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TRATORES AGRÍCOLAS: MECÂNICA DE TRAÇÃO Prof. Dr. Welington Gonzaga do Vale JULHO DE 2022 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SÃO CRISTÓVÃO CURSOS DE AGRONOMIA, ENG. FLORESTAL E ZOOTECNIA Disciplina: Mecanização Agrícola MECÂNICA DE TRAÇÃO 01 ✓ Repassar agrícolas. conhecimentos básicos sobre mecânica da traçŸo de tratores ✓ Tração mecânica; ✓ Formas de aproveitamento de potência de tratores agrícolas. MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Força trativa ou força de traçŸo, é a força aplicada no sentido do movimento e contrária a força resistente. 02 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Potência desenvolvida em função da força e da velocidade de deslocamento. 03 MECÂNICA DE TRAÇÃO A força para um movimento linear: Equações usuais para trabalhos de campo 0,7355 j W = 1cv 𝑭 = 𝑷𝑩𝑻 𝒙 𝟐𝟕𝟎 𝑻 𝑽 𝑭 = 𝑷𝑩𝑻 𝒙𝟕𝟓 𝑻 𝑽 𝑃𝐵𝑇 = Potência na Barra de Tração (cv) 𝐹𝑇 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑘𝑔𝑓 𝑘𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑙 ( ℎ ) 270 = Constante 𝑃𝐵𝑇 = Potência na Barra de Tração (cv) 𝐹𝑇 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑘𝑔𝑓 𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑙 ( 𝑠 ) 75 = Constante 04 MECÂNICA DE TRAÇÃO 05 A potência para um movimento linear: Equações usuais para trabalhos de campo 0,7355 j W = 1cv 𝑷 = 𝑭𝑻 𝒙 𝑽 𝑩𝑻 𝟐𝟕𝟎 𝑷 = 𝑭𝑻 𝒙𝑽 𝑩𝑻 𝟕𝟓 𝑃𝐵𝑇 = Potência na Barra de Tração (cv) 𝐹𝑇 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑘𝑔𝑓 𝑘𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑙 ( ℎ ) 270 = Constante 𝑃𝐵𝑇 = Potência na Barra de Tração (cv) 𝐹𝑇 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑘𝑔𝑓 𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑙 ( 𝑠 ) 75 = Constante MECÂNICA DE TRAÇÃO 06 ✓ Um trator com potência no motor de 105 cv. Velocidade de trabalho igual a 4 km/h. Qual a força de tração desenvolvida na barra de tração? ✓ E se o mesmo trator realizar o trabalho a 8 km/h? ✓ Agora a 2 km/h? ✓ O que você observa que está acontecendo com a força desenvolvida na barra de tração (BT)? ✓ Um trator de potência igual a 70 cv gasta 100 s para tracionar uma grade num percurso de 150 m. Qual o percentual de sua força e potência que são consumidas, sabendo que a força necessária para a tração correspondente a 1200 Kgf? MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ O tipo de trator, o tipo de piso, onde o implemento ou máquina será acoplado no trator e o peso do trator afeta diretamente na força disponível na BT. 07 MECÂNICA DE TRAÇÃO RelaçŸo de potência para tratores agrícolas. Fonte: ASAE (2003). 08 MECÂNICA DE TRAÇÃO 09 ✓ Potência estimada por diversos métodos Borges Fator 0,86 ASAE (2003) 100 cv x 0,5 = 50cv 100 cv x 0,86= 86cv (Ptdp) 86 cv x 0,86= 73,96cv (PmáxConcreto) 73,96 cv x 0,86= 63,61cv (PmáxChão) 63,61 cv x 0,86= 54,7cv (Psoloarado) 54,7 cv x 0,86= 47cv (Psolosolto) 100 cv x 0,9 x 0,55 = 49,5cv (4x2) 100 cv x 0,9 x 0,65 = 58,5cv (4x2 TDA) 100 cv x 0,9 x 0,70 = 63cv (4x4) MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Os rodados: ✓ Esteiras; ✓ Rodas e pneus (mais importantes para a agricultura). 10 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Roda é aro mais disco. 11 MECÂNICA DE TRAÇÃO 12 MECÂNICA DE TRAÇÃO 13 MECÂNICA DE TRAÇÃO 1. Carcaça 2. Talão 3. Costado/flanco 4. Ombro 5. Banda de rodagem 14 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Tipo de construção 15 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Nomenclatura do pneu diagonal 16 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Nomenclatura do pneu radial 17 MECÂNICA DE TRAÇÃO 18 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Nomenclatura do pneu 19 ✓ Funções dos pneus MECÂNICA DE TRAÇÃO 20 MECÂNICA DE TRAÇÃO 21 ✓ Tipos de bandas de rodagem para rodas motrizes ✓ R1 – Utilização em condições normais com adaptação em diferentes tipos de solo; ✓ R1W – Altura de garra 20% maior que R1 e se adapta melhor em superfícies pavimentadas; ✓ R2 – Utilizado em solos úmidos como em arrozais irrigados; ✓ R3 – Garras pouco agressivas para trabalhos em gramados e espaços verdes e também usado em reboques; ✓ R4 – Para máquinas industriais e equipamentos usados em obras de terra. TRATORES AGRÍCOLAS Tipos de bandas de rodagem para rodas motrizes 22 MECÂNICA DE TRAÇÃO 23 ✓ Lastragem sólida (metal) e líquida (água) - Aumento da massa de uma máquina; - Aumento da pressão sobre o solo; - Permite o equilíbrio da máquina; - Aumento da capacidade de tração; - Aumento da resistência ao rolamento; - Aumento da compactação do solo; Sinônimo de lastro = “contrapeso” MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastro metálico 24 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastro metálico 25 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastro metálico: placas de ferro fundido 26 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastragem líquida: pneus diagonais máx. 75% água e alguns radiais também. Obs. Pode variar de acordo com o fabricante. Sempre consultar o manual e/ou catálogos de pneus. 27 MECÂNICA DE TRAÇÃO 28 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastragem líquida – Para pneus radiais, alguns fabricantes recomendam máx. 40% água. Obs. Pode variar de acordo com o fabricante. Sempre consultar o manual e/ou catálogos de pneus. 29 MECÂNICA DE TRAÇÃO 30 ✓ Lastragem líquida – massa adicional MECÂNICA DE TRAÇÃO 31 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastragem líquida – massa adicional 32 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Qual é a quantidade de água em cada pneu de um trator agrícola de 75 cv para atingir massa total de 4300 kg? • Trator 4x2 TDA. Pneus traseiros: 18.4-30 e dianteiros: 12.4-24 • Massa sem lastro (condiçŸo inicial): • Eixo traseiro:1895 kg • Eixo dianteiro: 1165 kg • Total = 3060 kg Objetivo: Lastrear até atingir 4300 kg para trabalho pesado com a barra de traçŸo (BT). 33 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Lastros metálicos disponíveis: ✓ Para eixo traseiro: 1 x 65 kg e 1 x 40 kg (cada lado) ✓ Para eixo dianteiro: 6 x 37,5 kg 34 MECÂNICA DE TRAÇÃO 35 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Qual é a quantidade de água em cada pneu de um trator agrícola de 75 cv para atingir massa total de 4300 kg? • Trator 4x2 TDA. Pneus traseiros: 18.4-30 e dianteiros: 12.4-24 • Massa sem lastro (condição inicial): • Eixo traseiro:1895 kg • Eixo dianteiro: 1165 kg • Total = 3060 kg Objetivo: Lastrear até atingir 4300 kg para trabalho pesado com o sistema hidráulico de três pontos(SH3P). 36 MECÂNICA DE TRAÇÃO 37 MECÂNICA DE TRAÇÃO 38 MECÂNICA DE TRAÇÃO 39 MECÂNICA DE TRAÇÃO 40 MECÂNICA DE TRAÇÃO Pressão nominal, qual utilizar??????????? ALAPA recomenda para velocidades abaixo de 8 km/h com alto torque e carga – aumentar 5 psi Demais fabricantes, aumentar 30% a carga aplicada nos pneus e encontrar nova pressão de trabalho Ex: Trator 7225 J ▪ eixo dianteiro carga por pneu 2166 Kg x 1,3 (30%) = 2816 kg ▪ eixo traseiro carga por pneu 4022 Kg x 1,3 (30%) = 5229 kg 41 MECÂNICA DE TRAÇÃO 42 MECÂNICA DE TRAÇÃO 43 ✓ Sistema de transmissão: Abordar sobre transmissão de torque e potência (movimento) em máquinas agrícolas, como tratores, roçadoras, semeadoras, ✓ equipamentos para forragem, enfardadoras, etc. ✓ Conceito 1: são elementos de máquinas para transmitir esforços e/ou movimento de um mecanismo para outro. ✓ Conceito 2: mecanismos responsáveis pela recepção, transformação e transmissão da potência do motor (ou qualquer mecanismo motriz) até os locais de sua utilização. MECÂNICA DE TRAÇÃO 44 MECÂNICA DE TRAÇÃO 45 MECÂNICA DE TRAÇÃO 46 ✓ SISTEMAS DE TRANSMISSÃO: ✓ Mecânica; ✓ Hidráulica; e ✓ Hidromecânica MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Mecânica: a componentes. potência é transmitida por contato entre os diferentes 47 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Hidráulica: a potência é transmitida por meio fluido. 48 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Hidromecânica: misto de transmissão mecânica e fluida. 49 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por contato direto de engrenagens 50 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por contato direto de engrenagens 51 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por contato direto de engrenagens 52 MECÂNICA DE TRAÇÃO 53 ✓ VANTAGENS: ▪ Transmissão de torque sem patinagem; ▪ Relação de transmissão constante; ▪ Segurança no funcionamento. ✓ DESVANTAGENS: ▪ Maior custo; ▪ Ruído de funcionamento;▪ Transmissão rígida (sem amortecimento); ▪ Necessita de lubrificação. MECÂNICA DE TRAÇÃO 54 MECÂNICA DE TRAÇÃO 55 MECÂNICA DE TRAÇÃO 56 ✓ VANTAGENS: ▪ Grande distância entre eixos; ▪ Construção simples e barata; ▪ Uma corrente pode acionar váriasengrenagens. ✓ DESVANTAGENS: ▪ Menor vida útil devido aos desgastes; ▪ Ruído de funcionamento; ▪ Necessita de lubrificação. MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por polia e correia 57 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por polia e correia 58 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por polia e correia O diâmetro de uma polia deve ser no máximo 5 vezes o diâmetro da outra, 6 vezes causa deslizamento (patinagem). 59 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Por polia e correia 60 MECÂNICA DE TRAÇÃO 61 ✓ VANTAGENS: ▪ Grande distância entre eixos; ▪ Construção simples e barata ; ▪ Baixo ruído; ▪ Não necessita lubrificação entre polia e correia. ✓ DESVANTAGENS: ▪ Menor vida útil; ▪ Grandes dimensões; ▪ Escorregamento (patinagem: 1 a 3%). MECÂNICA DE TRAÇÃO 62 MECÂNICA DE TRAÇÃO 63 MECÂNICA DE TRAÇÃO 64 MECÂNICA DE TRAÇÃO 65 MECÂNICA DE TRAÇÃO 66 ✓ Relação de transmissão ▪ Ampliadores: aumentam a rotação do eixo de saída (movido) e diminuem o torque; ▪ Redutores: diminuem a rotação do eixo de saída (movido) e aumentam o torque. MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Ampliadores e redutores 67 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Ampliadores e redutores 68 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Relação de transmissão e velocidade angular 69 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Relação de transmissão da Redução Final do Trator 70 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Constituição geral dos tratores: • Motor, sistema de transmissão, sistema hidráulico e rodados; • Todos componentes estão montados em uma estrutura denominada chassi. 71 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Esquema do sistema de transmissão dos tratores agrícolas 72 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Embreagem: quando é acionada, um eixo pressiona o rolamento desligador contra o meio da mola do prato. 73 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Transmissão manual 74 MECÂNICA DE TRAÇÃO 75 ✓ Diferencial: ▪ Transmite potência as rodas; ▪ Muda o sentido em 90°; ▪ Distribui a rotação entre as rodas; ▪Reduz a velocidade e amplia o torque. Partes: ▪ Pinhão e coroa e carcaça da coroa; ▪ Satélites e planetárias; ▪ Bloqueio do diferencial. MECÂNICA DE TRAÇÃO 76 MECÂNICA DE TRAÇÃO 77 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Transmissão hidráulica 78 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Transmissão hidráulica 79 MECÂNICA DE TRAÇÃO 80 MECÂNICA DE TRAÇÃO 81 MECÂNICA DE TRAÇÃO ✓ Exemplo prático: considerando que não há patinagem entre as rodas e o solo, calcular a velocidade do trator em km/h. 82 MECÂNICA DE TRAÇÃO 83 À disposição!!!!! valewg@gmail.com Dúvidas?!!! mailto:valewg@gmail.com
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