tração à superficie de referência.

Pad = Pe - T. aBTde

Pad = Pesoaderente dinâmico, kNPe = Peso estático,kNT = Forçade tração desenvolvida,kNaBT = altura da barra de tração, mmde = distância entre eixos,mm

I

Pt

Fig. 11- Represeração e reação,01distribuição do p

EFICIÊNCIAEM TRAÇÃO

Analisando o gráfico da figura 12 podemos per-feitamente entender como é o comportamento efi-ciente de um trator em uma operação agrícola que

Novembro / Dezen

8 . Especial - Adaptação do trator ao trabalho

Estima-se queo coeficientedinâmico de

tração alcance80% em

terrenos deótima

condição deaderência, mas

valoresde 60% são

considerados

aceitáveis paraos terrenos

agrícolas

Fig.13 - Representação daresistência ao rolamento de umaroda sobre um terrenodeformável

o01

O I

20

demande a tração, representado pela linha formadapelas bolas vermelhas cheias. O índice apresentadono eixo de ordenadas indica a eficiência que alcançaa um máximo de 72%. No eixo das ordenadas te-

mos a escala de patinamento das rodas deste trator.Muitas vezes os usuários encontraram a obser-

vação de que o patinamento ótimo de um trator deveestar entre a faixa dos 10 a 15% e se perguntaram:Por que a máxima eficiência não aparece com pati-namento zero? A resposta é simples. Para obter pa-tinamento zero, o usuário deve colocar muito lastro

no trator ou exercer forças de tração muito peque-nas. Com muito peso o trator gasta muita energiapara deslocar seu próprio peso e a resistência ao ro-lamento das rodas é muito alta. Com pouco peso

.~

,

&(%)30

oJ.!.

50 . 11

f~

40

ocorre o inverso, o trator fica leve demais e ao tentar

exercer grandes forças de tração, patina muito, des-gastando pneus e energia. Assim que nesta faixa,existe uma solução de compromisso, intermediária,que atende as duas necessidades. O trator perde omínimo com resistência ao rolamento e com pati-namento das rodas.

Este exemplo real apresentado na figura demons-tra que com patinamentos de 10 a 15% a eficiênciaalcança o seu ponto máximo. Se colocarmos maispeso, por certo o patinamento diminuirá mas tere-mos maior consumo de energia com acréscimo daresistência ao rolamento. Se quisermos diminuir opeso do trator, perderemos em patinamento das ro-das, o que ocasiona gasto de tempo, energia e pneus.

lt'Iãqulnas. Novembro / Dezembro 2001

A linha formada pelas bolas vermelhas vazias re-presenta o coeficiente dinâmico de tração (m). Ocoeficiente dinâmico é um parâmetro que pode di-ferenciar um trator em função da sua capacidade derealizar tração,

TP=Pll

P = Coeficientedinâmico de traçãoT = Força de tração executada, kNPu = Peso aderente, kN

p

Fyx

Estima-se que o coeficiente dinâmico de traçãoalcance 80% em terrenos de ótima condição de ade-rência, mas valores de 60% são considerados aceitá-veis para os terrenos agricolas. Para exemplificar, po-deríamos dizer que um coeficiente dinâmico de tra-ção de 60% representa a situação em que o tratorestá tracionando uma força demandada por um im-plemento que é 60% do seu peso. r

J

1

RESISTÊNCIAAO ROLAMENTO

Na figura 13, aparece a representação da resis-tência ao rolamento de uma roda não deformável

em um solo deformável, condição semelhante ao queocorre em um solo agrícola, com um pneu diagonal,com alta pressão interna. O peso aplicado sobre aroda obriga o pneu a penetrar no solo, na zona decontato, ocasionando um efeito semelhante a como

se o trator estivesse subindo uma rampa. A este efei-to, muito pesquisadores chamam, efeito bulldozer,porque o comportamento é semelhante a como sefosse uma lâmina frontal de um trator empurrandouma porção de solo. Quanto mais macio for o soloagrícola, mais penetração haverá e por conseqüên-cia mais resistência ao rolamento, aumentando adimensão de x, que representa o deslocamento doponto de aplicação da força vertical de reação dosolo. Assim o peso aplica-se no centro da roda, po-

-

1O . Especial - Adaptação do trator ao trabalho

.--

Outra maneirade medir a

patinagem eque está sendo

utilizada emtratores mais

modernos é ouso de

medidoreseletrôn icos, os

chamadosmonitores

Fig. 14 -O método dedeterminação dopatinamento de um trator éextremamente fácil de ser.

aplicado e muito útil para aadaptação do trator àscondições de trabalho

rém a reação do solo aparece mais adiantada, quan-to mais penetrar a roda no solo.

Desta forma, aparece um momento,

iJlk =F.y. X

A este momento, chamamos de Momento resis-

tente ao rolamento. Este momento provoca umatransferência de peso no trator, do que trataremosposteriormente.

PATINAMENTODASRODAS

o patinamento pode ser calculadoa campo pormeio de métodosbastante simples. Pode-seutilizarbase distância fixaou número de voltas da roda.

Em ambos os métodos se devem considerar:

1) Encontrar local representativo de onde se querrealizar a determinação.

2) Selecionar as marchas em que se quer deter-minar o patihamento.

COM BASEA DETERMINADON" DEVOLTAS

1) Fazer uma marca com tinta ou giz no pneudo trator de preferência próximo ao ventil, para ser-vir como referência.

2) Percorrer com o trator em vazio, isto é, semdesenvolver esforço além do que utiliza para o seudeslocamento, uma distância correspondente a dezvoltas de uma das rodas motrizes, marcando no ter-reno com um par de balizas as extremidades destetrajeto.

3) Medir a distância e considerá-Ia "distânciamedida em vazio".

4) Percorrer outra vez o mesmo trajeto porémcom o trator em condição de trabalho, medindo adistância percorrida com carga em dez voltas da rodaou rodas motrizes. O implemento nesta condiçãodeve estar na condição de trabalho em que quer de-terminar o patinamento.

5) Medir a segunda distância medida e conside-rá-Ia "distância medida com carga".

6) Realizar o cálculo do patinamento da seguin-te maneira:

P (%) = do - di .r 100do

P (%)= Patinamentodo = Distancia medida em vazio, md) = Distanciamedidacomcarga,m

MÉTODOCOM BASEA UMA DISTÂNCIAFIXA

1) Fazer no mínimo quatro marcas com tinta ougiz no pneu do trator de preferência a distânciasiguais correspondente a divisão em quatro partes dacircunferência do pneu, para servir como referên-cia.

2) Percorrer com o trator em vazio, isto é, semdesenvolver esforço além do que utiliza para o seudeslocamento, uma distância correspondente a umadistância predeterminada, que pelas dimensões dostratores normais deve ser aproximadamente 50 me-tros, deve ser contado o número de voltas e as fra-ções utilizando-se como referência para isto, as mar-

Q,

'".(---- - - -- --

cas realizadas no pneu.3) Percorrer outra vez o mesmo trajeto, porém

com o trator em condição de trabalho, medindo onúmero de voltas e as frações. O implemento nestacondição deve estar na condição de trabalho em quese quer determinar o patinamento.

4) Realizar o cálculo do patinamento da seguin-te maneira:

. P (%) = ri~ .l.100ri

P (%)= Patinamentoro = Rotaçõesda roda sem carga, mr) = Rotaçõesda rodacomcarga,m

,

I

I

J"'--~ -- - ...---~áqulnas. Novembro/ Dezembro 2001

Adaptação do trator ao trabalho - Especial. 11

o primeiro método é mais preciso e mais uti-lizado,o segundo é recomendado quando não hou-ver a possibilidade de contar-se com uma trena.

Outra maneira de medir a patinagem e queestá sendo utilizada em tratores mais modernos éo uso de medidores eletrônicos, os chamadosmonitores. Como valormédio de patinamento quedeve ser buscado para determinar a massa de las-tres pode ser usado o valor de 10 a 15% como afaixa onde se pode encontrar a máxima eficiência

de tração em solo agrícola.

DINÂMICA DE TRACÃO

Um trator assume determinadas condições detrabalho, quando colocado em tração. A partir domomento em que aparece uma força gerada pela re-sistência do implemento, ocorre também o que tam-bém se denomina de transferência de peso. Outrotipo de transferência de peso é aquela ocasionadapela resistência ao rolamento do próprio trator.

'" XG~

1#.:1Q

L

\t-- Ra: .R2r. .~

;X2

7!'

1. Terrenohorizontal. Forçaparalela

P.Xg - R]y"x] - R2y.(l+X2)- 0\ =0

R2y =(P.Xg)/l-M/l- (Q\)/l

Rly=[(P.(l-Xg)]/l+ M/l + (Q\)/l

,--------- -- -- -----, -

XG

Q,

L

- --

2. Terreno horizontal. Força inclinada

P.Xg - R]y.x] - R2y.(l+X2) - O.h'g =0

R2y= (P.Xg)/l- M/l- (O.h'g)/l

R]y= [(P.(l-Xg)]/l+ M/l + (O.h'g)/l + Oy

---' - -- -- ,,- -

--- ,- --

,,--------------------------------

----- -------

3. Terrenoinclinadodescendente.Forçainclinada

P.cosa . Xg + P.sena.hg - Rlll - R2y.(l+X2)- O.hg =0

R2y= (P.cosa .Xg + P.sena . hg)/l- M/l- (O.h'g)/l

Rly=(P.cos a. Xg- P.sena. hg)/l + M/l + (O.h'g)/l

,--------------

Novembro / Dezembro 2001 . ~áqulnas

12 . Especial - Adaptação do trator ao trabalho

Nota-se, em primeiro lugar que a reação do soloao peso do trator aparece deslocada para frente nosdois eixos. Este deslocamento é devido à resistênciaao rolamento, descrito anteriormente. Durante onosso estudo, chamaremos de I aos rodados motri-zes e 2 para os rodados diretrizes.

Baseando nosso estudo no somatório dos mo-

mentos e imaginando um trator trabalhando sobreum terreno horizontal e com uma força de traçãohorizontal ao terreno, para que o somatório de for-ças seja zero, temos:

Alguns tratoresantigos, eram

muito pesados,muitas vezes

nem precisavamde lastre para as

operaçõespesadas e lentas,

atualmente ostratores são

muito

dependentes dalastragem para

este tipo deoperações

P = Rly + R2y

Isto é, a soma das reações verticais é igual aopeso aplicado no centro de gravidade do trator.

Rlx-R2x = Q

Para que o trator esteja em equilíbrio e o soma-tório das forçassejazero,analisando a transferênciade peso da parte dianteira para a traseira, conse-qüentemente pivotando sobre o ponto de contatodo pneu traseiro com o solo, que chamamos o:

LMo=O

P . xg- RIY. xl - R2y . (L + x2) - Q . hQ = O

Deduzindo, com os pesos dianteiros e traseiroscomo incógnitas, temos:

.--

R2y = (P.xg/ L) - Mk!L- (Q.hQ/ L) = OOuRIy = P.(L-xg)/L)+ Mk!L+ (Q.hQ/L) = O

Esta dedução, feita para tratores 4x2, de-monstra que o último termo (Q.hWL) é a trans-ferência de peso que ocorre do eixo dianteiro parao eixo traseiro, aparecendo no caso, do eixo di-anteiro, precedido de sinal negativo, porque épeso que se transfere para o eixo traseiro. Nocaso do eixo traseiro (Rly), o termo é adiciona-do, levando sinal positivo.

LASTRAGEM

Esta operação consiste na adição de maiorpeso a um trator, para possibilitar maior ade-rência, por uma maior pressão dos pneus aosolo. Os tratores podem ser lastrados com a co-locação de água no interior dos pneus, pelaválvula de enchimento (3/4 do volume interno,o resto com ar) e pela colocação de pesos presosàs rodas e ao pára-choque do trator.

Alguns tratores antigos, eram muito pesados,muitas vezes nem precisavam de lastre para as ope-rações pesadas e lentas, atualmente os tratores sãomuito dependentes da lastragem para este tipo deoperações. No quadro seguinte compara-se dois tra-tores quanto ao seu peso de fábrica antes de ser las-trado:

IMaiorpeso IIMenorpeso

IMaior traçõoa baixasvelocidadesI%1Menor resistênciaao roiamento IIMaiorresistênciaaorolamentoIIMaiorversatilidade IIMaiorcompadaçõodosolo IIMaiornecessidadedelastragemIIMaiordesgastemecânico IIMaiorpatinamento

Nos tratores modernos a dependên-cia de lastre aumentou porque houve umatendência em aumentar a potência domotor e passar a utilizar materiais maisleves.

No ciclo de produção agrícola a ne-cessidade de lastre é bastante maior nas

primeiras operações (preparo do solo) evai diminuindo a medida com o decorrerdo ciclo. Por isto se deve retirar a maioria

dos lastres quando se inicia a conduçãoda cultura, porque o solo não será maisrevolvido e a compactação realizada nes-ta fase permanece até o início do cicloseguinte.

A lastragem tem também a função deauxiliar na distribuição adequada do peso

Fig. 15 - A solução utilizada pela indústria parao lastreamento de tratores inibe a operaçãopor parte dos usuários

- '..,---

~áquinas. Novembro/ Dezembro 2001

14 . Especial - Adaptação do trator ao trabalho

Para determinar

a quantidade delastres não há

uma regra básicapois esta variaem função das

características da

operação(requerimento de

tração,velocidade, etc).

Ela édeterminada em

função dopatinamento das

rodas motrizes

do trator que,com acréscimo

de lastre, podemexercer uma

maior força detração com igualpatinamento ou

uma mesmá

força de traçãocom menor graude patinamento

em um trator, assim deve situar lastres nas rodas e

no suporte dianteiro não só para aumentar a ade-rência mas também para proporcionar que este pesoaderente seja adequado em função do tipo de trator.

Em termos gerais a lastragem é um..aquestão de bom senso e o agricultor tem que entendersuas necessidades e seus efeitos. Para determinar a quantidade de lastres não há uma

regra básica pois esta varia em função das características da operação (requerimento

de tração, velocidade, etc). Ela é determinada em função do patinamento das rodas

motrizes do trator que, com acréscimo de lastre, podem exercer uma maior força de

tração com igual patinamento ou uma mesma força de tração com menor grau de

patinamento. Outro fator que deve ser conhecido é a resistência ao rolamento que de

certa forma limita a colocação de lastre pois além de um certo peso adicional, os ganhos

por diminuição de patinamento não compensam o que se perde em resistência aorolamento.

Líquido Metálico

BaixocustoBaixooC6Aumentoo vibraçõo

3/4dovolumetotaldopneu

Traseira

Dis(Osmetálicosnosrodos

Serveparaaumentaro pesoaderente

Suoquantidadeé determinadopelopatinamento

Sobrecarregotodoo estrutura

Dianteira

Pesosmetálicosnosuportedianteiro

Mínimo15%nostratoresdetraçõosimples

Compensoo transferênciadepeso

lt1áqulnas. Novembro / Dezembro 2001

Ainda sobre lastros deve-se ressaltar que estaoperação tem que levar em conta que o peso ade-rente nas rodas pode ser aumentado além da utili-zação dos lastros pela transferência de peso, quegera o peso dinâmico. Em operação, uma parte dopeso que está depositado na parte dianteira do tra-tor, na condição estática, passa para o eixo trasei-ro, na condição dinâmica.

A colocação de peso sobre os eixos motrizes,pode ser feita através de líquido (solução à base deágua) na razão de % do volume total do pneu e osoutros 1/4 que restam com ar à mesma pressão oucom massas de lastre metálico.

Em função de todo o discutido pode-se reco-mend~r o seguinte:.E preferível utilizar o lastro líquido desde queele seja o suficiente. A operação de calibração de umpneu com líquido, necessita um calibrador especial,que possa ser utilizado em contato com a água..O patinamento deve ficar após o lastreamentodentro da faixa dos 15 aos 20% em solo agrícola fir-me. Pode-se aceitar níveis maiores em solos soltos oumuito úmidos..Após detectar a necessidade de lastre metálico,começar com o peso intermediário e depois aumen-tar ou diminuir as quantidades conforme for neces-sário..Na colocação do lastro deve ser prevista a trans-ferência de peso que acontecerá na condição dinâmi-ca. .Sempre que possível, aumentar a velocidade dedeslocamento do conjunto para diminuir a quanti-dade de peso, pois quanto menor a velocidade, maioro requerimento de peso..Em solos macios, diminuir a quantidade de pesopara diminuir as perdas por resistência ao rolamento..Ajustar a quantidade de peso total do trator

lastrado em função da capacidade dos pneus e dasua pressão interna.. Nunca utilizar peso de lastro desnecessáriopois se estará carregando um peso morto que pro-voca consumo de energia compactação do terreno..Desenvolver macacos, guinchos, etc que pos-sam facilitar a colocação e a retirada de pesos me-tálicos em nível de propriedade agrícola.

ALTERAÇÃODA BITOLA

É a distância horizontal medida no planotransversal de centro a centro dos pneus. Deveser ajustada tanto no eixo dianteiro como noeixo traseiro, de acordo com o tipo de trabalhoque se vai executar. É verdadeiro dizer que pou-cos operadores a modificam em fu~ção das difi-culdades que esta operação supõe.E uma opera-ção difícil e quase sempre necessita de uma es-trutura na propriedade que geralmente não sedispõe.

Um dos sistemas desenvolvidos para facilitaresta prática é o de guias deslizantes (SistemaPAVT),que proporciona que um operador possarealizar a operação sem o auxílio de outra pessoa.Esta prática é regulamentada por norma, ISO4004 e 6720.

Função: Adequar o trator aos cultivos em li-nha e ajustar a linha de tração.

A norma ISO 4004 contempla três medidasfixas de bitola que devem ser proporcionadas pelofabricante, 1,50 m, 1,80 m e 2,00 m, assim queos tratores devem obrigatoriamente possuir estastrês dimensões de regulagem de bitola.

José Fernando Schlosser,Universidade Federal de Santa Maria