Seleção e capacidade operacional

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Prof. Luiz Henrique de Souza
UFMG
Fatores
� Marca
� Modelo
� Assistência técnica
� Padronização da frota
� Confiança
� Mão-de-obra
� Cultura
� Solo
� Relevo
� Capacidade operacional
� Preço e condições de pagamento
� Capacidade de tração (força, potência
� exigida)
� Visitas técnicas 
� (demonstração de campo,
� catálogos), etc...
Roteiro para seleção
� Necessidade de Maquinário
� Previsão cronológica das operações
� Tempo disponível
� Capacidade operacional
� Número de equipamentos
� Eficiência
� Potência requerida
� Custos
� Catálogos
� Visitas técnicas
Previsão cronológica das operações
Estudo de caso
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Estimativa dos dias totais do período (N)
� Aração
� Meses – Agost0+Setembro+Outubro+Novembro/2
� N = 31+30+31+15
� N = 107 dias
� Gradagem
� Meses – Agost0/2+Setembro+Outubro+Novembro
� N = 15+30+31+30
� N = 106 dias
Épocas simultâneas
Estimativa dos domingos e feriados (NDF)
� Aração
� Agosto 6 dias - (5 domingos e 1 feriado)
� Setembro 5 dias – (4 domingos e 1 feriado)
� Outubro 6 dias (5 domingos e 1 feriado)
� (Novembro/2) 4 dias (2 domingos e 2 feriados)
� NDF = 21 dias
� Gradagem
� (Agosto/2) 3 dias - (2 domingos e 1 feriado)
� Setembro 5 dias – (4 domingos e 1 feriado)
� Outubro 6 dias (5 domingos e 1 feriado)
� (Novembro) 6 dias (4 domingos e 2 feriados)
� NDF = 20 dias
� Alta precipitação (baseado nos dados da região);
� Umidade do solo baixa ou alta (Preparo do solo),
� Umidade relativa do ar (Colheita, Pulverização), 
� Velocidade do vento e Temperatura (Pulverização),
Número de dias impróprios (NI)
Supor: NI = 30 dias
Jornada de trabalho dos operadores de 
máquinas (HJ)
Jornada de Trabalho - 8 h/dia
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Tempo disponível para execução da Aração 
e gradagem (Td)
Td = [(N – (NDF + NI)] x Hj
Td = [107 – (21 + 30)] x 8
Td = 448 h
Seleciona-se assim a largura de 
trabalho da(s) semeadora(s) em 
função do tempo disponível e da 
eficiência de semeadura
Fazer para as outras operações
Seleção do equipamento
� Neste caso a seleção pode envolver dois caminhos a 
serem considerados:
� Aquisição de novos equipamentos (compra)
� Escolha de equipamentos disponíveis na propriedade
Capacidade operacional
� Capacidade efetiva (CE) - razão entre a área trabalhada 
e o tempo total de campo (ha.h-1)
� Capacidade teórica (CT) - razão entre a área 
trabalhada e o tempo. Considera que a máquina 
trabalha 100% do tempo e utiliza 100% de sua largura 
(ha.h-1)
Determinação da Eficiência em campo
1) Trabalha-se uma pequena área
2) Mede-se o tempo para fazer o 
comprimento da área (t1) e
3) Mede-se o tempo de trabalho total 
contando inclusive o tempo de 
manobras (t2)
4) Mede-se a largura (l) e comprimento da 
área trabalhada (L)
l
L
( ) )(2
)(
.
1
ht
haAhhaCEC =− ( )
10
)()(
.
1 mxLkmVhhaCTC =−
( ) 100% x
CTC
CECEF =
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Tabelas com valores médios Continuação do exemplo
Conforme o Tempo de 448 h encontrado anteriormente, 
estimar o maquinário para arar e gradear 100 ha
Va = 5,0 Km/h, f = 75% 
Vg = 7,0 Km/h, f = 80% (2 passadas)
Arado: Considerar 2/3 do tempo = 299 h
Grade: Considerar 1/3 do tempo = 149 h
Estimativa da capacidade de campo
CEC de aração
CEC de gradagem
1
A
A
A hha33,0=h299
ha100
=T
A
=CEC
1
G
G
G hha34,1=h149
ha200
=T
A
=CEC Se 2 passadas = 200 ha,
Estimativa da largura das operações
� Largura de aração
10
)m(Lx)h/km(V
CEC
CTC
CECEf ==
10
Efx)m(Lx)h/km(VCEC =
m88,0=L10
75,0x)m(Lx5
=33,0 ⇒
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Estimativa da largura das operações
� Largura de gradagem
10
Efx)m(Lx)h/km(VCEC =
m39,2=L10
80,0x)m(Lx7
=34,1 ⇒
10
)m(Lx)h/km(V
CEC
CTC
CECEf ==
Seleção dos arados
� Consultar catálogo do fabricante
Trator de 60 - 70 HP
Arado de 3 discos 
de 900 mm
Seleção das grades
� Consultar catálogo do fabricante
Grade de 2595 mm 
Trator de 60 – 70 cv
Seleção dos tratores
� O trator deve atender à maior 
necessidade de potência.
Trator de 70 Cv
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CARACTERÍSTICAS DO TRATOR SELECIONADO 
SEGUNDO NORMA ASAE D497 – 4
EXEMPLO – Trator 4x2 de 70 cv
Pbruta volante = 70 cv
P(líq. volante) = 70 x 0,92 = 64,4 cv
P(entr. Transm.) = 64,4 x 0,99 = 63,7 cv
P(TDP) = 63,7 x 0,91 = 58 cv
PBT = 58 x 0,72 = 41,77 cv (Solo firme)
PBT = 58 x 0,67 = 38,9 cv (Solo
arado)
PBT = 58 x 0,55 = 31,9 cv (Solo fofo)
POTÊNCIA SEGUNDO EQUAÇÃO DE 
RENDIMENTO TOTAL
bPmPb η.=
ηb = rendimento total (Do motor para a árvore e da árvore para a barra de 
tração)
Tipo de superfície ηb
Concreto 74 - 85
Solo firme 55 - 64
Solo arado 47
Solo solto 40
Solo argiloso 55
Solo franco 60-65
Solo arenoso 70
Pb = 70 cv x 0,6 = 42 cv 
Solo firme
Solo arado
Pb = 70 cv x 0,47 = 33 cv 
Selecione um trator para trabalhar nas seguintes condições:
Arado de 3 discos de Lc = 90 cm (Conforme tabela)
Profundidade de aração de 25 cm
Peso do arado = 400 kg = 0,4 ton (Conforme tabela)
V = 5 km/h = 1,39 m/s
Resistência do solo 
Resistência do solo argiloso seco trabalhado pela primeira 
vez (situação mais severa) para compra do trator: 1 kg/cm2
Arenoso Úmido – 0,24 kg/cm2
Arenoso Seco – 0,35 kg/cm2
Argiloso Úmido – 0,74 kg/cm2
Argiloso Seco – 0,67 kg/cm2
Argiloso Úmido trabalhado pela primeira vez – 0,88 kg/cm2
Argiloso Seco trabalhado pela primeira vez – 1 kg/cm2
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Resistência do solo 
Força disponível
kgfFbt
cmcmcmkgFbt
PLcRtFbt
2250
2590/1 2
=
××=
××=
Resistência do solo 
Força com declividade de 4%: 
kgfFbt
tontonkgfkgfFbt
5,2264
)4,0/28,36(2250
=
×+=
Declividade: 
4% - 36,28 kgf/ton
10% - 92,72 kgf/ton
15% - 134,16 kgf/ton
25% - 220 kgf/ton
Resistência do solo 
Força com altitude de 1000 m 
kgfFbt
Fbt
08,2355
)04,0*5,2264(5,2264
=
+=
Altitude com motor diesel: 
330 – 1%
660 – 2%
1000 m – 4%
1300 m – 7%
2000 m – 14%
2600 m – 23%
Resistência do solo 
Força total
NkgfFbt 3,2310308,2355 ==
Potência
cvWPbt
smNvFbtPbt
4364,32113
/39,13,23103
==
×=×=
1 cv = 745,7 W
1 kgf = 9,81 N
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Potência no motor
cvVolanteP
cvTDPP
cvPbt
6783,0:56)(
5677,0:43)(
43
==
==
=
Solo argiloso firme primeira vez trabalhado
Trator 4x2 TDA
cvVolanteP
cvTDPP
cvPbt
7283,0:7,59)(
7,5972,0:43)(
43
==
==
=
Trator 4x2
Exemplo
Quantos dias serão necessários para preparar o solo e 
efetuar o plantio de soja numa área de 50 ha com os 
seguintes implementos:
•Arado de discos, V = 5,5 Km/h e f = 0,7
•Grade: Dupla ação em Tandem, L = 2,6 m, V = 7,5 Km/h e 
f = 0,8
•Semeadora-adubadora: 8 linhas, L = 3,50 m, V = 5,0 Km/h 
e f = 0,6
Estimativa da capacidade de campo
Aração
1hha35,0
10
7,09,05
10
EfLVCEC −=××=××=
Tempo:
1 h → 0,35ha X = 142,8 h
X → 50 ha
Estimativa da capacidade de campo
Gradagem
1hha56,1
10
8,06,25,7
10
EfLVCEC −=××=××=
Tempo:
1 h → 1,56 ha X = 32 h X 2 passadas = 64 h
X → 50 ha
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Estimativa da capacidade de campo
Semeadura
1hha05,1
10
6,06,35
10
EfLVCEC −=××=××=
Tempo:
1 h → 1,05 ha X = 47,6 h
X → 50 ha
Tempo Total (Considerando 8 h / dia):
142,8 + 64 + 47,6 = 254,5 h
dias328,31
diah8
h5,254diasºN ===