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1º Aula Teórica Maquinas e Mecanização Florestal GNE-159 Prof. Volpato I. REVISÃO FÍSICA MECÂNICA FÍSICA: Física é a ciência que estuda os fenômenos naturais. MECÂNICA: É o ramo da física que estuda os movimentos, suas causas e seus efeitos. ESTÁTICA: Estudo das forças independente dos movimentos que as causam; CINEMÁTICA: Estudo dos movimentos independente de suas causas; DINÂMICA: Estudo das forças e dos movimentos que elas causam. FORÇA: Ação que um corpo exerce sobre outro, tendendo mudar ou modificar seus movimentos, posições, tamanhos ou formas. TRABALHO : Toda vez que uma força atua sobre um corpo produzindo movimento, diz- se que foi produzido um trabalho mecânico sobre este corpo. xF F Intensidade = massa [m] x aceleração [ a ] Direção: a mesma de a Sentido: a mesmo de a UNIDADES MKS absoluto: [N] MKS clássico: [kgf] CGS: [Dina] F x CosxF rx rF TORQUE: Momento de uma força que tende a produzir ou produz rotação. rFT F R r F x UNIDADES MKS absoluto: [N*m] = [J] MKS clássico: [kgf*m] UNIDADES MKS absoluto: [N*m] MKS clássico: [kgf*m] ENERGIA: Capacidade de um corpo em realizar trabalho. Energia Potencial Gravitacional = EPG = m*g*h Energia Potencial Elástica = EPE = k * x2/2 Energia Cinética de Translação ECT = m * v2/2 Energia Cinética de Rotação ECR = I * w2/2 POTÊNCIA: Quantidade de trabalho realizado por uma máquina na unidade de tempo. Ou também, pode-se expressar pela variação da energia no tempo. t P t EP UNIDADES MKS absoluto: [J] UNIDADES CV : Cavalo Vapor HP : Horse Power W : Watt -> MKS (S.I.) 1CV = 0,9863 HP ; CV = 0,7355 kW 1HP = 1,0140 CV ; 1HP = 0,7457 kW 1kW = 1,366 CV ; 1kW = 1,341 HP RENDIMENTO (η): Relação entre energia fornecida e energia consumida. Homens ou animais de tração: relação entre a energia consumida nos alimentos e a energia fornecida nos trabalhos. R = Energia calorífica dos alimentos /energia fornecida para trabalho Homem: 10% Cavalo: 10 – 12% Bovino: 9 – 10% Motores térmicos: relação entre a energia calorífica química disponível nos combustíveis e a energia mecânica gerada. R = Energia Calorífica Combustível / Energia Mecânica Fornecida Ciclo Otto: 25% Ciclo Diesel: 30% Motores elétricos: relação entre a energia consumida e a energia mecânica gerada R = Energia Elétrica Gasta / Energia Mecânica Fornecida Motores elétricos R = >75% II. INTRODUÇÃO A MÁQUINAS E MECANIZAÇÃO Conceito Básico: Uso dos equipamentos (máquina, implementos e ferramentas) para executar as operações de campo, com o objetivo de aumentar a produtividade das operações, diminuir custos dentro de um ambiente sustentável. - Operações Agrícolas; - Operações Florestais; - Operações Zootécnicas TERMINOLOGIAS Com base no que se propõe o Livro “Máquinas e Implementos Agrícolas do Brasil”, editado em 1991 pelo extinto Núcleo Setorial de Informação em Maquinaria Agrícola, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A., uma vez que esse tipo de publicação é a única referência nacional no que se concerne à nomenclatura de máquinas e implementos agrícolas, não procurando variações de analise semântica dos termos, mas sim, propondo um referencial técnico, objetivo e harmônico, para designar nomes aos equipamentos utilizados na mecanização da agricultura, que referenciamos a esse trabalho desenvolvido pelas equipes de especialistas em maquinaria agrícola pertencentes ao IPT-SP e ao Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. O objetivo de incluir este Capítulo de Nomenclatura na primeira aula teórica da disciplina tem a exclusiva razão de procurar nivelar e homogeneizar o “linguajar” técnico e acadêmico para estudantes que, em nível e no contexto de um curso de graduação, possam se referir de maneira superior e correta à uma terminologia que indique sistematicamente um mesmo equipamento, sem contudo deixarmos de mencionar que formas popular e regional de referência aos equipamentos podem ser mencionados e consultados na bibliografia citada no parágrafo anterior. Segundo o livro “Máquinas e Implementos Agrícolas no Brasil (Gadanha Júnior et al, 1991), os equipamentos aplicados na mecanização são assim considerados: Colheita Manejo do solo - máquina: é o equipamento agrícola constituído por um conjunto de órgãos que apresentam movimento relativo, e de resistência suficiente para transmitir o efeito de forças ou transformar energia. Quando transmitir o efeito de forças é considerada “movida” e, quando transforma energia é considerada “motora”; ~ - implemento: é o equipamento agrícola constituído por um conjunto de órgãos que não apresentam movimento relativo nem tem capacidade para transformar energia; - Ferramenta: é o implemento em sua forma mais simples, constituindo a parte ativa do implemento ou máquina. As máquinas e implementos agrícolas foram ainda classificados quanto à fonte de potência para o seu acionamento em: - motorizadas: apresentam fonte de potencia (motor) apenas para o acionamento de seus órgãos ativos; - tratorizadas: são aquelas que utilizam o trator agrícola para tração com acionamento, ou não, de seus órgãos ativos pela tomada de potência (TDP); - autopropelidas: possuem motorização para acionamento de seus órgãos ativos e elementos de (pré)processamento e para seu auto deslocamento operacional e/ou transporte; - de tração animal: a fonte de potência é oferecida pelo esforço de trabalho gerado pelo deslocamento e tração de animais; - manual/braçal: quando a fonte de potência para geração de trabalho é diretamente oferecida pelo esforço humano para deslocamento e/ou acionamento. As máquinas e implementos agrícolas são ainda classificadas quanto a forma de acoplamento, ou sejam: - de arrasto: os equipamentos de arrasto se caracterizam por apresentar seu acoplamento à fonte de potência em apenas um ponto, no caso das tratorizadas pela barra de tração; - semi-montados: se caracterizam por apresentar seu acoplamento nos dois braços inferiores do sistema hidráulico de engate de três pontos do trator agrícola, sendo sua parte traseira apoiada no solo por rodas ou patins; e - montados: são equipamentos que se caracterizam por apresentar seu acoplamento pelos três pontos do sistema hidráulico de engate do trator agrícola. - A terminologia adota o sufixo “ora” para as máquinas e implementos agrícolas, o que designam que executam operações agrícolas, por exemplo: roçadora, semeadora, adubadora, etc.. O sufixo “eira” refere-se a pessoas do sexo feminino que executam manualmente ou operam o equipamento que realiza uma operação agrícola propriamente dita, por exemplo: roçadeira, semeadeira, adubadeira. Assim a máquina que lava roupas, denomina-se “lavadora”, ao passo que a mulher que lava roupa, denomina-se “lavadeira”. Esclarecemos que no transcorrer da disciplina muitas vezes encontraremos termos contraditórios às “normas” propostas,isto se dá em virtude de respeito às marcas registradas e de expressões consagradas popularmente no meio agro-florestal e no marketing empresarial. Propomos, no entanto, que no meio acadêmico e técnico, profissionalmente, acatemos a terminologia correta aqui proposta.
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