Arados UFV

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http://www.ufv.br/poscolheita/colheita/preparo_solo/capi_51_Arados.htm
5 - Implementos Utilizados
 
O preparo periódico do solo é dividido em:
a) Preparo periódico primário, que tem como objetivo uma movimentação profunda do solo, utilizando implementos conhecidos como arados.
b) Preparo periódico secundário, cuja finalidade é complementar o serviço realizado pelos arados sendo utilizados implementos denominados grades
c) Preparo periódico corretivo, operações que são realizadas quando há necessidade, tais como correção de acidez, capina, subsolagem.
 
 
5 - Implementos Utilizados
5.1 – Arados
5.2 – Preparo Periódico Secundário 
5.3 - Enxada Rotativa
5.4 – Subsolador
5.5 – Escarificadores
 
 
5.1 - Arados
 
O mercado de máquinas e implementos agrícolas oferece dois tipos de arados sendo arados de aivecas e arados de discos. Embora a função de ambos seja similar, ou seja, inversão de solo, apresentam características distintas que influem na qualidade do trabalho realizado; na demanda energética para tracionamento, entre outros fatores que serão citados a posteriore.
A aração consiste no corte, elevação e posterior inversão de uma fatia de solo denominado leiva. Visa-se com essa operação os seguintes objetivos: 
a) Revolver o solo, expondo suas camadas internas ao ar, aos raios solares de forma a torná-lo um leito adequado para a germinação das sementes e desenvolvimento das culturas.
b) Incorporar restos de cultura, esterco e corretivos visando manter ou melhorar a fertilidade do solo.
c) Enterrio da cobertura vegetal, controlando ervas daninhas ou incorporando adubos verdes.
d) Criar ou manter condições do solo que resultem num mínimo de operações e de solicitação de potência, para a instalação e condução das culturas.
Na continuação, trataremos desses distintos tipos de arados e suas características.
 
5.1 – Arados
5.1.1 - Arados de Aivecas
5.1.1.1 - Características dos Arados de Aivecas
5.1.1.2 - Forças que Atuam nos Arados de Aivecas
5.1.1.3 - Regulagem nos Arados de Aivecas
5.1.1.4 - Potência Necessária para Tracionar
5.1.1.4.1 - Valores de Utilização de Energia Total dos Arados de Aiveca em Solo Franco
5.1.1.5 - Relação Arado-Solo
5.1.2 - Arados de Discos
5.1.2.1 - Características dos Arados de Discos
5.1.2.2 - Forças que Atuam nos Arados de Discos:
5.1.2.3 - Regulagens nos Arados de Discos
5.1.2.4 - Potência Necessária para Tracionar
5.1.3 - Rendimento dos Arados
5.1.4 - Sistemas de Aração
5.1.4.1 - Sistemas para o Terreno Plano
 
 
 
5.1.1 - Arados de Aivecas
 
Podem ser classificados da seguinte forma:
- Quanto a forma de acionamento: - animal
 - mecânica
 
- Acoplamento: - arrasto
- montado
- semi-montado
 
- Movimento do órgão ativo: - fixo
 - reversível
 
- Número de órgãos ativos: - monocorpo
 - reversível
 
Estes implementos proporciona a melhor incorporação do resíduos e uma pulverização superior sobre condições ideais.
Seu uso foi mais intensificado devido a utilização da tração animal, uma vez que este tipo de arado adapta melhor as condições de baixas velocidades.
 
Figura 1 - Arado de Aiveca (Fonte AAH)
 
 
 
 
5.1.1.1 - Características dos Arados de Aivecas
 
A aiveca é constituída de:
a) Relha: corta o solo e inicia o levantamento da leira. Sofre ação abrasiva dos solos, sendo comumente constituída de ferro fundido ou aço.
b) Aiveca: forma a superfície encarregada de elevar e inverter a leira. Pode Ter forma cilíndrica, cilindróide, helicoidal e semi helicoidal.
As aivecas helicoidal e semi helicoidal não utilizadas para aração superficial e rápido. As cilindróides e cilíndricas são recomendadas para tração animal.
c) Rasto: tem por finalidade absorver os esforços laterais, fica rente a parede do sulco.
Os arados de aivecas devido a sua conformação são mais susceptíveis a impactos e são mais prejudicados pela presença de tocos, raízes e pedras.
 
Figura 2 - Arado de Aiveca no Campo (Fonte - .Baldan)
 
 
5.1.1.2 - Forças que Atuam nos Arados de Aivecas
 
A resultante das forças que atua sobre o arado de aivecas passa por um ponto chamado centro de resistência localizado a uma distância do ombro da aiveca de ¼ de largura de corte da relha, um pouco acima da linha de encontro entre a relha e a aiveca.
As forças úteis são resultantes do corte, pulverização, elevação e inversão, que introduzem um efeito de rotação na aiveca.
A força de tração passa pelo centro de resistência, sendo a soma vetorial da componente resultante horizontal e das forças passivas que atuam na lateral e no fundo do rasto. 
A força de arraste (L) é a força principal que atua sobre a aiveca, e depende da forma do arado, da velocidade e profundidade de trabalho e da condição do solo. Geralmente as três últimas variam durante o trabalho no campo. A força de arraste varia em função do tipo de solo. Com relação a profundidade, a medida que aumenta, também aumenta a força de arraste, porém a relação não é linear.
A força lateral empurra os corpos do arado contra o sulco e deve ser resistida pelo rasto ou uma roda de apoio montada sobre o último corpo, trabalhando no fundo do sulco. O rasto sofre uma resistência friccional proporcional a força lateral.
 
 
5.1.1.3 - Regulagem nos Arados de Aivecas
 
Tem como função assegurar que executem a operação com a melhor qualidade possível, utilizando apenas a quantidade necessária de energia. 
As forças verticais e transversais devem ficar em equilíbrio, de forma que apenas a força de arraste seja necessária a operação.
A aiveca deve possuir folga entre o corpo da aiveca e o solo (sucção vertical) de 5 a 13 mm. Esta sucção auxilia ao arado penetrar no solo.
A aiveca deve também possuir folga entre o rasto e a lateral (parede do sulco) de 5 a 13 mm, dependendo do tipo de aiveca e de presença ou não de roda guia. Esta sucção faz com que o rasto mantenha-se constantemente em contato com a parede do sulco, absorvendo os esforços laterais.
Antes de iniciarem-se as regulagens nos arados, deve-se adequar o trator as características operacionais do implemento, ou seja, determinar a quantidade necessária de lastro para execução da operação, bem como a bitola entre as rodas.
As regulagens referentes ao arado são enunciadas na seqüência.
a) Centralização ( Consiste em fazer com que o centro de resistência do arado coincida com o eixo de simetria do trator. Este procedimento evita tração deslocada.
b) Nivelamento longitudinal e transversal ( Para que as aivecas cortem a uma mesma profundidade de trabalho.
c) Largura de corte ( Ela é feita na barra transversal.
Obs.: Necessário saber previamente se o trator tem potência suficiente para tracionar o implemento.
 
5.1.1.4 - Potência Necessária para Tracionar
 
A tração necessária para mover um arado depende das dimensões do arado, bem como da profundidade de trabalho. Em engenharia agrícola, utiliza-se o termo tração unitária, como uma medida da tração, considerada independente tanto da largura quanto da profundidade. A tração unitária se define como força por área de seção transversal da ação do arado.
O tipo de solo é um fator importante que contribui da mesma forma que sua velocidade de trabalho. Se pode predizer a tração unitária da seguinte forma :
 
em que
p = tração unitária 
v = velocidade 
a e b = coeficientes que dependem do tipo de solo
 
 
O aumento de 1% no conteúdo de umidade do solo pode diminuir a tração em 10%. Um aumento de 0,1 g.cm-3 na densidade aparente pode aumentar a tração em 10%.
-         argila siltosa - 
-         silte arenoso - 
-         franco arenoso - 
 
 
5.1.1.4.1 - Valores de utilização de energia total dos arados de aiveca em solo franco
 
De toda energia disponível para tracionar o arado, 46% se perde em:
 
a) Resistência ao rolamento – 4%
b) Fricção solo/rasto –17%
c) Fricção solo/aiveca e relha – 25%
 
Os 54% restante de energia total, são utilizados em trabalho útil, da seguinte forma:
 
a)Corte do sulco com a relha – 20%
b)Empuxe e aceleração – 11%
c)Ruptura, deformação e fricção solo/solo – 23%
O aproveitamento energético pode ser calculado da seguinte forma:
 
 
 
5.1.1.5 - Relação Arado-Solo
 
 
Segundo o estado de umidade do solo, se obtém diferentes formas de fragmentação. Quando está muito seco se produzem torrões muito grandes, devido a elevada coesão, a fragmentação ocorre em quase sua totalidade na região da relha, de maneira que a incidência da aiveca se reduz ao tombamento e a formação de terra fina por fricção dos torrões com a superfície interna da aiveca.
Quando a umidade é alta, o solo adquire plasticidade de modo que admite grandes deformações antes da ruptura. Este tipo de trabalho se caracteriza por aparecer na superfície do terreno torrões parcialmente moldados pela pressão da superfície da aiveca durante o tombamento. Nestas condições a terra torna-se difícil de fragmentar quando seca. Quando a umidade se situa em torno do limite plástico, a relha inicia a formação de um conjunto de gretas primárias, enquanto que a aiveca completa a fragmentação com as chamadas gretas secundárias.
A seguir é apresentada a relação que deve existir entre a largura e a profundidade de trabalho de um arado de aiveca.
O ângulo ( cresce com a profundidade de trabalho (p), e diminui com a largura (a). Quando menor (a) melhor o enterrio dos restos orgânicos.
 
 
O volume de vazios para armazenar ar e água depois do preparo é um prisma de base B’BB’’C’’, para o máximo volume de vazios temos:
 
 
 
 
 
 
Igualando a zero, resulta:
( = 45o
 - 
 
 
Em geral a = (.p, os valores de ( variam de 1,27 a 2.
Se queremos tombar a terra devemos ter a > 1,27.p.
A profundidade de trabalho P=a/1,27 nos dá o máximo valor compatível cm um tombamento do solo.
 
5.1.2 - Arados de Discos
 
Os arados de discos podem ser classificados da mesma forma que os arados de aivecas. Com os arados de discos se busca transformar as forças devido a fricção com a superfície de trabalho em forças de rolamento.
Os arados de discos se empregam sobretudo em terrenos difíceis (solos duros e secos), onde o disco pode penetrar devido a seu peso, e em terrenos pedregosos ou rochosos, onde o disco ao girar ultrapassa os obstáculos, enquanto que a aiveca se romperia. O desgaste se distribui por toda periferia do disco, o que é conveniente nos terrenos abrasivos.
Os diâmetros usuais variam de 24 a 32” ( 0,60 a 0,80 m). A profundidade máxima de corte varia com o diâmetro do disco, sendo normalmente o limite a terça parte do seu diâmetro.
A largura de corte correspondente a cada disco oscila entre 7 a 12”, dependendo do ângulo horizontal, da profundidade e do diâmetro do disco.
O afiamento dos discos pelo lado interno resulta um fio mais duradouro, que penetra melhor na terra dura, enquanto que o afiamento pela parte externa se obtém um fio mais delgado, que permite um trabalho melhor em velocidades mais elevadas (este é o mais freqüente).
 
5.1.2.1 - Características dos Arados de Discos
 
Figura 3 - Arado no campo (Fonte: Marchesan(Tatu))
 
Os órgãos ativos, ou seja, que executam a operação de corte e tombamento da leira são os próprios discos. No caso dos arados montados, em geral, existe uma roda traseira que é responsável por absorver os esforços laterais, bem como regular a profundidade de trabalho.
Os arados montados reversíveis tem a peculiaridade de girarem os discos de forma que se pode arar tombando a terra a direita ou a esquerda. Nesse caso a roda guia não se encontra inclinada, sendo que se encontra perpendicular ao terreno.
Os implementos montados apresentam a característica de possuir maior independência e versatilidade, pois são acoplados ao engate de três pontos dos tratores. Por possuírem um centro de gravidade mais próximo das rodas motoras (traseiras), promovem uma maior transferência e versatilidade, pois são acoplados ao engate mais próximo das rodas motoras (traseiras), promovem uma maior transferência de peso para as mesmas, melhorando as características de tração.
Os arados de discos podem Ter discos lisos ou recortados. São mais comuns e recomendados para a maioria das situações os arados de discos lisos. Os discos recortados são indicados para terrenos muito sujos, em palhadas de milho ou arroz, em canaviais etc.; quando a necessidade de um trabalho ais eficaz de picagem. Os discos recortados são mias eficientes nesse caso pois picam melhor.
A massa dos arados de discos oscila entre os seguintes valores:
- arrastados: 300 – 1000 kg . discos-1
- semi-montados: 200-300 kg . disco-1
- montados: 120-175 kg . disco-1
 
 
5.1.2.2 - Forças que Atuam nos Arados de Discos:
 
O disco penetra no solo, rompendo-o, principalmente pela pressão que lhe exerce. Assim sendo, ele exerce um ação cisalhante e de esborroamento, além de inverter e empurrar a leiva para o lado. O peso do arado, empurrando o disco para dentro do solo, é um dos principais elementos responsáveis pela penetração do disco, tendo sua eficácia controlada pelos componentes verticais das forças a que é submetido.
Tendo penetrado no solo, o disco é deslocado para frente, exercendo-lhe uma certa pressão. O solo sob o efeito dessa pressão, será comprimido até que o valor da pressão aplicada se iguale ao valor da resistência ao cisalhamento do solo. A partir desse ponto haverá ruptura do solo, que ocorre em planos de cisalhamento, ao redor de 45º com a horizontal.
As forças envolvidas no desenvolvimento dessa pressão no disco contra o solo são mostradas na figura a seguir.
 
Figura 4 - Forças que atuam no Arado de Disco (Fonte Balastreire )
 
= forças de reação do solo sobre o disco, no plano que contém a borda do disco;
= Forças que atuam paralelas ao leito do disco;
= Resultante das forças que atuam no disco no plano horizontal.
A resultante se decompõe em duas, na direção de deslocamento e normal a . A força é a resultante do solo à força peso.
 
5.1.2.3 - Regulagens nos Arados de Discos
 
As principais regulagens para a operação dos arados de discos montados a serem consideradas serão: bitola do reator, acoplamento, alinhamento do cento de resistência, nivelamento e largura de corte do arado, profundidade de aração, roda-guia e ângulo dos discos.
Com exceção do ângulo dos discos, as demais regulagens são as mesmas dos arados de aivecas montados.
As regulagens dos ângulos dos discos é feita alterando-se o ângulo horizontal e o ângulo vertical. A regulagem do ângulo horizontal possibilita alterar a largura de corte do disco. A regulagem do ângulo vertical, por sua vez, possibilita alterar a profundidade de corte do disco.
O ângulo horizontal influi na largura do corte e capacidade de revolvimento do solo. O ângulo horizontal pode variar de 42 a 55o de acordo com o tipo de solo que se pretende preparar:
- solos argilosos – 42o
- solos médios – 45o
- solos arenosos – 55o
O ângulo vertical dos discos pode variar de 15º a 22º. Isso influi na capacidade de penetração dos discos nos solos.
- solos argilosos – 15º
- solos médios – 18º
- solos arenosos – 25º
A largura do arado pode ser modificada de tal modo a se obter uma maior capacidade operacional do implemento. A variação da largura de corte será possível quando a resistência oferecida pelo arado for compatível com a potência do trator.
Pode-se alterar a largura de corte pela alteração da posição da “barra porta cavilhas” (barra transversal).
A regulagem da roda guia é feita variando ao ângulos horizontal e vertical, bem como ajustando a tensão na mola que atua sobre o suporte de roda guia. Para seu perfeito funcionamento a rosa guia deve trabalhar no fundo do sulco.
Geralmente os arados possuem no eixo da rodaguia alguns números como referência para que se faça a sua regulagem, esses números tem concordância com as referências para regulagem da barra transversal.
A regulagem da tensão da mola possibilita regular a profundidade de aração, principalmente em solos leves ou pesados. Aumentando a tensão da mola, o arado tende a aprofundar menos no solo.
 
5.1.2.4 - Potência Necessária para Tracionar
 
Da mesma forma que nos arados de aivecas, a potência necessária para tracioná-las de depende do tipo de solo e da velocidade de avanço do conjunto
- solo argiloso 
- solo franco 
em que:
p = força por unidade de área (N.cm-2)
v = velocidade do arado (km.h-1)
 
 
5.1.3 - Rendimento dos Arados
 
Sendo F a força de tração necessária para arrastar o arado (N) e (v) a velocidade (m.s-1), a potência requerida é dada por:
 
 
Em geral, o rendimento teórico se calcula por:
 
 
em que
A = largura de corte (m)
 
A capacidade media de trabalho de um arado monosulco é de 7 a 12 h.ha-1, necessitando de 7 a 10 kW por cada corpo de arado.
 
 
5.1.4 - Sistemas de Aração
 
Os sistemas de preparo periódico do solo, tanto para arado de aiveca quanto de disco, são basicamente os mesmos. Para melhor utilização das máquinas e implementos acoplados ao trator, foram desenvolvidos os sistemas de aração para terrenos planos e inclinados.
 
 
5.1.4 - Sistemas de Aração
5.1.4.1 - Sistemas para o Terreno Plano
 
 
5.1.4.1 - Sistemas para o Terreno Plano
 
Variam com o tipo e manejo de máquina e dos implementos utilizados:
 
a) Com arado reversível:
As leivas são tombadas em uma só direção. No ano seguinte as leivas são tombadas no sentido oposto, para não formar depressões ao longo das extremidades laterais da área trabalhada.
 
Figura 5- Arado reversível (Fonte: Baldan)
 
 
b) Com arado fixo:
Os arados fixos tombam a leiva somente para a direita. Para contornar este inconveniente, para preparar o solo com este implemento foram desenvolvidos dois sistemas de aração, um em que se levanta o arado e outro em que não se levanta o arado, ao virar nas cabeceiras da área a ser trabalhada.
 
Figura 6- Arado Fixo (Fonte: Baldan)
 
 
b.1) Sistema em que se levanta o arado:
 
b1.1) Contra-sulco:
Faz-se o primeiro corte ao longo da linha central da faixa a ser trabalhada; ao se atingir a cabeceira da área, levanta-se o arado e o retorno é feito sobre a terra revolvida no primeiro corte de modo a formar um amontoado contra-sulco, o trator sempre vira para a direita durante todo o trabalho.
 
 
b1.2) Sulco-morto
O sulco morto é o inverso do contra-sulco. Assim, na sua formação executam-se as mesmas operações usadas na formação de um contra-sulco, mas no sentido inverso ou seja das extremidades da área de trabalho para a linha central.
 
 
b.2) Sistema em que se levanta o arado nas quatros esquinas
Este sistema é indicado tanto para a áreas retangulares e pode ser executado de duas maneiras, com contra sulco ou sulco morto.
 
b.3) Arado fixo sem levantar o arado
Recomendado para trabalhar terrenos retangulares. Pode-se arar da linha central para as extremidades ou das extremidades para a linha central.
 
 
5.2 – Preparo periódico secundário 
 
 
5.2 – Preparo Periódico Secundário 
5.2.1 – Introdução
5.2.2 - Ações Exercidas Sobre o Solo
5.2.3 - Forças que Atuam nas Grades
5.2.4 - Tipos de Grades Quanto a Configuração Geométrica do Órgão Ativo
5.2.4.1 - Grades de Dentes
5.2.4.2 - Grades de Molas
5.2.4.3 - Grades de Discos
5.2.4.3.1 - Grades de Discos Quanto a Ação Exercida Sobre o Solo
5.2.4.3.2 – Discos
5.2.5 - Regulagem das Grades de Discos
5.2.6 - Potência Necessária para Tracionar
5.2.7 - Sistemas de Gradagem
 
 
 
5.2.1 - Introdução
O preparo periódico secundário tem como finalidade complementar a operação realizadas pelos arados, ou seja, complementar a operação de preparo periódico primário, embora elas possam ser utilizadas antes ou até mesmo em substituição aos arados em algumas situações. Essa operação é realizada pelos implementos denominados grades.
As outras operações que as grades podem ser utilizadas são: 
-         Enterrio de restos vegetais;
-         Desmatamento
-         Destorramento
-         Recobrimento de sementes miúdas distribuídas por meio centrífugo;
-         Manutenção;
-         Incorporação de fertilizantes ou defensivos; e,
-         Eliminação de ervas daninhas recém germinadas.
 
As grades podem ser classificadas da seguinte forma:
 
1 – Quanto a fonte de potência:
-         Tração animal
-         Tratorizadas
 
2 – Quanto a forma de acoplamento:
-         Montada;
-         Semi - montada; e,
-         Tracionada pela barra.
 
3 – Quanto a configuração geométrica do órgão ativo:
-         Grade de discos (mais representativa no mercado);
-         Grade de molas; e, 
-         Grade de dentes.
 
4 – Quanto a ação exercida sobre o solo:
-         Simples ação; e,
-         Dupla ação
-         Tandem (grade em X)
-         Off set (grade deslocada ou grade rome)
 
5 – Quanto ao tipo de órgão ativo:
-         disco;
-         dente; e,
-         mola
 
Figura 7 – Grade Simples Ação (Fonte: Balastreire)
 
 
Figura 8 - Grade tipo off-set (Fonte: Baldan)
 
 
 
 
 
Figura 9 - Grade Dupla Ação – Tandem ( Fonte Baldan)
 
 
5.2.2 - Ações Exercidas Sobre o Solo
 
a) Seccionamento: devido ao afiamento dos discos, ao rola produzem uma ação cortante sobre os torrões do solo.
b) Pulverização: se origina pela pressão que exercem os discos contra o solo, seja no sentido longitudinal ou vertical.
A quantidade de terra fina cuada é tanto maior quanto mais frágil se encontra o solo
c) Tombamento: conseqüência da forma esférica dos discos, o pequeno prisma de terra cortado do avançar sobre a superfície de trabalho descreve uma trajetória que conclui um tombamento.
d) Nivelamento: a passada da grade tende a deixar um microrelevo mais uniforme que se favorece com o aumento de velocidade de trabalho.
 
 
5.2.3 - Forças que Atuam nas Grades
 
As forças que atuam nos discos são qualitativamente as mesmas que atuam sobre os discos de arados. As magnitudes das forças são diferentes, uma vez que nas grades os discos ficam com suas bordas contidas em planos verticais, com variação apenas do angulo horizontal dos mesmos.
A resultante das forças de reação do solo, obtida pela soma vetorial das forças de reação na seção direita e esquerda, que por sua vez, são obtidas pela soma vetorial dos componentes na direção de deslocamento e normal a direção de deslocamento.
 
Figura 10 - Forças que atuam na grade de simples ação (Fonte: Balastreire)
 
Figura 11 - Forças que atuam na grade dupla ação (Fonte: Balastreire)
 
 
 
5.2.4 - Tipos de Grades Quanto a Configuração Geométrica do Órgão Ativo
 
5.2.4 - Tipos de Grades Quanto a Configuração Geométrica do Órgão Ativo
5.2.4.1 - Grades de Dentes
5.2.4.2 - Grades de Molas
5.2.4.3 - Grades de Discos
5.2.4.3.1 - Grades de Discos Quanto a Ação Exercida Sobre o Solo
5.2.4.3.2 – Discos
5.2.5 - Regulagem das Grades de Discos
5.2.6 - Potência Necessária para Tracionar
5.2.7 - Sistemas de Gradagem
 
 
5.2.4.1 - Grades de Dentes
 
As grades de dentes apresentam um chassi, com barras transversais onde são fixos os dentes. Estes, são construídos em barras de aço, de secção quadrangular, cortar, cotados em pedaços de comprimento conveniente, fazendo-se uma das extremidades afilada e a outra com rosca e porca, para fixação no chassi.
As barras transversais são oscilantes e comandadas por uma alavanca, permitindo variar o ângulo de ataque dos dentes e, consequentemente, a habilidade de penetração. As forças que atuam sobre os dentes, segundo Bernacket al (1972) são representadas na Figura abaixo
 
Figura 12 - Grade de Dentes (Fonte: Fernandes, 2001)
 
A força k é a resultante da ação do solo sobre o dente. Quando o dente faz uma inclinação para a frente, na direção de deslocamento da grade (<90), esta força k em duas componentes, k no sentido de cima para baixo e k no sentido contrário ao deslocamento da grade. Quando o dente está na posição vertical em relação a superfície do solo (=90), a força k = k, ou seja, a resultante é igual a força de tração. No caso do dente inclinado para trás (>90), o componente k muda de sentido e atua de baixo para cima, forçando portanto o dente para fora do solo.
As formas mais simples dessas grades, comumente encontradas em nosso país, são as de tração animal. São utilizadas principalmente para rastelar restos de cultura para fora da gleba trabalhada.
As grades de dentes tratorizadas são mais utilizadas como cultivadores, executando um bom trabalho de escarificação do solo e controle de plantas daninhas, desde que no estado de sementeira.
 
5.2.4.2) Grades de Molas
 
Caracterizam-se por possuírem órgãos ativos constituídos por lâminas de aço, flexíveis, com 1/4 a 3/8 de polegadas de espessura e 1”3/4 de largura, recurvadas, fixas ao chassi por uma de suas extremidades, existindo várias formas de pontas de lâminas. A Figura 13 mostra uma grade de molas típicas:
 
Figura 13- Grade de Mola (Fonte: Fernandes,2001)
 
As partes de chassi onde se fixam as lâminas, são oscilantes e comandadas por uma alavanca de regulagem, permitindo variar a profundidade de ação dos órgãos ativos.
São utilizadas mais como cultivadores, no combate de plantas daninhas e escarificaçãos superficiais. Sua principal aplicação é em terreno com pedras, raízes e outros obstáculos.
 5.2.4.3) Grades de Discos
 
Como complemento do trabalho do arado, a grade de disco constitui uma das mais importantes máquinas de preparo do solo. Nestas, os discos são montados num eixo comum, espaçados por carretéis, denominados secção ou corpo da grade.
De acordo com o número e a disposição das secções distinguem-se os seguintes tipos básicos:
a) grade de simples ação;
b) grade de dupla ação - tandem;
 - deslocada (“off set”)
 - deslocada de duas secções;
 - deslocada de quatro secções; e,
 - deslocada de seis secções.
 
 
5.2.4.3 - Grades de Discos
5.2.4.3.1 - Grades de Discos Quanto a Ação Exercida Sobre o Solo
5.2.4.3.2 – Discos
5.2.4.3.1 - Grades de Discos quanto a ação exercida sobre o solo
 
- Grade de Simples Ação:
Apresenta dois corpos, dispostos em linha, porém opostos quanto a direção de trabalho.
 
Figura 14 – Grade Simples Ação (Fonte: Balastreire)
 
 
- Grade de Dupla Ação em Tandem:
 
Apresentam quatro corpos dispostos em linha, dois frontais e dois posteriores. Os corpos dianteiros apresentam a mesma disposição das grades de simples ação, isto é, as faces dos discos voltadas para fora. Os corpos posteriores, ao contrário, age de maneira que o solo é atirado par dentro. Assim o solo é mobilizado duas vezes, primeiro para fora (pelos corpos frontais) e depois para dentro (pelos corpos posteriores), e por isso são chamados de dupla ação.
 
Figura 15 - Grade Dupla Ação – Tandem ( Fonte Baldan)
 
 
 
- Grade de Dupla Ação Deslocada (de 2 secções):
Estas grades, também denominadas “V”, ou grades “off set” apresentam dois corpos, um atrás do outro, cujos eixos, quando em posição de trabalho, deslocam-se formando um “V”, perpendicularmente a direção de deslocamento.
 
Figura 16 - Grade tipo off-set (Fonte: Baldan)
 
 
A grade do tipo “rome”, designação proveniente do seu primeiro fabricante, é grande e pesada, geralmente de discos recortados, empregada no preparo do solo, substituindo o arado. Sua capacidade de trabalho está relacionada ao seu rendimento em termos de há.dia-1 e com a intensidade de mobilização do solo, executando um enérgico revolvimento e incorporação dos materiais de cobertura, substituindo, sob determinadas condições, a aração e a gradagem convencionais.
 
 
- Grade de Dupla Ação Deslocada (seis secções):
É uma grade deslocada de grande capacidade de trabalho em termos de área trabalhada por unidade de tempo. Os corpos posteriores em número de 3, são interligados por um acoplamento flutuante que permite livre oscilação vertical entre eles, acompanhado a ondulação do terreno.
As secções dianteiras são independentes, cada uma com seu próprio dispositivo de regulagem do ângulo horizontal dos discos.
Devido a sua grande largura de corte são indicadas apenas para regiões onde existem grandes superfícies de terra a serem preparados em tempo relativamente pequeno, e cuja topografia não seja por demais acidentada, que possa afetar a qualidade do trabalho.
 
Figura 17 - Grade Dupla Ação Deslocada – Seis Seções (Fonte: Fernandes,2001)
 
5.2.4.3.2 - Discos
 
A maioria das grades possuem discos com 16 a 24 polegadas de diâmetro, espaçamento de 6 a 10 polegadas, uns do outros. Os de maior diâmetro e espaçamento, são aconselháveis para terrenos onde o material de cobertura, além de volumoso, é de difícil cisalhamento, sendo utilizados nas grades mais leves, de dupla ação deslocadas ou nas se simples ação, é preferível discos menores, com pequeno espaçamento, provendo uma mobilização do solo entre os discos.
Os discos de grades possuem bordas lisas ou recortadas. As bordas recortadas, além de possuírem maior capacidade de penetração do disco, são indicadas para maior capacidade de penetração do enterrio de restos de culturas, uma vez que o disco recortado prende o material através do recorte, facilitando essa operação. O centro dos discos possui um furo redondo que se encaixa no eixo ,com uma folga para permitir a montagem e desmontagem das secções com facilidade. Devido a essa folga e ao fato de toda secção possuir movimento de rotação, deve-se verificar sempre o aperto no eixo, para evitar que os discos se soltem e produzam desgaste excessivo no eixo ou no disco, inutilizando esses componentes.
Os discos recortados embora possuam maior capacidade de penetração, tem maior tendência para quebrar, além de serem mais caros.
 
 
 
Figura 18 - Discos Lisos e Recortados – a) Discos côncavos e cônicos, b) Discos planos e ondulados (Fonte: Tatu)
 
5.2.5 - Regulagem das Grades de Discos
 
Uma vez que o peso da grade, diâmetro, espaçamento e concavidade dos discos já estão praticamente estabelecidos pelo fabricante, a principal regulagem a ser feita é o angulo das seções das grades o qual influencia na profundidade de trabalho.
Alguns requisitos devem ser considerados para uma boa regulagem das grades tandem ou dupla ação e off-set:
- Cada disco da seção traseira deverá trabalhar exatamente entre os dois discos da seção dianteira
- Os discos das duas seções devem girar com mesma velocidade.
 
a) Regulagem da Grade Simples Ação
Na regulagem das grades de simples ação, uma vez que o peso da grade, diâmetro, espaçamento e concavidade dos discos já estão praticamente estabelecidos pelo fabricante, a principal regulagem a ser feita pelo operador é o ângulo formado pelas secções da grade. Quanto maior o ângulo horizontal da secção, medido a partir de um plano perpendicular a direção de deslocamento, maior a profundidade de trabalho dos discos. Quando o ângulo horizontalmente da secção é zero, os discos rodam em planos paralelos à direção de deslocamento e praticamente movimentam o solo.
No caso das grades montadas, deve-se fazer o movimento longitudinal e transversal da grade, de forma que ambas as secções penetrem a uma mesma profundidade.
O nivelamento longitudinal é obtido através do braço do terceiro ponto do sistema hidráulico de levantamento do trator e o transversal através do braço inferior direito, da mesma forma que já discutida para grades montadas.
 
 
b) Regulagem da Grade em TandemNas grades de dupla ação, também a principal regulagem a ser efetuada antes da operação é a seleção e fixação do ângulo horizontal das secções. Normalmente, nestas grades, o ângulo das duas secções dianteiras é regulado independentemente do ângulo das secções traseiras (grades tendem). A variação do ângulo é feita mudando-se a posição da secção no chassis e travando-se na posição desejada com o pino de trava.
 
 
Figura 19 - Regulagem da Grade em Tandem (Fonte: Fernandes,2001)
 
Grades de discos em X – A folga entre os dois conjuntos dianteiros deve ser de 0,01m. Entre os conjuntos traseiros a folga deve ser de 0,35 a 0,40m nas grades de 22 discos e de 0,40 a 0,45m nos modelos com 26 e 30 discos. Deve-se seguir rigorosamente a indicação do fabricante.
 
c) Regulagem da Grade Off-set 
Na regulagem das grades “off-set” de arrasto, o ângulo de tração em uma grade típica é regulado através da posição da barra de tração.
 
Figura 20 - Regulagem do ângulo de tração da grade off-set. 1 – Chassi, 2 – Barra Transversal, 3 – Parafuso para seleção do ângulo, 4 – Chapa de Regulagem (Fonte: Agritillage – Baldan)
 
Deve-se ter o cuidado de realizar curvas durante as manobras, do lado do vértice das seções (esquerda).
No caso de grades com comando hidráulico, isto não precisa se levado em consideração.
A grade off-set possibilita o seu deslocamento, em relação à linha de centro de tração do trator, o que permite, no caso de culturas perenes, passar-se com a grade sob a copa das árvores.
O deslocamento é obtido alterando-se a posição da barra de tração sobre a barra transversal fincando-se o parafuso no orifício central, obtém-se a regulagem para trabalhos normais. Se o parafuso for deslocado para a direita, o ângulo de tração aumenta e para a esquerda diminui.
O deslocamento lateral da grade é feito através do deslocamento do ponto de fixação a barra de tração no chassis, como ilustra a Figura 20. Deslocando-se a barra para a direita, a grade fica deslocada a esquerda e vice-versa.
A profundidade de trabalho pode ser regulada através da altura de acoplamento da barra de tração e pelo ângulo formado pelas seções.
O deslocamento da barra de tração de grade acarreta uma maior profundidade de corte da grade, devido aos maiores valores dos ângulos horizontais dos discos da seção dianteira.
Em algumas grades a regulagem do ângulo das secções é feita através de um cilindro hidráulico, que recebe o óleo sob pressão a partir do circuito hidráulico do trator, e de mangueiras flexíveis.
Quando as grades possuem apenas o sistema mecânico de regulagem do ângulo horizontal da secção , com o pino de trava solto, desloca-se o trator para a frente para aumentar o ângulo entre as secções e para trás para diminuí-lo.
Já a profundidade de trabalho pode ser alterada com a colocação ou retirada de lastro, colocados em bandejas existentes no chassi da grade para esse fim.
5.2.6 - Potência Necessária para Tracionar
 
- solo argiloso ( p = 14,7.m
- solo franco argiloso ( p = 11,7.m
- solo franco arenoso ( p = 7,8.m 
 
 
em que
p = força de tração (N)
m = massa da grade (kg)
 
Cálculo para qualquer velocidade e para profundidades típicas de trabalho.
Se estima que em condições médias de trabalho, se necessita para cada disco ao redor de 2kW, chegando em terrenos muito resistentes a 2,5kW.
 
5.2.7 - Sistemas de Gradagem
 
a)Contínua (grade off set)
Sentido anti-horário
 
b)Cruzada
Locais de topografia plano(< 3%)
 
c) Gradagem com ½ grade
Em terrenos inclinados, devem-se trabalhar sempre que possível em nível.
 
5.3) Enxada Rotativa
 
É uma máquina para preparo ou cultivo do solo, dotada de enxadas especiais, montada sobre um eixo giratório transversal ao deslocamento do trator.
As enxadas rotativas mais comumente encontradas em nosso meio são utilizadas para eliminação em culturas perenes e eliminação de plantas daninhas com preparo periódico do solo, ou preparo de solo visando a horticultura (formação de canteiros), e ainda para incorporação de fertilizantes.
 
Figura 21 - Enxada Rotativa (Fonte: Baldan)
 
 
5.3 - Enxada Rotativa
5.3.1 - Características das Enxadas Rotativas
5.3.2 - Enxadas rotativas Hortícolas
5.3.3 - Enxada Rotativas Acionadas pela Tomada de Potência
5.3.3.1 - Constituição das Enxadas Rotativas
5.3.3.2 - Caixa de Transmissão das enxadas Rotativas
5.3.3.3 - Placa de Impacto
5.3.3.4 - Órgãos de Segurança
5.3.3.5 – Acoplamento
5.3.3.6 – Profundidade
5.3.4 - Ações Exercidas Sobre o Solo
5.3.4.1 - Forças que Atuam nos Rotocultivadores
5.3.5 - Regulagem das Enxadas Rotativas
5.3.6 - Potência Necessária para Tracionar
 
5.3.1 - Características das Enxadas Rotativas
 
Podem existir enxadas rotativas ou rotocultivadores de eixo horizontal ou vertical, sendo que no Brasil, ainda não utiliza as de eixo vertical.
São constituídas de um eixo perpendicular à direção de deslocamento da máquina, suportando por dois ou mais mancais sendo colocado neste eixo flanges onde são fixadas as facas no sentido radial. As facas são dispostas helicoidalmente de tal modo que apenas uma delas toque o solo por vez.
As enxadas, ou facas normalmente tem forma de “L” ou “C”.
As facas em “L” são de uso geral, o qual é menos exigente em potência de acionamento, requer menos força de tração, produz boa desagregação do solo, dispersão uniforme de restos culturais e sem embuxamento.
As facas em “C” são utilizadas em maior rotação.
A enxada rotativa é acionada pela TDP. No eixo cardam que é ligado à TDP do trator, possui um sistema de embreagem multi-discos, que patinam, no momento do impacto das enxadas com pedras ou tocos, protegendo o conjunto trator implemento. Possuem roda de apoio, localizada geralmente no lado esquerdo da máquina.
Possui um dispositivo que permite variar sua altura em relação ao solo. Do lado direito da máquina, é montado um patim, que serve para auxiliar no controle da profundidade de trabalho.
 
 
Figura 22 - Tipos de Enxadas Rotativas (Fonte: Apostila do prof. Haroldo)
 
 
 
Quadro 1 – Parâmetros de caracterização de enxadas rotativas
 
	Largura de
	Potência
	Profundidade
	Rotação
	Rotação de 
	Trabalho (m)
	(c.v.)
	Trabalho (m)
	TDP (rpm)
	Trabalho (rpm)
	2,0 – 3,3
	86 – 162
	0,20
	1000
	180 – 270
	1,25 – 2,0
	35 – 66
	0,20
	540
	120 – 220
	0,8 – 1,5
	18 – 28
	0,18
	540
	250
	1,0
	18
	0,18
	540
	150 – 240
 
 
5.3.2 - Enxadas rotativas Hortícolas
 
Fazem parte integrante dos tratores de rabiças, monocultores ou cultivadores motorizados. Estes, por serem leves e terem potência variando entre 7 e 14 c.v., não tem condições de desenvolver a força necessária para tracionar arados com mais de uma aiveca ou mais de um disco. Tentativas nesse sentido tem fracassado pois, ainda que viáveis do ponto de vista mecânico, são injustificáveis funcional e economicamente.
A transmissão é feita por correias, que poderão desligar mo caso de impactos. Além disso, possuem pinos de segurança que se rompem quando ocorre uma sobrecarga cuja tensão exceda à prevista para os mecanismos de transmissão. Desse modo evita-se a quebra dos eixos, correntes, engrenagens, rolamentos, etc.
Para a regulagem de profundidade existente uma roda ou patim sob as rabiças. A placa de impacto é feita de borracha e tem por função proteger o operador de pedras, torrões, etc., que são lançados para trás. 
Como esse tratores, as enxadas rotativas têm condições de efetuar adequado preparo do solo em terrenos de baixada, onde se explore a cultura do arroz irrigado, a horticultura, a floricultura, etc.
 5.3.3 - Enxada Rotativas Acionadas pela Tomada de Potência
 
As enxadas rotativas acionadas pela tomada de potência são apropriadas para tratores agrícolas. São montadas, através do engate de três pontos diretamente ao trator.
 
Figura 23 - Enxada Rotativa (Fonte: Baldan)Voltar
 
5.3.3.1 - Constituição das Enxadas Rotativas
 
Os diversos tipos de enxadas rotativas atualmente em uso são constituídos, basicamente, dos seguintes componentes: 
a) Rotor provido de enxadas;
b) Caixa de transmissão; e,
c) Órgãos de regulagem e de proteção.
A caixa de transmissão recebe o movimento de tomada de potência através de um eixo do tipo Cardan.
Entre o eixo do tipo de Cardan e a caixa de transmissão existe uma embreagem de segurança de mutidisco de aço-bronze. Este sistema tem a finalidade de acionar as lâminas do rotor em qualquer tipo de solo; todavia, interrompem o acionamento, quando encontram obstáculos, pedras ou qualquer outra condição operacional inadequada.
O movimento de rotação vindo da tomada de potência vai até a caixa seletora de velocidades. Nesta, mudando-se a posição das engrenagens ou trocando-as outras fornecidas com a própria máquina, varia-se a rotação do rotor independente da tomada de potência.
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5.3.3.2 - Caixa de Transmissão das enxadas Rotativas
 
Antigamente a caixa de transmissão das enxadas rotativas apresentava ralação de transmissão constante, isto é, para aumentar ou diminuir a rotação do rotor era necessário varia a rotação da TDP, acelerando-se ou desacelerando-se o motor do trator.
Da caixa seletora de velocidades, o movimento vai até o conjunto de coroa e pinhão, sendo depois enviado ao rotor, por meio de uma corrente ou de um conjunto de engrenagens, encerrados numa caixa hermética que contém óleo lubrificante. A transmissão por corrente é indicada para enxadas rotativas menores. Nos tipos maiores, o uso de transmissão por correntes de projeto especial, razão pela qual são empregados atualmente conjuntos de engrenagens.
O rotor é mantido sobre rolamentos blindados , sendo formado por um eixo transversal e contínuo, tendo várias flanges espaçados entre si, onde são presos as lâminas.
As enxadas são parafusadas nas flanges (suportes radiais), existindo diversos tipos de lâminas, ou órgãos ativos, pois um único modelo não atendia a toda as condições de trabalho,. Não só a escolha do tipo de órgão ativo, mas também o número, a distribuição e a posição de montagem no rotor são da mais alta importância ao desenvolvimento da máquina.
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5.3.3.3 - Placa de Impacto
 
A placa de impacto, situa logo atrás das lâminas e fixa ao chassi da máquina por meio de dobradiças, têm por função principal variar o tamanho dos torrões cortados pelas lâminas, Uma corrente permite o seu posicionamento a diferentes alturas.
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5.3.3.4 - Órgãos de Segurança
 
Os órgãos de segurança são utilizados para proteger a transmissão contra choques e sobrecargas para proteger raízes, tocos e outros obstáculos do terreno. Dentre eles, as engrenagens se segurança são mecanismos que patinam automaticamente quando ocorre uma sobrecarga, sendo constituído de duas partes que se justapõem sob a ação de molas. A tensão das molas é regulada de maneia que as partes desliguem quando ocorrer uma sobrecarga além dos limites de resistência dos órgãos d transmissão, disciplinado a tensão prejudicial. Porém, esse dispositivo também pode ocasionar problemas. Se ele entrar em ação com frequência, desligando a todo momento, o tratorista pode apertar muito as molas, chegando até a bloquear o sistema, danificando o conjunto.
 
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5.3.3.5 - Acoplamento
 
Depois de acoplar a máquina ao trator, é recomendável verificar se o equipamento está montado corretamente, com as correntes ou barras estabilizadoras ajustadas. O equipamento deverá ficar nivelado em relação ao trator, tanto na horizontal como na vertical.
Por questão de segurança, é muito importante que se desligue o motor antes de realizar qualquer ajuste ou serviço de manutenção nas enxadas rotativas.
Algumas precauções precisam ser tomadas quanto ao alinhamento do eixo do tipo Cardan. O eixo formado pelo Cardan em relação a horizontal não deve ultrapassar 40º, e em posição de trabalho 10º a 15º se o ângulo for muito grande, o Cardan sofrerá danos, e as juntas universais, o eixo da tomada de força e o próprio motor também serão prejudicados. A solução é encurtar o braço do terceiro ponto e mudar a posição do pino de engrenagem inferior da máquina.
Quando utilizados no controle de plantada daninhas em culturas perenes, as enxadas rotativa podem trabalhar centralizadas, isto é, laterais em relação ao trator, penetrando sob a copa das plantas da cultura.
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5.3.3.6 - Profundidade
 
As profundidades de trabalho, também variam em função da finalidade da operação.
Na movimentação primária do solo, visando à substituição do emprego de arados e grades, as profundidades máximas utilizadas estão em torno de 10 a 20 cm.
O controle de profundidade é feito através do sistema hidráulico de levantamento do trator, deve-se utilizar o batente da alavanca de controle, na posição que permita obter sempre a mesma profundidade de trabalho da enxada.
Quando a profundidade é controlada por patins, este são reguláveis e deslizam diretamente sobre o terreno, mantendo o valor desejado.
No caso de serem utilizadas rodas de controle de profundidade, estas normalmente suportadas em hastes com diversos furos espaçados na vertical, de forma a permitir a regulagem da profundidade através de pino trava. Em geral, utilizam-se duas rodas de controle de profundidade, um a de cada lado da máquina.
 
5.3.4 - Ações Exercidas Sobre o Solo
 
a) Fragmentação por corte:
A fragmentação é quase total, produzindo-se o corte de forma transversal ao avanço, justamente onde ataca o fio da ferramenta. O grau de seccionamento vem condicionado pelo número de contatos da ferramentas de trabalho sobre o solo por unidade de longitude percorrida.
 
b) Fragmentação por impacto:
Unido a ação de corte, o impacto se produz no momento do contato.
 
c) Projeção:
Ao girar o rotor, no mesmo sentido as rodas do trator, os fragmentos do solo são projetados para trás, onde podem chocar-se contra uma placa defletora, de modo que o impacto gerado produz um segunda fragmentação.
 
d) Nivelação:
É uma conseqüência do fracionamento e projeção do solo. O microrelevo será tanto mais homogêneo e regular quanto maior for o grau de pulverização.
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5.3.4.1 - Forças que atuam nos rotocultivadores
 
Figura 24 - Forças que atuam nas facas de enxadas rotativas (Fonte: Balastreire)
 
 
 
 
De acordo com a figura 24:
 
 
 
 
em que:
 = ângulo que forma K com a tangente t 
= ângulo que forma a velocidade de corte U com a periferia
( = ângulo de giro
 
A força de rotação K é função do ângulo de giro (. Se a rotação é no mesmo sentido de avanço da máquina, K cresce rapidamente de forma linear no intervalo de 10 a 15o até alcançar um valor máximo.
O valor de Kmáx pode chegar até 900 – 1000N, de acordo com o estado físico do solo.
 
5.3.5 - Regulagem das Enxadas Rotativas
 
- Centralização;
- Nivelamento ( tanto longitudinal quanto transversal
- Escolha da rotação do eixo ( feito na caixa de embreagens
- Profundidade de trabalho
- Velocidade de trabalho ( depende das condições do solo:
         movimentação inicial – 4 a 6 km.h-1
         movimentação secundária – 6 a 10 km.h-1
 
A fragmentação do solo é relacionada com a rotação do eixo das enxadas e a velocidade do trator.
BERNACKI, definiu um parâmetro (, como sendo a relação entre velocidade periférica da enxadas e velocidade de avanço do trator. Quanto maior esse parâmetro, maior é o grau de destorroamento provocado ao solo pela máquina.
 
 
 
 
Pode-se relacionar também o grau de destorroamento com o comprimento de corte (L) provocado por cada enxada (quanto menor seu valor, maior o grau de destorroamento). 
 
 
onde:
n = rotação do rotor;
z= número de enxadas por flange
A posição da chapa de impacto também influencia o grau de desagregaçãodo solo. Quanto mais fechada, maior a pulverização.
 
 
5.3.6 - Potência Necessária para Tracionar
 
Os rotocultivadores constituem um dos equipamentos que requerem maior quantidade de energia para realizar seu trabalho. Por isso, sua utilização está limitada a cultivos onde economicamente se torne compensado o gasto adicional de energia.
Em geral a potência se pode dividir nos seguintes termos:
Nc – potência requerida para produzir o corte
Ns – potência requerida para deslocar os fragmentos do solo
Nt – potência perdida na transmissão TDP-rotor.
A soma dessas três potências constitui a chamada potência de acionamento, obtida em função do torque na TDP e do regime de rotação.
 
 
 
onde:
M – torque na TDP (Nm(
N – rotação da TDP (rpm(
 
Para um rotor de 45 cm de diâmetro, trabalhando a uma profundidade de 10 cm, e a uma rotação de 400 a 700 rpm, tem-se:
Solo franco siltoso seco - 
onde:
P – força por unidade de área (N(
b – largura de corte (cm(
 
5.4 - Subsolador
 
São implementos utilizados para romper a camada compactada do solo, permitindo a infiltração e uma maior capacidade de retenção de água no solo, dentre outras coisas.
Os subsoladores são utilizados nos seguintes casos:
- Para romper camadas compactadas em profundidade devido ao tráfego repetido de máquinas, trabalhando a uma mesma profundidade, ou pela compactação devido ao tráfego de tratores.
- Quando se deseja uma melhor circulação de água necessário em terrenos que tendem a acumular água.
- Quando junto ao subsolador se aplicam fertilizantes em profundidade.
 
Figura 25 – Subsolador (Fonte: Marchesan (Tatu))
 
5.4 – Subsolador
5.4.1 - Características dos Subsoladores
5.4.2 – Regulagem
5.4.3 - Potência Necessária para Tracionar
5.4.1 - Características dos Subsoladores
 
Os subsoladores são constituídos basicamente de uma barra porta ferramentas, hastes, ponta e roda de controle de profundidade.
 
Tipos de Hastes
 
- Reta: ângulo igual a 90o ( exige maior força de tração
- Reta com porteira inclinada
- Curva: ângulo igual a 45o ( possui maior desempenho de penetração e exige menor força de extração.
- Parabólica: ângulo igual a 15 – 25o ( possui melhor desempenho a penetração no solo.
Como acessórios pode-se utilizar um disco cortador, em terrenos sujos ou recém desbravados, auxiliando o corte do material mais próximo a superfície como as raízes evitando o embuchamento. 
Ou ainda, um torpedo, utilizado em terrenos úmidos típicos das várzeas sujeitas a alagamento, para promover uma maior drenagem do solo.
 
Figura 26 – Subsolador (Fonte: Santa Rosa)
 
 
 
5.4.2 - Regulagem
 
As regulagens feitas nos subsoladores são basicamente referentes a profundidade de trabalho e o espaçamento entre hastes.
De acordo com a literatura, a profundidade de trabalho deve ser por volta de 5 a 7 vezes a largura da ponta.
Para subsoladores sem aletas nas pontas, pode-se utilizar a relação:
 
 
Para subsoladores com aletas nas pontas, pode-se utilizar um valor da mesma relação = 1,5.
 
5.4.3 - Potência Necessária para Tracionar
 
Os subsoladores, devido ao fato de trabalharem a profundidades que podem chegar até 0,8 m, são implementos que requerem alta potência para sua utilização.
A força de tração por haste, por unidade de profundidade:
- solo franco arenoso ( p = 120 a 190.d
- solo médio ou franco argiloso ( p = 175 a 280.d
 
em que:
d = profundidade de trabalho (m)
 
5.5 - Escarificadores
 
São implementos usados para quebrar o adensamento superficial do solo. Atualmente tem sido difundido o seu uso para o preparo de solo em substituição do sistema convencional (preparo vertical), principalmente entre o intervalo entre a culturas sucessivas, como nas rotações de culturas. São também muito usados na reforma de pastagens onde há necessidade de descompactar o solo superficialmente devido ao pisoteio excessivo provocado pelos animais.
Se trata de um equipamento de preparo do solo cujas ferramentas de trabalho são dentes montados sobre braços flexíveis ou rígidos.
Figura 27 - Escarificador (Fonte Semeato)
 
 
5.5 – Escarificadores
5.5.1 - Efeito Sobre o Solo
5.5.2 - Características dos Escarificadores
5.5.3 - Forças que Atuam nos Escarificadores
5.5.4 - Potência Necessária para Tracionar
5.5.5 – Regulagem
 
 
 5.5.1 - Efeito Sobre o Solo
 
Os escarificadores fragmentam o solo com formação de grandes fissuras e terra fina, sem inversão do solo. O perfil do solo trabalhado além de dispor de um espaço poroso suficiente como para armazenamento de água, não apresenta a descontinuidade estrutural pela formação de uma soleira deixada pelos arados.
Quando um dente rompe o solo trabalhando a uma profundidade p, a área afetada, assim como a resistência oferecida são funções das variáveis mecânicas do solo.
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5.5.2 - Características dos Escarificadores
 
Como mencionado anteriormente, existem dois tipos se hastes, flexíveis e rígidas, diferenciando-se basicamente em que os primeiras trabalham a profundidades de no máximo 22 cm a velocidade pode chegar até 10 km/h, enquanto que as hastes rígidas trabalham a 25-35 cm de profundidade e a velocidade podendo chegar até 6 km/h. 
As hastes flexíveis tem forma de arco circular, montados no chassi mediante uma articulação unido a uma mola cuja finalidade é absorver os impactos e variações de carga que são geradas no solo. Além disso se gera uma vibração sobre a haste, no sentido longitudinal, que melhora notavelmente o efeito pulverizador.
Tem a desvantagem de não manter a uniformidade de corte.
As hastes rígidas se caracterizam por serem um dente robusto fortemente fixado ao chassi. Se utilizam em terrenos pesados e compactados deixando o solo mais destorroado que as hastes flexíveis. O ângulo de ataque é de 20 – 22o, com a qual se reduz o esforço de tração, porém tem inconveniente de que se dificulta a penetração em terrenos secos.
O chassi consta normalmente de 2 ou 3 barras porta ferramentas, as quais se distribuem as hastes de tal forma que se projetados sobre um plano perpendicular a direção de avanço se encontrem todos eles com uma separação igual.
 
Figura 28 - Escarificador (Fonte Marchesan (Tatu))
 
Voltar�
 
5.5.3 - Forças que Atuam nos Escarificadores
 
Nos escarificadores, por serem equipamentos cujas ferramentas efetuam sobre o solo um trabalho simétrico a componente transversal da resultante de forças que atuam sobre cada haste se pode considerar como nula. Pode-se dizer que somente existem componentes horizontais e verticais.
Ambas vem condicionadas pelos mesmos fatores que nos casos dos arados. A diferença é que nestes equipamentos as componentes de força crescem de forma linear com a velocidade. Porém estas forças crescem com o quadrado da profundidade de trabalho. Segundo ASAE, a componente horizontal de reação do solo, para hastes separadas de 30 cm adquire os seguintes valores quando a profundidade de trabalho é de 8,3 cm.
Voltar�
 
5.5.4 - Potência Necessária para Tracionar
 
- Solo franco ( 
- Solo franco argiloso ( 
- Solo argiloso ( 
A uma profundidade p qualquer:
 
em que
F = N.hastes-1
v = km.h-1
p = cm
5.5.5 - Regulagem
 
A profundidade regula-se utilizando rodas de apoio ou SLH (Sistema de Levante hidráulico).
Espaçamento entre hastes
a) Ponteira estreita: 1,25.profundidade da haste
b) Ponteira alada: 1,5 a 2,0 . profundidade da haste
 
6 – Exercícios 
6 - Exercícios
 
1) Dimensionar o arado de discos, ou seja a largura de trabalho.
Dados:
-         Área = 100 há;
-         Tempo disponível = 45 dias úteis (10 horas/dias) para arar r gradear;
-         Velocidade = 5,0 k.h-1; 
-         f = 0,75;
-         Aração = 2/3 tempo; e,
-         Gradagem = 1/3 tempo.
 
2) Dados
- Grade = 4000 kg- n º de discos = 18
- Diâmetros dos discos = 32”(81,28cm)
- Distância entre discos = 45cm
- Velocidade média de operação = 6km.h-1
- Profundidade = 1/3 de 32”= 27cm
- Solo argiloso
 
Pela ABNT (1985) a largura nominal de corte dessa grade é dada pela fórmula:
 
 
em que
L = largura nominal de corte (m);
n = número de espaços entre discos; 
e = espaçamento entre discos (m); e,
d = diâmetro externo dos discos (m).
 
 
3) Um arado de aivecas trabalha à uma profundidade de 15 cm e largura de corte de 15 cm, em um solo com a resistência específica que pode ser calculada por: 
Re = 2 + 0,013 x S2, onde Re é dada em N/cm2 e S é a velocidade em km/h.
Calcule:
- O número de animais necessários para tracionar este arado, sendo que os animais a serem utilizados pesam em torno de 800 kg;
- A capacidade operacional, sabendo-se que os animais trabalham a uma velocidade de 2 km/h e a eficiência de campo é de 60%;
- O tempo necessário para arar uma área de 0,5 ha.
 
 
4) Um arado tem 4 aivecas de 30 cm de largura de corte e opera a 18 cm de profundidade, em uma solo que exige uma tração específica de 0,54 kgf/cm2, a uma velocidade de 5,6 km/h.
- Qual a força de tração necessária para operar com o arado?
- Qual a potência requerida para a operação?
 
 
 
5) Com uma eficiência de campo de 80%, qual a capacidade de campo efetiva do arado?
 
 
6) Calcule o tempo necessário para arar 100 ha sabendo-se que o arado tem 3 discos de 26” de diâmetro e solo é do tipo argiloso. Calcule também a força mínima exigida do trator no caso da profundidade aração ser de 25cm.
- Velocidade de trabalho - 5,4 km/h;
- Fator de campo - 0,7;
- Força de tração - argila F(n/cm2) = 7 + 0,049 S2 (km/h)
 
 
7) Calcule a área que poderá ser preparada, em 300 horas, por dois conjuntos (trator-arado-grade) com as seguintes características:
- Trator diesel de 80 cv;
- Arado de 4 discos de 71 cm (28”) de diâmetro, largura de corte de cada disco igual 30 cm, tracionado a 5,4 km/h;
- Grade dupla de 32 discos de 51 cm (20”) de diâmetro, 3,0 m de largura total de trabalho e tracionada a 7,2 km/h.
Obs: Apenas uma gradagem satisfaz as condições de preparo de solo.
 7 - Referências Bibliográficas
7 - Referências Bibliográficas
 
BALASTREIRE. L. A. Máquinas agrícolas São Paulo.: Manole, 1987. 310p.
 
BERNACKI, H. ; HAMAN, J.; KANAFOJKI, C.Z. Agricultural machines, theory and construction. Washington: U.S. Department of Agriculture and the National Science Foundation, 1972. 451p.
 
CAÑAVATE, O Las maquinas agrícolas y su aplicacion. Madri: Mundi Perenssa, 1984. 492 p.
 
FERNANDES , H. C. Mecanização agrícola, UFV:Viçosa –Mg 2001, Não Paginado. (Notas de Aula)