TRATORES AGRÍCOLAS

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�Laboratório de Mecanização Agrícola - Lama
 
UNIDADE I – TRATORES AGRÍCOLAS
1.1. INTRODUÇÃO
Poderia ser discutido aqui, o porquê do crescente uso dos tratores agrícolas, como por exemplo, a necessidade de uma maior eficiência na produção, porém esses detalhes não são de interesse nesse instante.
Sabe-se então que o trator agrícola é de suma importância dentro do meio agrícola.
1.2. O que é um trator agrícola?
Máquina autopropelida, dotada de rodas e/ou esteiras, projetado para fornecer potência para tracionar, empurrar, acionar e/ou transportar implementos ou máquinas agrícolas.
Projeto de norma 5:12-01-009/88 (ABNT)
1.3. HISTÓRICO
Inicialmente, quando da sua idealização, a função do trator era complementar o trabalho realizado pelos animais, pois os mesmos têm problemas para fornecer potência em movimento de rotação e possuem baixa capacidade de tração. Sendo assim os tratores eram usados para tracionar implementos de preparo do solo e acionar, através de polias e correias, trilhadoras de cereais. No decorrer do tempo, com a evolução, surgiram tratores com disponibilização de potência na forma de torque na parte posterior, facilitando sua utilização (TDP – Tomada de Potência). Sendo assim, esse tipo de máquina ajudou na evolução agrícola mundial.
A palavra “trator” vem de traction, tração em inglês, que depois passou para tractor, e chegou até nós como trator.
A primeira máquina recebeu a denominação de trator em 1856 (Inglaterra), sendo que mais tarde, em 1890, foi patenteado um trator sobre esteiras com motor de combustão externa ou a vapor (EUA). Alguns catálogos indicam a existência já em 1906 de tratores com motor de combustão interna nos EUA.
1.3.1 Histórico brasileiro
Principalmente após o término da segunda grande guerra, houve em todo mundo a necessidade de se incrementar o desenvolvimento; e o meio agrícola, no caso brasileiro era o caminho.
Para acontecer esse desenvolvimento, insumos “modernos” deveriam ser utilizados, corretivos, fertilizantes, sementes selecionadas e a motomecanização. No caso da motomecanização, a primeira solução foi importar tratores. Porém, em 1959, devido à livre importação de tratores, chegou-se a uma situação crítica, em função da grande diversificação da frota tinha-se aproximadamente 50.000 tratores de 153 marcas diferentes. Este fato levava a falta de peças de reposição, o que muitas vezes parava as atividades agrícolas nas propriedades.
Para amenizar tal fato, o governo federal em 22 de dezembro de 1959, lançou o plano nacional da indústria de tratores agrícolas, onde dava incentivos às indústrias de tratores agrícolas para instalarem-se no território nacional. Foram apresentados vinte projetos e desses escolhidos seis. Neste edital foram escolhidos dois fabricantes para tratores leves, dois para tratores médios e dois para tratores pesados. 
Em 1962, o governo instituiu o plano nacional da indústria de cultivadores mecânicos, onde foram escolhidas quatro empresas. Já em 1969, instituiu-se o plano nacional da indústria de tratores de esteiras, onde foram escolhidas cinco empresas.
Alguns anos depois o mercado foi aberto para a livre concorrência em nível nacional.
1.4. CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS TRATORES
Quanto à classificação dos tratores, a ABNT, através do CB-5 – Comitê Brasileiro de Automóveis, Caminhões, Tratores, Veículos Similares e Autopeças, nomeou a CE – 5:12-01, comissão de estudos de tratores agrícolas, e publicou o projeto de norma 5:12-01-009/88, intitulado “Tratores Agrícolas, terminologia e classificação”, cujo resumo que se segue.
	1.4.1. Critérios básicos:
Tipo de rodado
Tipo de chassi
Tipo de tração
Configuração dos projetos
Natureza dos trabalhos que executam
1.4.1.1. Tipo de rodado
A – De rodas pneumáticas
	A.1 – Duas rodas – duas rodas motrizes e um par de rodas para sustentação e auxílio no direcionamento. Conhecido também como trator de rabiças, motocultivador, cultivador motorizado, mula mecânica, tobata.
	
	
	Fonte: Yanmar
	
	Figura 1. Trator de rabiças.
	Figura 2. Esquema de um trator de rabiças.
	A.2 – Triciclo – sustentação através de duas rodas motrizes no eixo traseiro e de uma ou duas rodas dianteiras apoiadas em uma só coluna.
	
	
	Fonte: Yesterday tractors
	
	Figura 3. Triciclo.
	Figura 4. Triciclo.
	A.3 – Quatro rodas – possui duas rodas motrizes na traseira e duas rodas direcionais, motrizes ou não, na dianteira.
Figura 5. Trator com 4 rodas.
B – Trator de esteiras – constituído por rodas motrizes dentadas e rodas movidas, montadas em esteiras de metal ou borracha, com roletes para apoio e estruturação do conjunto.
Problemas: a grande maioria tem problemas quanto à velocidade de avanço (consegue-se atingir velocidades maiores com esteiras de borracha); não variação das bitolas; reduzido vão livre.
	
	
	Fonte: Caterpillar
	
	Figura 6. Trator de esteiras.
	Figura 7. Trator de esteiras.
C – Trator de semi-esteiras – simplesmente é um trator de quatro rodas, onde as traseiras motrizes foram substituídas por um sistema de esteiras.
Fonte: Valtra
Figura 8. Trator de semi-esteiras.
Observações: devido à data de publicação deste projeto de norma, 1980, não existiam no mercado os tratores com esteiras pneumáticas, conforme figura 9.
Fonte: John Deere
Figura 9. Trator com esteiras pneumáticas.
1.4.1.2. Tipo de chassi
A – Chassi articulado – possui articulação entre o eixo traseiro e dianteiro.
Fonte: Engesa
Figura 10. Trator com chassi articulado.
B – Chassi rígido – não possui articulação entre o eixo traseiro e dianteiro.
1.4.1.3. Tipo de tração
A – Tração em duas rodas – possui tração apenas no eixo traseiro (4x2)
	
	
	Fonte: Valmet
	Fonte: ARNAL ATARES & LAGUNA BLANCA (1996)
	Figura 11. Trator com tração em duas rodas.
	Figura 12. Esquema de trator com tração em duas rodas.
B – Tração dianteira auxiliar (TDA) – (4x2) – possui tração nas rodas traseiras e nas rodas dianteiras quando acionado pelo operador. O momento de força transferido para as rodas dianteiras é menor que o traseiro, por isso as rodas dianteiras têm menor diâmetro.
	
	
	Fonte: Valtra
	Fonte: ARNAL ATARES & LAGUNA BLANCA (1996)
	Figura 13. Trator com TDA.
	Figura 14. Esquema de trator com TDA.
C – Tração nas quatro rodas (4x4) – tração nas rodas dianteiras e traseiras, com momentos de força e diâmetros iguais.
	
	
	Fonte: Engesa
	Fonte: Engesa
	Figura 15. Trator com tração nas quatro rodas.
	Figura 16. Esquema de trator com tração nas quatro rodas.
D – Tração nas seis rodas – possui um eixo traseiro constituído por dois conjuntos de rodas motrizes em tanden.
	
	
	Fonte: Valtra
	
	Figura 17. Trator com tração nas seis rodas.
	Figura 18. Esquema de trator com tração nas seis rodas.
Observações: Basicamente com o aumento de rodas para tração, aumenta-se a área de contato entre o dispositivo de tração e solo, que deve reagir ao torque (força) imposto por este dispositivo. Para as mesmas condições de solo o aumento da área de contato aumenta a reação do solo na direção do movimento, aumenta a potência disponível para a tração de máquinas e implementos para uma mesma potência disponível no eixo da unidade de potência (motor).
1.4.1.4. Configuração dos projetos
A – Tratores convencionais – todos os já citados.
B – Tratores especiais – têm aplicação específica.
	B.1 – Trator porta-implementos – possui motor traseiro, e amplo chassi dianteiro, tem barra de tração traseira, tomada de potência e engate de três pontos dianteiros e traseiros, sendo assim pode realizar operações simultâneas. Era, em um passado recente, a grande promessa de otimização da motomecanização.
Figura 19. Trator porta-implementos.B.2 – Trator reversível – pode operar nos dois sentidos; possui sistema de direcionamento e assento para o operador que podem mudar de posição, opera como trator agrícola e como carregadora empilhadora.
	B.3 – Trator valetador – possui uma unidade motora e uma valetadora acoplada à unidade motora através de braços articulados, podendo deslocar a unidade valetadora lateralmente. É usado para abertura de canais de irrigação ou drenagem de água ou vinhaça, bem como limpeza de canais.
	
	
1. Unidade motora; 2. Unidade valetadora; 3. Rodado motriz.
	Figura 20. Trator valetador.
	Figura 21. Esquema do trator valetador.
	
B.4 – Trator pulverizador – possui uma unidade motora, cabine pressurizada para o operador, tanque de defensivos e barras de pulverização de 20 a 30 m. Apresenta velocidade de estrada além das usuais agrícolas, altura livre de 1,20 m e pintura anticorrosiva. Este tipo de máquina poderia ser tratado como um pulverizador autopropelido, tipo de nomenclatura que também poderia ser adotada para o item B.3. Atualmente esse tipo de máquina é bastante utilizado. Recentemente, a Embrapa/CNPTrigo – Passo Fundo projetou e idealizou uma semeadora de precisão autopropelida, porém de baixa potência, visando pequenas propriedade, onde a unidade de potência provinha de um trator de rabiças.
	
	
	Fonte: John Deere
	
	Figura 22. Trator pulverizador.
	Figura 23. Esquema de um trator pulverizador.
	B.5 – Trator anfíbio – executa operações agrícolas normais, além de poder navegar em rios profundos e deslocar-se em terrenos pantanosos e várzeas. O deslocamento é dado por uma hélice existente na parte traseira e auxiliado pelo movimento das rodas, bem como seu direcionamento.
Figura 24. Trator anfíbio.
	B.6 – Trator de encosta – trator pantográfico, pode andar em terrenos com inclinação de até 30°, onde somente os eixos dianteiro e traseiro inclinam-se, mantendo o restante do trator na vertical.
	B.7 – Trator caminhão – idealizado para ser “Aparelho Universal Motorizado”. Faz todas as operações agrícolas normais, com engate de três pontos e TDP dianteiras e traseiras, além de suspensão nos eixos, cabine com bancos para caronas e carroceria para cargas.
	B.8 – FPU (Field Power Unit) – consiste em uma barra porta ferramentas com rodas, mais uma cabine e unidade motora. Quando operando, possui uma largura em torno de 6 metros, sendo que as rodas são acionadas hidraulicamente, podendo girar 90°, fornecendo uma nova largura para transporte, andando em estradas normais. Possui uma altura livre acima de 1,20 m, podendo realizar operações simultâneas, com acoplamentos na parte frontal, no meio e posterior. Possui um conjunto de sensores que direcionam o mesmo quando em trabalho, não permitindo o choque com a cultura e liberando o operador para monitoração do trabalho que está sendo realizado.
1.4.1.5. Natureza das operações
A – Agrícolas – propriamente ditos.
B – Florestais – exploração florestal.
	B.1 – Trator auto-carregável
	
	
	Figura 25. Trator auto-carregável.
	Figura 26. Esquema de um trator auto-carregável
	B.2 – Trator com guincho de arraste – possui um guincho traseiro, arrasta as toras já desgalhadas e sem pontas, possui uma lâmina na frente para abrir o seu caminho.
	B.3 – Trator transportador auto-carregável, com plataforma de carga – a diferença do B1 é que pega a tora inteira e arrasta por uma das extremidades.
	B.4 – Trator carregador – carrega e descarrega toras cortadas nos caminhões.
	B.5 – Trator abatedor – aprisiona a árvore, corta a mesma pela parte inferior e direciona a queda.
	B.6 – Trator abatedor arrastador – aprisiona a árvore, corta a mesma pela parte inferior e arrasta por uma das extremidades.
	B.7 – Trator colhedor – possui lança telescópica e unidade processadora, aprisiona a árvore, corta em toras. O processo é comandado por computador.
	B.8 – Trator processador – mesmas operações que o colhedor, exceto corte da árvore.
1.5. PARTES FUNDAMENTAIS DO TRATOR AGRÍCOLA CONVENCIONAL
Unidade de Potência (motor) – é a fonte de potência mecânica do trator. Um determinado combustível sofre combustão (liberação de energia na forma de calor, desde que satisfeitas as condições de combustível, oxigênio e temperatura) no interior de uma câmara especial, provocando a explosão dos gases que movimenta o êmbolo conectado através de uma biela a uma manivela, chegando assim a um movimento mecânico circular. O motor é constituído por partes fundamentais e por vários sistemas complementares que são:
Sistema de válvulas: abrir e fechar a câmara de compressão;
Sistema de alimentação: ar e combustível;
Sistema de arrefecimento: manter o motor a uma temperatura ponderada para o ciclo termodinâmico e os componentes do motor;
Sistema de lubrificação: diminuir o atrito entre as peças móveis, aumentando a vida útil;
Sistema elétrico: (ciclo diesel) proporciona partida e iluminação.
Embreagem – conexão entre o motor e a caixa de mudanças de marchas, existe porque:
não é possível dar partida no motor e no trator simultaneamente;
o motor precisa atingir velocidade angular para depois transmitir;
permite desconectar o motor da caixa de seleção de torque, para variação deste;
permite conectar o motor a caixa de seleção de torque de maneira gradual.
Seletor de torque – controlado pelo operador, permite transformar a velocidade angular e torque do motor em nova velocidade e torque nos rodados, requeridos conforme operação agrícola a desempenhar.
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nos tratores agrícolas a velocidade deve ser determinada pela caixa de mudança de marchas e não pela aceleração.
o que se ganha em velocidade, perde-se em força e vice-versa.
no rodado, como o raio é constante, chegando um torque maior a força será maior; chegando uma velocidade angular menor, a velocidade linear de avanço será menor.
Coroa e Pinhão – como a velocidade angular do motor é muito alta, deve haver uma redução desta até o rodado. Uma destas é a coroa e pinhão, sendo o pinhão ligado a caixa de mudança de marchas e a coroa ao rodado. Outra função é a mudança da direção do movimento em 90°.
Diferencial – localizado dentro da coroa, é um sistema de engrenagens que tem a função de distribuir o torque para as rodas motrizes conforme necessidade das mesmas, por exemplo: em uma curva onde a roda externa deve girar mais que a interna sem provocar deslizamentos, o sistema atua. Os tratores devem possuir um dispositivo que bloqueie o diferencial quando o operador achar que não é interessante a divisão desigual do torque para as rodas, exemplo: apenas uma roda em terreno com lama.
Redução final – como já comentado, deve-se reduzir a velocidade angular proveniente do motor. Localiza-se individualmente um em cada cubo de roda motriz.
Rodados – órgãos responsáveis pela sustentação, direcionamento e propulsão do trator agrícola.
Órgãos reguladores
Volante: massa circular de alta inércia que tem a função de tornar mais linear o torque produzido pelo motor.
Regulador: sistema centrífugo que tem a função de tornar mais linear o momento resistivo conforme solicitação da operação.
Órgãos acessórios
Tomada de potência: órgão externo ao trator que coloca a potência disponível do trator na forma de torque.
Circuito hidráulico: serve para o controle de profundidade e transporte de certas máquinas e implementos agrícolas em determinadas operações agrícolas.
Barra de tração: serve para tracionar máquinas ou implementos agrícolas.
Atualmente, levadas pela crise, as indústrias de tratores agrícolas oferecem tratores com acessórios que satisfaçam segmentos da agricultura brasileira, exemplo: são tratores de alta potência saindo de fábrica somente com a barra de tração destinados ao transporte de cana nas lavouras canavieiras.
1.6. REFERÊNCIAS
ARNAL ATARES, P. V. & LAGUNA BLANCA, A. Tractores y Motores Agrícolas.Madrid: Mundi-Prensa, 1996. 550p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Projeto de Norma 5:12.01-009. Tratores Agrícolas, terminologia e classificação. Rio de Janeiro, 1988. 19p.
CATERPILLAR Heavy Equipment & Engine Manufacter. Disponível em: http://www.caterpillar.com. Acesso em 17 mar. 2001.
ENGESA. Catálogo Trator 1128.
JOHN DEERE do Brasil S.A. Disponível em: http://www.johndeere.com.br. Acesso em 17 mar. 2001.
VALMET. Catálogo Trator 885.
VALTRA do Brasil. Disponível em: http://www.valtravalmet.com.br. Acesso em 19 mar. 2001.
YANMAR do Brasil. Disponível em: http://www.yanmar.com.br. Acesso em 16 mar. 2001.
YESTERDAY TRACTORS: Antique Tractor Magazine and Resource. Disponível em: http://www.yesterdaystractors.com. Acesso em 16 mar. 2001.
onde: 	v = velocidade linear
	w = velocidade angular
	r = raio
	F = força de tração
	T = torque
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