TRATORES AGRÍCOLAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTASFACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURALDISCIPLINA DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS

Otoniel G. L. FerreiraOtoniel G. L. FerreiraDER DER -- FAEM FAEM -- UFPelUFPel

4DEFINIÇÃO:

Máquina autopropelida provida de meios que:

conferem apoio estável sobre uma superfície horizontal e impenetrável

capacitam-no a tracionar, transportar e fornecer potência mecânica para movimentar os órgãos ativos de máquinas e implementos agrícolas

(Mialhe, 1980)

4FUNÇÕES:

Controlar e transferir potência as máquinas e implementos via barra de tração ou engate de três pontos

Controlar e transferir potência as máquinas através da tomada de potência (TDP) ou de pressão hidráulica

TransporteAtuar como carregador ou descarregador em

pequenas tarefas

O TRATOR TEM EVOLUIDO...

Sintonia com os avanços da indústria de automóveis e com as mudanças nos sistemas de produção

TENDÊNCIAS DE INOVAÇÃOMaior número de marchasMais de uma rotação na TDPSistema de engate e TDP frontalControle eletrônico de implementosFornecimento de potência elétrica aos implementos

TENDÊNCIA MUNDIAL VENDA DE TRATORES DE MAIOR POTÊNCIA E MAIOR NÚMERO DE FUNÇÕES

CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES:

QUANTO A APLICAÇÃO:

AGRÍCOLASFLORESTAIS

PORTA-FERRAMENTASDE JARDIMFRUTÍCOLA

CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES:

QUANTO AO TIPO DE RODADO:

DE PNEUS:DE DUAS RODAS

DE TRÊS RODAS

DE QUATRO RODAS

DE ESTEIRASDE FERRODE BORRACHA

DE DUAS RODAS motocultivador ou trator de rabiças

Agricultor caminha atrás do implemento Montado com diferentes implementosExecuta mesmas tarefas realizadas por tratores maiores

DE TRÊS RODAS

Desenvolvido para trabalhos de cultivo em linhas

DE QUATRO RODAS

O apoio no solo se dá através de quatro rodasTipo mais comum de tratorPode ser 2 RM, 2RM com TDA ou 4 RM

DE QUATRO RODAS

2 RM e TDAø dos pneus dianteiros inferior aos traseirosMantém o projeto originalTração dianteira pode ser ligada ou desligada

DE QUATRO RODAS COM 4 RM

4 x 4Tração é sempre exercida pelos dois eixos Quatro rodas de mesmo øDirecionamento articulação do chassi, rodas

dianteiras ou pelas quatro rodas

DE ESTEIRAS

INDUSTRIALPara movimentação de terra e desmatamento Devido as suas relações de transmissão e peso é

pouco adequado para trabalho agrícola Barra de tração é o único órgão de acoplamento

DE ESTEIRAS

AGRÍCOLADesenvolvido para trabalhos agrícolasMais leve que o industrialPossui barra de tração, engate de três pontos e TDPEsteira de borracha com bitola variável (modelos

mais modernos)

TRATOR DE ESTEIRAS DE BORRACHA

Embreagem

Caixa de câmbio

Motor Transmissão final

Sistema hidráulico

Eixo da TDP

Semi-árvore Barra de tração

Suporte do eixo dianteiro

Sistema de transmissão

Mais: chassi, sistema de direção, rodados, sistema elétrico e comandos

Órgãos e acoplamento e transf. de energia

CONSTITUIÇÃO DOS TRATORES AGRÍCOLAS DE RODAS

Peculiaridades:Acelerador de pé e de mãoFreio nas rodas traseiras individual ou em conjuntoPainel de instrumentos (tacômetro e horímetro)

CHASSI CONVENCIONAL

Perfis de aço longitudinais reforçados por perfis transversais nos pontos de maior solicitação, que unem os dois eixos e dão suporte ao motor e a caixa de câmbio

Isola os esforços a que o trator está sujeito dos demais componentes evita avarias

Melhor isolamento das vibrações

E ix otrase iro

T ran sm issão fin a l

C a ix a d e C âm b io

M otor

C h ass i

TRATOR COM CHASSI CONVENCIONAL

CHASSI MONOBLOCO:

Bloco do motor e carcaças da caixa de câmbio, transmissão final e das semi-árvores

Inconveniências:

Necessidade de motores com bloco reforçadoProblemas de isolamento das vibrações operadorPossibilidade de rompimento da ligação entre partes

IMPORTANTE E COMPLEXO 25 – 30 % do custo

FUNÇÔES:

Transmitir a potência gerada no motor às rodas motrizes, TDP, bomba hidráulica e outros mecanismos

Transformar o torque e velocidade do motor em torque e velocidade necessários para a realização de determinado trabalho

Proporcionar o controle, através do acionamento da embreagem e troca de marchas, de mecanismos ligados a TDP e velocidade do trator

SISTEMA DE TRANSMISSÃO

HIDROMECÂNICA: Associação entre a transmissão mecânica e a hidrostática

HIDROSTÁTICA: O torque é transmitido por um fluido hidraulico permite um número infinito de relações de transmissão entre a mínima e a máxima

TIPOS:

MECÂNICA: Há contato direto entre os mecanismos de transmissão movimento chega até as rodas motrizes de forma escalonada

24 23

Sistema de transmissão

mecânica

EMBREAGEM

FUNÇÕES:

Permitir a partida do motor sem o acionamento de nenhum mecanismo de transmissão

Permitir que se coloque o trator em movimento com

transmissão suave e progressiva da potência

Permitir a troca de marchas

Permitir o engrenamento da TDP

TIPOS:

MONODISCO A SECO: Usada em tratores até 110 cvAcionamento mecânico

MULTIDISCO A BANHO DE ÓLEO:Usada em tratores de maior potênciaDiscos banhados em óleo dissipação do calorPermite a transmissão de torques mais elevadosacionamento hidráulicoMenor manutençãoMaior custo

EXCLUSIVA PARA TDPPermite o acionamento da TDP seja feitoGeralmente múltiplos discos banhados em óleo e

com acionamento hidráulico John Deere

COMPONENTES DE UMA EMBREAGEM MONODISCO A SECO

Árvore demanivelas

VolanteMolas de pressão

Pedal

Disco

Árvore primáriaPrensa

Platô

EMBREAGEM MONODISCO A SECO

FUNCIONAMENTO

A) Disco de fricçãoprincipal B) Disco de fricção secundário

C) Falso volante D) Alavanca de acionamento

E) Volantedo motor

F) Prensa secundária

G) Mola prato

H) Alavanca de acionamentosecundária

EMBREAGEM DUPLA

FUNÇÕES:Permitir a seleção da velocidade e torque a ser

transmitido as rodas de tração do tratorAlterar o sentido de movimento

NÃO AUMENTA A POTÊNCIA DO MOTOR

ALTERA O TORQUE E A VELOCIDADE

Sempre que se velocidade o torque Velocidade e torque são alterados pala mudança de

marchas e não por meio da aceleração do motorVariações de rotação do motor pequenas diferenças

na velocidade grandes reduções empregadas

CAIXA DE CÂMBIO

CAIXA DE CÂMBIO

MF275

0

10

20

30

40

n 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª 9ª 10ª 11ª 12ª

Marcha

velo

cida

de k

m.h

-1

12x48x2

Velocidades em função da marcha desenvolvida nas caixas 8 x 2 e 12 x 4 no modelo MF 275 da série 200.

CAIXA DE CÂMBIO CONVENCIONAL (engrenagens deslizantes)

Para engrenamento é necessário:⇒ Mesma velocidade tangencial dos dentes das duas engrenagens

ou⇒ o par de engrenagens deve estar parado

A

B

C D

EF

GEngrenagem da 1ª

marcha

Engrenagem da 2ª marcha

CAIXA DE CÂMBIO CONVENCIONAL (engrenamento constante)

Mecanismo Sincronizador

Equaliza a rotação da engrenagem que vai ser acoplada,

com a rotação da árvore terciária

Troca de marcha se processa suavemente, sem risco de

danificar os mecanismos

Anel deslizante de comandocom endentado interno (luva deacoplamento)

Anel sincronizadorcônico

Endentamento dasengrenagens

Cone defricção

Árvoresecundária

Árvoreterciária

MECANISMO SINCRONIZADOR

FUNCIONAMENTO

Não há mudança de marchas, basta a frenagem de um dos componentes do sistema para que o funcionamento do conjunto seja alterado

CAIXA DE CÂMBIO DE ENGRENAGENS PLANETÁRIAS

Árvore central(motora)

Engrenagemcentral (solar)Engrenagem

satélite

Eixo dossatélites

Porta -satélites

Árvoremovida

Coroa

FUNCIONAMENTO

As marchas são obtidas por vários sistemas planetários funcionando em conjunto

SISTEMA POWER SHIFT

FUNÇÕES:

Transferir o movimento da caixa de câmbio para as rodasMudar a direção do movimento (90°)

a velocidade de giro e aumento de torque (redução 5:1)Diferenciação da rotação nas semi-árvores das rodas

motrizes curvas

PARTES COMPONENTES:

Coroa e pinhãoDiferencialRedução final

TRANSMISSÃO FINAL

COROA E PINHÃO E DIFERENCIAL

BLOQUEIO:Impede que as planetárias (ficam unidas) girem com velocidades

diferentes e que as engrenagens satélite tenham movimento de rotação

REDUÇÃO FINAL

TIPOS :

PAR DE ENGRENAGENS CILÍNDRICAS (VALTRA e CBT)Engrenagem menor ligada a semi-árvore motora =

pinhãoEngrenagem maior ligada a semi-árvore movida

(cubo de roda) = coroa

SISTEMA PLANETÁRIO (MASSEY, FORD, JOHN DEERE)

Movimento é transmitido por vários pares de dentes

Apresenta menor desgaste

FUNCIONAMENTO

ÓRGÃOS DE ACOPLAMENTO E TRANSFERENCIA DE ENERGIA

Funções:Transferir forças entre o implemento e o tratorcomandar o movimento e a posição do implemento

em relação ao tratorpermitir o intercâmbio de um implemento por outro

Órgãos de Acoplamento e transferência de energia

Barra de traçãoSistema de engate de 3 pontos (E3P)Tomada de potência (TDP)Sistema hidráulico auxiliar

ÓRGÃOS DE ACOPLAMENTO E TRANSFERENCIA DE ENERGIA

Barra de tração

Sistema de engate 3 pts

Tomada de potência (TDP)

Sistema hidraulico auxiliar

TIPOS DE ACOPLAMENTO

Por um ponto De arrastoo implemento é livre para deslocar-se

horizontalmente em torno do ponto de engate (barra de tração)

Por dois pontos Semi-montadoso deslocamento horizontal do implemento é

restringido, mas o deslocamento vertical não acoplamento é feito através dos braços inferiores

Por três pontos Montadoso deslocamento do implemento é restringido tanto

na direção vertical como na horizontal (E3P)

Integral

ENGATE DE 3 PONTOS

Um dos sistemas mais importantes do trator

ORDEM DE ENGATE:

1°) Ponto de engate inferior esquerdo2°) Ponto de engate superior (3º ponto)3°) Ponto de engate inferior direito

ENGATE DE 3 PONTOS

Controle automático de posição: correlaciona a posição da alavanca de controle com uma altura de trabalho

Controle automático de tração: correlaciona a posição da alavanca de controle com a profundidade de trabalho a qual o trator estará sujeito profundidade do implemento será alterada pelo sistema hidráulico a fim de que a tração mantenha-se constante

Trajetória doimplemento

Solo fofo

Solo duro

TOMADA DE POTÊNCIA - TDP

Transfere energia do trator ao implemento

Tipos:

Proporcional rotação proporcional à velocidade de deslocamento do trator

Velocidade constante rotação proporcional à rotação do motor

1.000 rpm21 estrias21 estrias

ø 35 ou 45mm

540 rpm6 estrias6 estriasø 35mm

SISTEMA HIDRÁULICO AUXILIAR (controle remoto)

⇒ Terminais de Engate Rápido

OUTROS ACOPLAMENTOS

⇒ Engate de Três Pontos Frontal e TDP Frontal

RODADOS

São os elementos de interface máquina-solo

PNEUS

Partes constitutivas de um pneu agrícola de tração:

TIPOS DE CONSTRUÇÃO DA CARCAÇA:

Carcaça Diagonal

Camadas de material

têxtil (lonas) são dispostas

diagonalmente em relação

ao plano médio da banda

Favorece a rigidez dos

flancos e da banda de

rodagem

Carcaça Radial

As lonas vão de talão a

talão, formando um ângulo

de 90° com o plano médio

da banda de rodagem.

Os flancos e a banda de

rodagem são mais flexíveis

TIPOS DE CONSTRUÇÃO DA CARCAÇA:

PNEUS RADIAS X PNEUS DIAGONAIS

☺ Aumento do coeficiente de tração;

☺ Superfície de contato com o solo, 15 a 20% superior, ao diagonal de mesma medida;

☺ Menor resistência ao rolamento;

☺ Possibilidade de utilização de menores pressões internas, para uma mesma carga.

Preço mais elevado

Tipos de pneus agrícolas:

Pneus para rodas motrizes de tratores e colhedoras.

Indicados para solos inconsistentes, moles e excessivamente úmidos.

São largamente utilizados em operações na lavoura de arroz irrigado.

R - 2

Pneus para rodas motrizes de tratores e colhedoras.

Indicados para trabalhos em solos com boas características de tração.

São os mais usados.

R - 1Tração

CaracterísticasSímbolosClassificação

Pneus para uso em implementos e carretas.

I - 1Transporte

Pneus para eixos direcionais não tracionados de tratores e colhedoras.

Apresenta um ressalto (raia) ao longo de seu plano médio.

F - 1Direcionais

CaracterísticasSímbolosClassificação

Pneus especialmente desenvolvidos para rodas motrizes de motocultivadores e microtratores.

O desenho de sua banda de rodagem se assemelha ao dos pneus R - 1.

G - 1Tração/Motocultivatores

Tipos de pneus agrícolas:

Dimensões dos Pneus

⇒ Polegadas: Pneu 18.4R30 R-1

18.4 largura da seção do pneu em polegadas

R indica construção radial da carcaça

(para a construção diagonal é omitida)

30 diâmetro interno do pneu em polegadas

R-1 classificação de uso do pneu (tração)

Tubeless = Não necessita de câmara de ar

Dimensões dos Pneus

⇒ Métrico: Pneu 650/65 R38 8PR

650 largura da seção do pneu em mm.

65 relação entre a altura e a largura.

A altura corresponde a 65% de sua largura.

R indica a construção radial da carcaça.

38 diâmetro interno do pneu em polegadas.

8PR capacid. carga (Ply rating) do pneu - 8 lonas

PRESSÃO DE INSUFLAGEM

Pressão de insuflagem ou Pressão Interna

• Carga aplicada sobre o rodado peso próprio do

veículo (trator ou colhedora), considerando-se a

distribuição de pesos entre os eixos, a adição de lastros

sólidos e/ou líquidos, o suporte de máquinas e acessórios

• Quanto maior a carga sobre o rodado maior a pressão de

insuflagem

• Pressão de insuflagem incorreta fator que mais contribui para avarias e desgaste prematuro dos pneus agrícolas

⇒ Pressões Deficientes:• Causam excessiva flexão da carcaça

• Redução da resistência dos flancos do pneu

• Desgaste irregular da banda de rodagem

• Favorecem o deslizamento do pneu sobre o aro⇒ Excesso de Pressão:• Prejudica o desempenho do trator

• Maior compactação do solo

• Possibilidade de rompimento da carcaçaCorreta

DISTRIBUIÇÃO DE CARGA NOS EIXOS DO TRATOR

15 8530 702 RM

50 5060 404 x 4

40 6040 60TDA

Operação ( % )

Dianteiro Traseiro

Estático ( % )

Dianteiro Traseiro

Tipo de TraçãoPercentagem do peso total por eixo

Obs.: Valores de referência

PNEUS DIRECIONAIS

Nota: Números entre parênteses indicam a capacidade de lonas para a qual a carga sublinhada e a pressão de inflação indicadas são as máximas.

VELOCIDADE MÁXIMA 32 km.h-1

Pressão de inflação - kPa (lb.pol-2)

MEDIDADO

PNEU

165(24)

190(28)

220(32)

250(36)

275(40)

305(44)

330(48)

360(52)

385(56)

41(60)

440(64)

470(68)

CARGA POR PNEU EM Kg

6.00-16345 380 415

(4)455 485 515 545

(6)570 600 625 655

(8)675

7.50-16500 555

(4)610 660 705

(6)750 790 830

(8)870 910 945

(10)980

7.50-18540 600

(4)660 715 765

(6)810 855 900

(8)945 985 1025

(10)1065

10.0-16 795 885 965 1050 1120 1195 1270 1345 1420

PNEUS DE TRAÇÃO

Nota: Números entre parênteses indicam a capacidade de lonas para a qual a carga sublinhada e a pressão de inflação indicadas são as máximas.

VELOCIDADE MÁXIMA 32 km.h-1

MEDIDA Pressão de inflação - kPa (lb.pol-2)

DO 95(14)

110(16)

125(18)

140(20)

150(22)

165(24)

180(26)

190(28)

210(30)

220(32)

PNEU CARGA POR PNEU EM Kg 12.4-28 930 (4)

10051080 1150 1210 (6)

127512.4-36 1050 (4)

11651250 1330 1405 (6)

148012.4-38 1080 (4)

11651250 1330 1405 (6)

148013.6-38 (4)

12751375 1475 1570 (6)

166014.9-24 1225 1325 1420 (6)

15101595 1680 (8)

176014.9-28 1310 1415 1515 (6)

16151705 1795 (8)

18801965 2045 (10)

212016.9-30 1770 (6)

18952020 2135 (8)

224518.4-26 (6)

19902130 (8)

22702395 2520 (10)

26452760 2870 (12)

298518.4-30 (6)

21202275 (8)

24202555 2685 (10)

28152955 3050 (12)

318018.4-34 (6)

22502415 (8)

25652715 2855 (10)

29903135 3250 (12)

337518.4-38 (6)

23802555 (8)

27152870 3020 (10)

31653305 3440 (12)

357523.1-26 (8)

28503055 (10)

32503435 (12)

36153785 (14)

395023.1-30 (8)

30353250 (10)

34603655 (12)

384528.1-26 (10)

3540(12)

37603960 (14)

4180

PRESSÃO EXERCIDA PELO PNEU NO SOLO

Pressão = Peso / Área

A = 0,87L x 0,31Dt

Dt = Di + 2 (L x 80 a 90%)

Onde:L = Largura do Pneu (cm)Dt = Diâmetro Total (cm)

LASTRO: É o peso móvel que se adiciona ou se retira do trator.

a) Lastro metálico Fixado às rodas dianteiras ou

traseiras ou, ao pára-choque dianteiro

b) Lastro líquido Introdução de água no interior do pneu

(inferior a 75% do volume interno)

FINALIDADES DO LASTRO

• Manter o patinamento das rodas motrizes em níveis

aceitáveis

• Aumentar a potência disponível na barra de tração

• Manter o peso suficiente sobre o rodado dianteiro, para

permitir o direcionamento do trator

EXCESSO DE LASTRO• Consumo excessivo de combustível

• Desgaste prematuro dos elementos mecânicos da

transmissão

• Danos a estrutura do solo

• Aumento da resistência ao rolamento

FALTA DE LASTRO• Danos a estrutura do solo por excesso de patinamento

• Desgaste prematuro dos pneus

• Consumo excessivo de combustível

DIMENSÕES BÁSICAS DE UM TRATOR

a) Bitola traseira

b) Bitola dianteira

c) Vão livre vertical

d) Vão livre horizontal

e) Altura máxima

f) Largura máxima

Vlv

Bd

Vlh

L

H

Bt

DIMENSÕES BÁSICAS DE UM TRATOR

Bitola traseira

Bitola dianteira

Vão livre vertical

Vão livre horizontal

Altura máxima

Largura máxima

REGULAGENS DA BITOLA DIANTEIRA DO TRATOR

Eixo dianteiro extensível de tratores 2RM

REGULAGENS DA BITOLA TRASEIRA DO TRATOR

Sistema de variação de bitola traseira com pinhão e cremalheira (cubo móvel)

Sistema de variação de bitola traseira com pinhão e cremalheira (cubo móvel)

REGULAGENS DA BITOLA TRASEIRA DO TRATOR

Sistema de variação de bitola com aro deslizante

SISTEMA DE DIREÇÃO

FUNÇÃO: Permitir a mudança de direção de movimentação do trator

COMO...

TRATORES DE RABIÇAS: Através de embreagens independentes em cada roda

TRATORES DE ESTEIRAS: Frenagem da esteira interna

TRATORES QUATRO RODAS:Movimentação dos rodados dianteiros e/ou traseirosAtravés de articulação do chassi (parte traseira)

a

b

cd

e e

f f

TRATORES QUATRO RODAS COM ACIONAMENTO MECÂNICOa) Volante b) coluna c) caixa d) barra e) braços f) rodas

TRATORES QUATRO RODAS COM ACIONAMENTOHIDRÁULICOa) Volante b) válvula de distribuição c) cilindro hidráulico d) bomba

TRATORES QUATRO RODAS COM ARTICULAÇÃO DO CHASSÍ

ACABOU...

UFA!!!!!