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XLIII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrcola - CONBEA 2014Centro de Convenes Arquiteto Rubens Gil de Camillo- Campo Grande -MS

27 a 31 de julho de 2014

AVALIAO DA CAPACIDADE DE LEVANTE DO SISTEMA HIDRULICO EMFUNO DA MASSA E POTNCIA MOTORA DE TRATORES AGRCOLAS

ANDR AUGUSTO VEIT, AIRTON DOS SANTOS ALONO, TIAGO RODRIGO FRANCETTO,MATEUS POTRICH BELL4, OTVIO DIAS DA COSTA MACHADO5

Acadmico de Agronomia, Departamento de Engenharia Rural, CCR, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), SantaMaria - RS. Endereo eletrnico: andreh_veit@hotmail.com Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Rural, Universidade Federal de Santa Maria, RS. Eng. Agrcola, Mestre em Eng. Agrcola, Doutorando em Engenharia Agrcola, Universidade Federal de Santa Maria, RS.4 Eng. Agrnomo, Mestre em Eng. Agrcola, Doutorando em Engenharia Agrcola, Universidade Federal de Santa Maria,RS.

Apresentado noXLIII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrcola - CONBEA 2014

27 a 31 de julho de 2014- Campo Grande- MS, Brasil

RESUMO:O sistema hidrulico de levante dos tratores agrcolas um mecanismo de transmisso deenergia e acoplamento de implementos agrcolas, que se baseia no fluxo de leo sob presso, sendoindispensvel para as tarefas agrcolas. Assim sendo, este deve proporcionar uma capacidadecompatvel com as necessidades particulares de cada agricultor. Objetivou-se quantificar as variaesda capacidade de levante dos tratores em funo da massa e da potncia motora. Sistematizou-se ascaractersticas tcnicas obtidas em catlogos tcnicos de 11 marcas, envolvendo 171 tratores, fazendo-se uso do softwareMicrosoft Excel. Avaliou-se os atributos capacidade de levante (kgf), massa (kg) epotncia mxima do motor (kW), sendo a ltima classificada nas categorias I, II, III e IV, segundo aANFAVEA. Os resultados mostraram que tratores classe I apresentaram a menor mdia, com 0,50 kgf

kg

-1

e 32,08 kgf kW

-1

, seguidos pela classe IV, com 0,77 kgf kg

-1

e 35,76 kgf kW

-1

, e pela classe II,com 0,79 kgf kg-1e 45,16 kgf kW-1. J a classe III, demonstrou as maiores mdias, com0,85 kgf kg-1e49,73 kgf kW-1. De maneira geral, a capacidade do sistema de levante hidrulico apresentou tendnciade elevao com o acrscimo de potncia e de massa dos tratores.

PALAVRASCHAVE:Informao tcnica, Sistema hidrulico de trs pontos, classes de potncia

EVALUATION OF CAPACITY HYDRAULIC LIFT IN FUNCTION OF MASS AND ENGINEPOWER OF AGRICULTURAL TRACTORS

ABSTRACT:The hydraulic lift system for agricultural tractors is a mechanism of power transmissionand coupling of agricultural implements , which is based on the flow of pressurized oil and essential toagricultural tasks . Accordingly , this should provide a compatible with the particular needs of eachfarmer capacity. This study aimed to quantify the variations of the lift capacity of the tractordepending on the weight and engine power . Systematized the techniques obtained in technicalfeatures catalogs of 11 brands , involving 171 tractors, making use of Microsoft Excel software . Weevaluated the attributes lift capacity ( kgf ) , mass ( kg ) and maximum engine power ( kW ) , the latterbeing classified in categories I , II , III and IV , according to Anfavea . The results showed that tractorsclass I had the lowest average, 0.50 kg - 1 and 32.08 kgf kgf kW - 1 , followed by class IV , with 0.77kg - 1 and 35.76 kgf kgf kW - 1 , and the class II , with 0.79 kg - 1 and 45.16 kgf kgf kW - 1 . Havethe class III showed the highest mean with 0.85 kg - 1 and 49.73 kgf kgf kW - 1 . In general , the

capacity of the hydraulic lift system tended to increase with the increase of power and mass of thetractors.

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KEYWORDS:Technical information, hydraulic three-point, power classes.

INTRODUO: O sistema hidrulico de levante dos tratores agrcolas um mecanismo detransmisso de energia e acoplamento de implementos agrcolas, que se baseia no fluxo de leo sobpresso, sendo indispensvel para as tarefas agrcolas. Assim sendo, este deve proporcionar umacapacidade compatvel com as necessidades particulares de cada agricultor (PRADE et al., 2011). Oengate atravs de trs pontos estabelece, entre o trator e o implemento ou uma mquina, um plano deacoplamento. Isso equivale dizer que entre ambas as partes no ocorrem movimentos relativos almdaqueles controlados pelas articulaes do sistema de acoplamento (MIALHE, 1996). Mrquez (2012)cita que os trs pontos se caracteriza por integrar totalmente o implemento ao trator, podendotransmitir fora em qualquer sentido e direo. O autor ainda afirma que para integrar o implementoao trator, necessrio atrelagem aos trs pontos, de modo em que estes definam um plano em que osvrtices esto dispostos conforme um tringulo equiltero, posicionado com um lado paralelo ao cho. incorporado um ou dois cilindros hidrulicos nesse sistema, de maneira que o implemento se movano espao, podendo modificar a posio (altura) deste durante o trabalho atravs de um controle notrator. Em sntese, o engate trs pontos formado por uma combinao de um brao superior e dois

inferiores para acoplar o implemento. Dito isto, no momento da aquisio, a maioria dos agricultoresselecionam erroneamente os tratores apenas pela potncia do motor. Por isso, objetivou-se verificar asvariaes da potncia do motor relacionadas com a capacidade de levante dos trs pontos e tambmobservar a capacidade de levante em funo da massa do trator. Objetivou-se quantificar as variaesda capacidade de levante dos tratores em funo da massa e da potncia motora.

MATERIAL E MTODOS:Foi realizada primeiramente a identificao dos fabricantes nacionaisde tratores agrcolas do Brasil. Posteriormente, sucedeu-se ao levantamento das informaes destesequipamentos, obtidas em catlogos tcnicos, manuais e folhetos disponibilizados pelas empresas e,quando necessrio, busca direta com os fabricantes. Foi criado um banco de dados em uma planilhaeletrnica utilizando o software Excel e contabilizado os dados adquiridos de massa sem lastro,

potncia motora e capacidade de levante. Foi determinado relaes entre capacidade de levante emfuno da potncia motora (kgf kW-1) e da massa do trator (kgf kg -1). Todas as caractersticas foramestratificadas em funo da potncia segundo a classificao da Associao Nacional dos Fabricantesde Veculos Automotores (ANFAVEA). De acordo com esta, tratores Classe I possuem potncia at36,9 kW, Classe II de 37 a 73,9 kW, Classe III de 74 a 146,9 kW e Classe IV apresentam potnciasuperior a 147 kW. importante salientar que os dados so procedentes das verses padres dostratores. Foram avaliadas as informaes oriundas de 11 marcas, que englobaram um total de 171modelos.

RESULTADOS E DISCUSSO: Na Tabela 1 est descrito os valores mximos, mdios e mnimosda relao entre a capacidade de levante do sistema de trs pontos e a massa sem lastro dos tratores

nas diferentes classes de potncia.

TABELA1. Valores da capacidade de levante por massa sem lastro expressados em Kgf kg-1.

Capacidade de levante/massaClasses de potncia

I II III IVMnimo 0,25 0,39 0,45 0,44Mdia 0,50 0,79 0,85 0,77Mximo 0,86 1,11 1,34 1,29

Foi verificada uma variao mdia de aproximadamente 67% entre tratores de uma mesma classe,

sendo que a classe I foi a que apresentou maior variao com 70,93%. J a classe II obteve a menoramplitude, com 64,86%. Estas alteraes entre classes tambm foi verificada por Prade et al. (2011)em uma avaliao dos sistema hidrulico de tratores agrcolas. As elevadas diferenas de capacidade

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na mesma classe de potncia podem ser explicadas pela variao da capacidade de bombeamento epelos diferentes dimetros do cilindro hidrulico empregados, que so variveis entre modelos,inclusive dentro da mesma faixa de potncia, visto que cada projeto considerado nico na indstria.Foi identificado, quando analisados os valores mximos das classes II, III e IV, que alguns tratoresapresentam capacidade de levante maior que sua massa. Tal fato demonstra que a capacidade delevante destes modelos s pode ser alcanada mediante adio de lastro, o que consequentementereduzir este valor. Informao muitas vezes inexistente nos catlogos e folhetos tcnicos dos tratores,visto que no existe um padro entre empresas e ocorre diferenas significativas entre catlogos deuma mesma empresa, segundo Francetto, Dagios e Ferreira (2010). Na Tabela 2 esto apresentados osvalores de capacidade de levante relacionados com a potncia motora do trator nas diferentes classesde potncia.

TABELA 2. Valores da capacidade de levante por potncia expressados em Kgf kW-1.

Capacidade de levante/potnciaClasses de potncia

I II III IVMnimo 19,12 21,01 32,38 18,09

Mdia 32,08 45,16 49,74 35,76Mximo 71,43 83,57 82,79 63,04

Foi verificado que a relao mdia da capacidade de levante por potncia da classe II e III, foi de20,81% e 28,10%, maior que da classe IV, respectivamente. Isso demonstra a importncia do sistemade levante hidrulico para tratores das classes II e III. A maior variao da relao foi constatada naclasse I, com 73,23%, possivelmente porque nesta classe as empresas desenvolvem modelos quepossam atender diferentes funes, que em alguns casos no precisam de levante hidrulico comgrande capacidade, no necessitando dessa forma incrementos estruturais, barateando os custos. Amenor variao desta relao, foi obtida na classe III, com 60,88 %, explicada em virtude de que asmquinas deste classe so fabricadas geralmente para mesmo uso agrcola, na qual os implementostm necessidades de capacidade parecidas. A Figura 1 ilustra a variao dos valores mnimos, mdios

e mximos das relaes entre capacidade de levante e massa nas diferentes classes de tratores.

FIGURA 1. Variao da relao entre capacidade de levante e massa do trator em funo dasclasses.

Foi observado que em mdia, os tratores de classe I tm capacidade de levante de aproximadamentemetade de sua massa, enquanto que os da classe II e III levantam em mdia cerca de 80% de sua

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massa. Alm disso, nos tratores classe IV esta relao permaneceu em 76%. A figura 2 dispe devalores mnimos, mdios e mximos da relao entre capacidade de levante e potncia.

FIGURA 2. Variao da relao entre capacidade de levante com potncia motora nasdiferentes classes.

A relao entre capacidade de levante e potncia aumentou com o acrscimo de potncia motora at aclasse III, com reduo na classe IV. Isso pode ser devido a grande necessidade de uso do sistema detrs pontos na classe II e III. Para os tratores classe IV, o levante hidrulico possui apenas uma funosecundria, pois a maior parte dos equipamentos de arrasto, acoplados atravs da barra de trao,

como por exemplo, as semeadoras, que devido as suas dimenses e peso so impossibilitados de seremacoplados ao engate de trs pontos, o que justifica de certa forma a variao nas capacidadesencontradas.

CONCLUSES:A capacidade de levante apresentou variao em funo da massa e da potncia dostratores. Foi observado acrscimo das relaes com a elevao da potncia para tratores at a classeIII, com reduo na classe IV. Alm disso, ocorreu amplitude significativa destas relaes, entrevalores mnimos e mximos, para uma mesma classe de potncia.

REFERNCIAS:

ANFAVEA; Anurio da Indstria Automobilstica Brasileira de 2013. Disponvel em:. Acesso em 02/12/2013.FRANCETTO, T. R.; DAGIOS, R. F.; FERREIRA, M, F. Informaes disponibilizadas pelosfabricantes de tratores no Brasil para se proceder a uma comparao e seleo tcnica do modelo a seradquirido. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRCOLA, 39., 2010, Vitria.Anais...Vitria. Sociedade Brasileira de Engenharia Agrcola, 2010.MRQUEZ, L. Tractores Agrcolas: Tecnologa y utilizacin. Madrid: Universidad Politcnica deMadrid, 2012. 844 p.MIALHE, L. G. Mquinas Agrcolas: ensaios & certificao. Piracicaba: FEALQ, 1996.722 p.PRADE, R.; FRANCETTO, T. R.; DAGIOS, R. F.; RUSSINI, A. Avaliao da capacidade do sistemade levante hidrulico dos tratores agrcolas com trao dianteira auxiliar (TDA) de acordo com a suaclassificao quanto potncia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRCOLA,40., 2011, Cuiab. Anais...Cuiab. Sociedade Brasileira de Engenharia Agrcola, 2011.

http://www.virapagina.com.br/anfavea2013/http://www.virapagina.com.br/anfavea2013/