3 Força de tração necessária aos Implementos

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Prof. Veronildo Souza de Oliveira
 
 A potência na barra de tração de um trator é função da força (obtida na relação de 
marchas) pela velocidade (rotação do motor). 
 
 
 Potência = Força x Velocidade 
 
 
 
 
Potência = x 
 
 
 
 
 
 
Deve-se primeiro selecionar a marcha de trabalho, depois aumentar progressivamente 
a rotação do motor, até chegar ao valor recomendado pelo fabricante do trator. 
Para calcular a velocidade da operação, desloca-se o trator a uma distância conhecida, 
exemplo, 40 m e aferir o tempo decorrido 
 
 
 28, 5 s 
 
 
 
 
 
 40m/28,5 seg = 1,4 x 3,6 = 5,04 km/h 
 
 
A força de tração EXIGIDA na barra de tração dos tratores é função da potência e da 
velocidade de deslocamento. 
 
velocidade
Potência
Força  
 
Onde: F = Força disponível na barra de tração em (Kg f) 
 P = Potência na barra de tração ( Kgf m/s ) 
 V = Velocidade de trabalho (m/s) 
 
 
 
 
Barra de tração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: Trator com potência líquida de 120 cv, com tração auxiliar dianteira 
(TDA), preparando uma área com grade aradora a uma velocidade de 5,0 km/h, 
condições de superfície igual a 0,77. 
 
 
Potencia na TDP = Potência líquida x 0,90 
 
Potencia na TDP = 120 cv x 0,90 = 108 cv 
 
Potência na barra = 108 x 0,77 = 83,16 cv 
 
 
 
 F = 83,16cv x 75 kgf m/s = 4490,64 kgf 
5000 m 
 3600 s 
 
Nem sempre um trator oferece 100% da potência que lhe é atribuída, devido às 
condições locais de trabalho, razão porque, ao resultado obtido, devem ser 
subtraídos valores dependentes dos seguintes fatores: 
 
a- Altitude 
b- Temperatura do ar 
c- Declividade do terreno 
d- Condições do terreno 
 
a) Altitude: À medida que se sobe em relação ao nível mar, o ar torna-se mais 
rarefeito, conseqüentemente, menos denso. Essa rarefação do ar influencia 
diretamente na potência desenvolvida pelo motor, sendo maior nos motores do Ciclo 
Otto (gasolina, álcool, gás ou flex) do que nos motores do Ciclo Diesel. 
b) Temperatura do ar: O aumento da temperatura ambiente também ocasiona 
rarefação do ar e, consequentemente, afeta a potência desenvolvida pelo motor. 
 
O quadro abaixo relaciona as perdas devido à altitude. 
 
ALTITUDE Motor do Ciclo Otto Motor do ciclo Diesel 
0ºC 20ºC 30ºC 40ºC 
 
300 5% - - 4% 9% 
400 8% 1% 2% 6% 11% 
500 10% 1,5% 3,5% 7,5% 12,5% 
600 12% 2,0% 5% 8,75% 14% 
700 14% 2,5% 6,5% 10% 15,5% 
800 16% 3,25% 8% 11,25% 17% 
900 18% 4% 9% 12,25% 15% 
1000 20% 5% 10% 13,75% 19% 
 
 
c) Declividade: Para subir uma rampa, a força necessária ao trator é igual ao 
seu peso multiplicado pelo seno do ângulo de declividade do terreno. Há, portanto, 
uma perda de força de tração proporcional ao peso do trator e à declividade da 
velocidade
Potência
Força 
encosta. Para cada 1% de declividade o trator perde 1% do peso em força, ou seja, o 
trator perde 10 Kgf de seu esforço tratório para 1 tonelada de seu peso, para cada 1% 
de declividade. 
 
d) Condições do terreno: Sua influência também é medida com base no peso do 
trator, e pode ser usada a seguinte tabela. 
 
Condições do terreno Perda s 
 
Ótimas 0 
Regulares multiplicar 22,5 Kgf para cada tonelada de peso do trator 
Péssimas multiplicar 45,0 Kgf para cada tonelada de peso do trator 
 
Esforço resistente oferecido pelos implementos: 
 
 2.1.– ARADO 
 
 A resistência oferecida pelo arado é determinada pela expressão: 
 R = Rs x P x L onde: R = Resistência oferecida pelo arado (kgf) 
 Rs = Resistência específica do solo (Kgf/dm2) 
 P = Profundidade de trabalho (dm) 
 L = Largura de corte do arado (dm) 
 
Resistência Específica dos Solos: 
 
TIPO DE SOLO Kgf/dm2 
 
Arenoso 20 a 30 
Franco Arenoso 25 a 45 
Franco Siltoso 35 a 50 
Franco Argiloso 40 a 60 
Argiloso 60 a 80 
Argila 80 a 100 
Argila de alta atividade 100 a 125 
 
 Profundidade de Aração: 
 
Aração rasa Até 15 cm 
Aração média 15 a 25 cm 
Aração Profunda 25 a 35 cm 
Subsolagem Mais de 35 cm 
 
 
 
 
 
2.2 – GRADE 
 
 A resistência oferecida pela grade varia muito com o tipo de grade e a 
regulagem do ângulo de trabalho, mas em termo médio, podem ser adotados os 
seguintes valores por metro de largura de ataque: 
 
 Grade de disco simples 60 a 195 Kg f / m 
 Grade de disco dupla 120 a 240 Kg f / m 
 Grade de dente fixo 45 a 90 Kg f / m 
 Grade de dentes de mola 112 a 225 Kg f /m 
 Observações: 
 
 A – Aos resultados obtidos para o arado e para a grade, devem ser adicionados 
àqueles dependentes da declividade e das condições do terreno, do mesmo modo 
como foi adicionado para o caso do trator. 
 
 B – Ao resultado total obtido para o cálculo de força disponível na barra de 
tração do trator, deve-se subtrair 10 a 15% desse valor, como medida de segurança. 
Do mesmo modo, pode-se acrescentar 10 a 15% ao esforço solicitado pelo arado ou 
pela grade. Talvez fosse mais interessante subtrair 10% sobre o trator e acrescentar 
10% sobre o arado ou a grade. 
 
Memória de Cálculo: 
 
 Deseja-se realizar o preparo periódico do solo (preparo convencional), 
utilizando-se um arado e uma grade niveladora/destorroadora, em uma região situada 
a 600m de altitude, com temperatura média de 20º C, cujos solos apresentam 
resistência de específica de 50Kgf/dm2, declividade de 6% e condições de terreno 
regulares. 
 
 
 
 
 
 
Trator: 
Motor Diesel de 60 cv 
Massa=2000 kg = 2 toneladas 
 
 
Arado: 
3 discos de 75 cm 
Largura de corte 105 cm 
Massa = 800 kg = 0,8t 
Velocidade: 5,4 km/h 
Profundidade: 25 cm 
 
Grade niveladora 
 
28 discos de 46 cm em X, 
quatro seções 
Largura de corte 260 cm 
Massa = 500 Kg = 0,5 
toneladas 
Velocidade = 7,2 Km / h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Inicialmente calcula-se a força disponível pelo trator na barra de tração 
 
 F = 
Velocidade
Potência
 : 
 
 
Mas com a potência na barra é menor que a potência do motor 
 
a potência na barra será 
 
Potência na TDP = Potência líquida x 0,90 
 
Potência na TDP = 60 cv x 0,90 = 54 cv 
 
Potência na barra = 54 x 0,77 = 41,58 cv 
 
 
 
 
F = 42cv x 75 Kgf m/s = 2100 Kgf 
 5400 m 
3600 s 
 
Portanto, a força disponível é de 2100 Kgf, sem as deduções 
 
 
Cálculo das deduções: 
 
 
Deduções: Altitude = 0,05 x 2100 kgf = 105 kgf 
 Declividade = 10 kgf x 2,0t x 6% = 120 kgf 
 Condições do Terreno = 22,5 kgf x 2 = 45 kgf 
 270 kgf 
 
 F disponível = 2100 kgf – 270 kgf = 1830 Kgf 
 
 
A força disponível com as deduções é de 1830 Kgf 
 
 
2. Cálculo da força necessária para tracionar o implemento 
 
 Resistência do arado 
 
R arado = 50 kgf/dm2 x 2,5 dm x 10,5 dm = 1312,5 Kg f 
 
 
 
 Acréscimos: declividade = 10 x 0,8 x 6 = 48 kgf 
 Condições do terreno = 22,5 x 0,8 = 18 kgf 
 66 kgf 
 
Resistência total do arado = 1312,5 + 66 = 1378,5 Kg f 
 
 
 Medida de segurança = Trator: 1830 – 10% de 1830 = 1647 Kg f 
 
 Arado: 1378,5 + 10% de 1378,5 =1516,35 Kgf 
 
 
 
 
 
A força de tração disponível (1647 Kgf) é mais do que suficiente para a exigência do 
arado (1516,35 Kgf), nas condições estabelecidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Inicialmente calcula-se a força disponível pelo trator na barra de tração 
 
 
 F = 42 cv x 75 kgf.m/s = 1575 Kg f 
 7200 m 
 3600 s 
 
 
Deduções: Altitude = 0,05 x 1575 kgf = 78,75 kgf 
 Declividade = 10 kgf x 2,0t x 6% = 120,00 kgf 
 Condiçõesdo terreno = 22,5 kgf x 2 = 45,00 kgf 
 243,75 kgf 
 
 F disponível = 1575 kgf – 243,75 kgf = 1331,25 Kgf 
 
 
2. Cálculo da força necessária para tracionar o implemento 
 
 
 Grade de disco dupla 
 
 R grade = 240 kgf/m x 2,6 m = 624 Kgf 
 
 Acréscimos: Declividade = 10 kgf x 0,5t x 6% = 30,00 kgf 
 Condições do terreno =22,5 kgf x 0,5 = 11,25 kgf 
 41,25 kgf 
 
 R total = 624 + 41,25 = 666,25 Kg f 
 
 
 Medida de segurança: Trator = 1331,25 – 10% de 1331,25 = 1198,12 kg f 
 Grade = 665,25 + 10% de 665,25 = 731,77 kg f 
 
 
 
A força de tração disponível (1198,125 kgf ) é mais do que suficiente para a 
exigência de grade ( 731,775 kgf ), nas condições estabelecidas. 
 
 OBS: Quando a tração é suficiente para o arado, não há problema também com a 
grade e, de modo geral, pode-se considerar como satisfatório uma potência de 
8 a 10 cv por disco ou aiveca.