Aula 11 Estabilidade de tratores agricolas

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15/07/2014
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Estabilidade de 
tratores agrícolas
Instituto de Tecnologia-Departamento de Engenharia
Prof. Marcus Vinicius Morais de Oliveira
IT 518 – Máquinas Motoras na Agricultura
Introdução
• A utilização dos tratores agrícolas faz-se, por vezes, em
condições de estabilidade bastante precárias
• O conhecimento das condições de equilíbrio e
distribuição de massas é fundamental para se aumentar
a segurança dos operadores.
• Limites de estabilidade são as condições do plano de
apoio que permitem o funcionamento estável do
espécime, sem sobrecarga dos rodados e risco de
tombamento (MIALHE, 1996).
Introdução
Principais tipos de acidentes fatais envolvendo tratores agrícolas no 
mundo. 
(Fonte: Reis e Machado, 2009) 
Introdução
• Porcentagem de tombamentos 
Fonte: Corrêa et al. (2003) 
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Tombamento Lateral 
• Quando pode ocorrer tombamento lateral? 
• Em trabalhos realizados em terrenos inclinados; 
• Queda de roda em buraco no terreno; 
• Afundamento das rodas traseiras na lama; 
• Deslocamento e frenagem brusca em alta velocidade; 
• Presença de pedras ou outros objetos no percurso do 
trator. 
Terrenos Inclinados
Queda da roda em buraco Afundamento da roda na lama
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Frenagem brusca
Equilíbrio lateral estático
• O equilíbrio lateral estático é importante no
estabelecimento da declividade limite para
uso de tratores
(a)Situação de não tombamento (b)Iminência de tombamento (c)Tombamento 
Definição da Declividade do 
Terreno (dt)
• É normalmente expressa em porcentagem
100 
x
zd t ⋅=
Ângulo da declividade (α)
• É normalmente expresso em graus
 
x
z
arctan 





=α
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Variáveis do equilíbrio lateral
B= bitola do trator
Variáveis do equilíbrio lateral
y= cota vertical do centro de gravidade-altura do CG em 
relação ao plano de apoio.
Variáveis do equilíbrio lateral
αααα= ângulo de inclinação do terreno
Variáveis do equilíbrio lateral
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Equação do equilíbrio lateral estático
 100
y2
Bde ⋅
⋅
=
de= declividade estática
Declividade limite operacional
 
2
25,0
2
B
y
Bp
p
y
B
do
+
⋅
⋅
−
⋅
⋅=
Declividade limite operacional
• Como norma de segurança, deve-se tomar apenas a metade
do valor do ângulo de inclinação correspondente, para
recomendar o limite máximo de inclinação dos terrenos de
cultura nos quais o trator ou máquina automotriz pode
trabalhar (por isso a existência do multiplicado 0,5)
Estabilidade Lateral
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Equilíbrio estático longitudinal
Tombamento para Trás (Empinamento) 
Quando pode ocorrer tombamento para trás? 
• Implementos tracionados fora da barra de tração; 
• Pontos de engate muito elevados; 
• Tracionar objetos com marcha para frente e carga acima do 
peso do trator. 
Empinamento
Empinamento
(a)Situação de não empinamento
(b)Iminência de empinamento
(c)Empinamento
Empinamento
Sequência e tempo de empinamento de um trator. (Fonte: Alonço, 2005) 
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Equilíbrio estático longitudinal
21 cos RPR −⋅= α
Equilíbrio dinâmico longitudinal com tração
 
a
ccosPhsenPycosFtR1
⋅α⋅+⋅α⋅−⋅β⋅−
=
Centro de Gravidade de tratores
• O Centro de Gravidade (CG) é o ponto da máquina onde
se aplica o seu peso – força cuja direção é normal a
superfície da terra e de direção geocêntrica. Sua
magnitude depende da gravidade e da massa do corpo
em questão
Centro de gravidade de tratores
Triedro de referência 
do CG
Coordenadas:
longitudinal (x) 
vertical (y)
transversal (z)
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Centro de gravidade de tratores
Triedro de referência do CG
Localização do CG de tratores
Localização do CG de tratores
Valmet 118-4 
Álcool
x y z
Sem lastro 1053 911 0
Com lastro 1036 793 -4
Coordenadas do centro de gravidade do trator
Determinação do centro de gravidade 
dos tratores agrícolas
• Método da suspensão;
• Método do ponto nulo;
• Método do equilíbrio;
• Método da dupla passagem (método mais eficiente,
normalizado para determinação do C.G.)
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Variáveis da estabilidade lateral
• A bitola do trator
• Coordenada vertical do CG
Variáveis da estabilidade longitudinal
• Coordenada longitudinal do CG
• Distância entre eixos
• O trator desliza os rodados do lado do tombamento ou 
perde a dirigibilidade dos pneus frontais antes de ocorrer o 
tombamento lateral.
, concluíram: