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MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS Mestre Fernando Nortor Hilário Chare MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Titulo original: Manual de equipamentos agrícolas COPYRIGHT © 2021 Mestre Fernando Nortor Hilário Chare. 1ª edição em português: 2021. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei nº 4/2001. Preparação e revisão do texto: Fernando Nortor Hilário Chare Nota: Muita atenção e carinho foram utilizados na elaboração da obra. Mas isso não a deixa imune de erros ortográficos, de digitação, ou dúvida conceitual. Em qualquer uma das situações solicito a comunicação a partir dos endereços deixados. Av: 25 Setembro, Mocuba Moçambique –Zambézia -Mocuba Telefone: +258 850352285 Email: fernandochare@yahoo.com.br Contextualização O crescimento da agricultura a nível magna é incontestável nos últimos anos, o avanço tecnológico tem impulsionado essa expansão sob vários prismas, porém nem todos os cantos do mundo seguem o mesmo ritmo, em suma vários países do continente africano, apresentam condições favoráveis de clima, água e solo que o levam a possuir uma vasta área agricultável, mas a incapacidade de utilizar a mecanização agrícola com eficácia impossibilita a maximização deste potencial inerente. Com esta visão, este material objectiva com o conhecimento da ciência hodierna debruçar sobre os preceitos da cadeia de valores da mecanização agrícola, todavia o conhecimento aqui exposto não se restrige somente a realidade africana, sendo que em todos os continentes, os dados mostram que existem em alguma porporção crenças e dogmas que limitam adoção de tecnologias para o uso agrícola. O manual porpocionará no seu todo, conhecimento da mecanização agrícola para a potencialização nos países desenvolvidos, e com mesma abordagem a intensificação para os países subdesenvolvidos, que na maioria das vezes agricultura é praticada em pequenas propriedades. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE SUMÁRIO Conteúdos: Páginas: CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO ............................................................9 1.1 Evolução da Mecanização Agrícola ...............................................9 1.2 Conceitos Gerais ...................................................................... 11 1.2.1 Equipamentos agrícolas/Mecanização agrícola ......................... 12 1.3 Aspectos a ter em conta na Mecanização Agrícola ....................... 14 1.4 Interpretação de um sistema agrícola mecanizado ....................... 15 1.5 Factores considerados na escolha .............................................. 16 1.6 Custos ligados aos equipamentos agrícolas ................................ 17 1.6.1 Custos Fixos (CF) .................................................................. 17 1.6.2 Custos Variáveis (CV) ............................................................ 18 1.7 Objectivos da Mecanização ........................................................ 20 1.8 Vantangens e desvantangens da Mecanização Agrícola ................ 21 1.8.1 Vantagens ............................................................................ 21 1.8.2 Desvantagens ....................................................................... 21 1.9 Exercícios de consolidação do capítulo I ..................................... 22 CAPÍTULO II: TRACTORES AGRÍCOLAS ........................................ 24 2.1 Generalidades .......................................................................... 24 2.2 Constituição de um tractor ...................................................... 25 2.3 Classificação geral dos tractores ................................................ 26 2.4 Elementos básicos de mecânica dos tractores ............................. 33 2.5 Potência nominal no motor dos tractores .................................... 35 2.6 Desempenho operacional e económico do conjunto - tractorizado 35 2.7 Capacidade de campo ............................................................... 36 2.7.1 Capacidade de campo Teórica ................................................. 36 2.7.2 Capacidade de campo Efectiva ................................................ 36 2.7.3 Eficiência de campo ............................................................... 37 2.7.4 Factores que influenciam na Eficiência de Campo (ƞ) ................ 37 2.8 Regulação dos tractores para a lavoura ...................................... 41 2.9 Exercícios de consolidação do capítulo II .................................... 44 CAPÍTULO III: PREPARAÇÃO INICIAL DO SOLO E PREPARAÇÃO PERIÓDICA DO SOLO ................................................................... 47 3.1 Objectivos da preparação do solo ............................................... 47 3.2 Preparação inicial do solo ......................................................... 47 3.2.1 Factores a ter em conta na preparação do solo ......................... 48 3.2.2 .................................... Equipamentos usados no desbravamento .................................................................................................... 49 3.2.2.1 Determinação do desempenho operacional com uso de correntões ..................................................................................... 53 3.2.2.1.1 Determinação da largura do corte ..................................... 53 3.2.2.1.1 Determinação da produção de máquinas com uso de correntões (sem arrepios). .............................................................. 54 3.2.2.1.1 Determinação da produção de máquinas com uso de correntões (com arrepios). .............................................................. 54 3.2.3 Equipamentos responsáveis pelo destocamento ........................ 54 3.3 Levantamento Densométrico .................................................... 55 3.4 Preparação periódica do solo ..................................................... 56 3.4.1 Charruas .............................................................................. 57 3.4.1.1 Charruas de Aivecas ........................................................... 57 3.4.1.1.1 Constituição básica para arados de Aivecas ....................... 58 3.4.1.1.2 Constituição geral para arados de aivecas .......................... 58 3.4.1.2 Charruas de Discos ............................................................ 60 3.4.1.2.1 Constituição básica para arados de Discos ......................... 61 3.4.1.2.2 Constituição geral para arados de Discos ........................... 63 3.4.1.3 Classificação para Charruas de Disco .................................. 63 3.4.1.4 Factores que influenciam na penetração dos discos no solo .... 65 3.4.2 Grades ................................................................................. 67 3.4.2.1 Classificação das Grades ..................................................... 68 3.4.2.2 Subclassificação das grades ................................................ 70 3.4.2.3 ......... Factores que influenciam na penetração dos discos no solo .................................................................................................... 71 3.4.2.4 Outros equipamentos usados para o preparo periódico do solo .................................................................................................... 73 3.5 Exercícios de consolidação do capítulo III ................................... 76 CAPÍTULO IV: EQUIPAMENTOS DE DEPOSIÇÃO DOS ÓRGÃOS VEGETATIVOS ............................................................................. 78 4.1 Classificação dos semeadores-adubadores ..................................79 4.1.1 Classificação quanto ao tamanho da semente .......................... 79 4.1.2 Classificação quanto à forma de distribuição das sementes ....... 79 4.1.3 classificação quanto à forma de acionamento ........................... 80 4.1.4 Classificação quanto ao mecanismo dosador de sementes ......... 82 4.1.5 Composição geral dos semeadores-adubadores ........................ 83 4.1.6 Cálculos utilizados nos semeadores-adubadores ...................... 90 4.1.7 Factores que afectam o funcionamento dos semeadores- adubadores ................................................................................... 92 4.8 Exercícios de consolidação do capítulo IV ................................... 92 CAPÍTULO V: EQUIPAMENTOS DE PROTECÇÃO VEGETAL ............ 93 5.1 Generalidades .......................................................................... 93 5.2 Classificação dos equipamentos de protecção vegetal ................. 96 5.2.1 Polvilhador ........................................................................... 96 5.2.2 Granulador ........................................................................... 97 5.2.3 Nebulizador .......................................................................... 97 5.2.4 Fumigadores ......................................................................... 98 5.2.5 Pulverizador .......................................................................... 98 5.2.1 Quanto a fonte de potência ................................................. 102 5.2.2 Quanto ao acoplamento ....................................................... 102 5.2.3 Quanto ao tipo de veículo utilizado ....................................... 102 5.3 Nomenclatura de um equipamento de protecção vegetal ............ 103 5.4 Exercícios de consolidação do capítulo V. ................................. 103 CAPÍTULO VI: EQUIPAMENTOS DE IRRIGAÇÃO .......................... 104 6.1 Generalidades ........................................................................ 104 6.2 Principais tipos bombas .......................................................... 104 6.3 Factores de selecção de uma bomba ........................................ 106 6.4 Rendimento de uma bomba .................................................... 107 6.5 Equipamentos de irrigação ...................................................... 108 6.6 Factores da escolha dos equipamentos de irrigação ................... 111 6.7 Exercícios de consolidação do capítulo VI ................................. 111 CAPÍTULO VII: EQUIPAMENTOS DE COLHEITA .......................... 112 7.1 Generalidades ........................................................................ 112 7.2 Tipos de colheita de grãos ....................................................... 114 7.3 Factores a ter em conta na colheita mecânica dos grãos ............ 115 7.4 Exercícios de consolidação do capítulo VII ................................ 116 CAPÍTULO VIII: MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 117 7.1 Generalidades ........................................................................ 117 7.2 Tipos de Manutenção ............................................................. 117 7.3 Vantagens de manutenção em equipamentos agrícolas .............. 120 7.4 Exercícios de consolidação do capítulo VII. ............................... 120 REFERÊNCIAS ........................................................................... 122 MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 9 CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 1.1 Evolução da Mecanização Agrícola Os preceitos da evolução da Mecanização Agrícola pelo mundo nunca foi algo que promoveu a união entre os povos, isto porque, existiu, existe e existirá questões que as vezes cria essa desunião, tais como, a promoção do uso sustentável de recursos naturais, a poluição ambiental, a crise energética, principalmente com o uso dos derivados de petróleo, só para citar alguns deles. As épocas que se notabilizaram no processo da evolução da mecanização agrícola são: Época das Ferramentas Manuais (onde todos os trabalhos eram realizados à mão); Época dos equipamentos de Tracção Animal (existência de numerosos implementos agrícolas impulsionados pela roda que marchava sobre o terreno); Época da Mecanização (também chamada de motorização parcial ou época dos animais de tiro e do tractor, já que, nesta época, ambas as forças se apresentam conjuntamente uma ao lado da outra); Época da Supermecanização (também chamada de motorização total, uma vez que existem no mercado equipamentos para satisfazer todas e qualquer actividade agrícola, sendo a tracção animal praticamente extinto). O quadro seguinte mostra, a evolução da participação nos sistemas de produção das várias tecnologias de execução mecanizada. País ou acontecimentos Principais tecnologias Baixo e Alto Egipto Uso massivo da enxada de cabo curto. Fontes de potência de tracção animal; MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Idade Média na Europa Alternância no cultivo de cereais e forragens; No século XIII, surgiu o primeiro arado de lâmina de metal; No século IX, crescimento populacional. Idade Média na China Século XVII, surgimento de semeadora mecânica; Século XIX, novos equipamentos traccionadas por animais, nomeadamente, grades, cultivadores, semeadoras, adubadoras, segadoras; Revolução Industrial Em 1875, carvão máquina a vapor; Em 1769, James Watt patenteou uma máquina a vapor; Em 1800, após a Guerra Civil dos Estados Unidos da América (EUA) motores a vapor accionavam trilhadoras por correias; Em 1880, Colhedoras tracionadas por animais e acionadas pelas rodas motrizes; Em 1892, Invenção do motor de ciclo Diesel; Em 1892, primeiro tractor movido a gasolina, Iowa – EUA; Em 1897, Primeira venda de um tractor movido a óleo na Europa; Por volta de 1900, motores a combustão interna, máquinas agrícolas, fertilizantes, agrotóxicos (Inglaterra, França, EUA, Alemanha, Itália, Japão); Em 1917, petróleo (versatilidade). Modelo Fordson primeiro tractor a ser produzido em larga escala e a partir daí seu uso se difundiu e outros fabricantes entraram no mercado. Na década de 1930 pneus substituem rodas de MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 11 Depois da Segunda Guerra Mundial aço, mais velocidade de operação de tractores no campo e em rodovias. O primeiro engate de três pontos bem sucedido Revolução Verde Monocultura (esgotamento dos solos, Pragas, doenças e plantas concorrentes); Sistematização (preventivo); Adubação; Selecção varietal; Melhoramento genético; Semeadoras de precisão; Equipamentos para tratos culturais; Tratamentos químicos (Inseticidas, fungicidas, herbicidas); Tratamentos físicos e mecânicos; Organismos Geneticamente Modificados (OGMs). 1.2 Conceitos Gerais Antes de compreender os conceitos básicos que possam norteiar a percepção dos equipamentos agrícolas ou da mecanização agrícola é preciso classificar os equipamentos agrícolas que serão abordados neste material didático, para familiarizar o leitor (estudantes e a sociedade no geral), dos objectivos que se pretende alcançar com o mesmo. A classificação dos equipamentos agrícolas, irá seguir o ordenamento cronológico das actividades de produção de culturas agrícolas, assim sendo, temos: Equipamentos autopropelidos (tractores); Equipamentos para o preparo do solo (preparo inicial do solo e preparo periódico do solo); Equipamentos para a sementeira (semeadores); Equipamentos para aplicação de fertilizantes (adubadores); MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Equipamentos de protecção vegetal (polvilhador, granulador, pulverizador, nebulizador e fumigadores); Equipamentos de irrigação (bombas, aspersores, gotejadores,filtros, electroválvulas e tubalações); Equipamentos de colheita (autocombinadas); Equipamentos para o processamento (debulhadores). 1.2.1 Equipamentos agrícolas/Mecanização agrícola Existe ou não diferenças entre equipamentos agrícolas e mecanização agrícola, eis a grande questão que muitas vezes fizemos e outras vezes confundimos a interpretação das mesmas, podemos tirar essas dúvidas pelas seguintes difinições: Equipamentos agrícolas (são todos meios que podem ser utilizados no maneio do solo, no plantio e colheita de lavouras, onde podemos encontrar ferramentas, implementos e máquinas agrícolas); Mecanização (uso de máquinas em substituição de uso de mão- de-obra manual, nesse caso o Homem ou tracção animal); Mecanização agrícola (é o conjunto de equipamentos agrícolas, capazes de realizar todas as actividades agrícolas, de forma técnica e economicamente organizadas, que vão desde a preparação do solo, passando pela implantação da cultura, sua colheita e até ao seu processamento, buscando obter o máximo rendimento com o mínimo desperdício de energia, tempo e dinheiro). Existem diversos tipos de equipamentos agrícolas, alguns são manuais, que são utilizados na agricultura familiar e outros são máquinas gigantes, para agricultura em larga escala, para perceber mais do processo de funcionamento destes tipos de agriculturas iremos difinir os seguintes termos: Operação agrícola (toda actividade directa e permanentemente relacionada com a produção de culturas agrícolas, por exemplo, sacha, aração, gradagem, drenagem, secagem entre outros); MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 13 Ferramenta agrícola (são instrumentos manuais simples que se utilizam para lavrar a terra, carregar areia, capinar, sachar, mover a terra, abrir sulcos, entre outros trabalhos agrícolas); Implemento Agrícola (todo aquele meio que não tem capacidade de transformar energia, isto é, não possui motor de combustão, sendo que o seu movimento é suportado normalmente por uma máquina ou animal, por exemplo, charruas ou arados, grades, subsoladores, enxadas rotativas e escarificadores); Máquinas Agrícolas (equipamentos e veículos com robusteça, tecnologia e ferramentas específicas para auxiliar nas actividades agrícolas, são muito empregadas em processo de alta produção. Geralmente, possuem autonomia de funcionamento, apresentam motor de combustão e mecanismos de transmissão que permitem a locomoção do veículo de produção agrícola, por exemplo, tractores e motocultivadores); Máquina Combinada ou Conjugada (aquelas que simultaneamente podem fazer várias operações agrícolas, por exemplo, cegadora); Acessórios (geramente são órgãos activos que, permitem melhorar o desempenho de implementos ou máquinas agricolas, por exemplo, discos, aivecas, dentes, molas entre outros). A agricultura em Moçambique é predominantemente de subsistência, e apresentando as seguintes características: Pequena escala (dependente de mão-de-obra barata, ou seja, capacidade de aprendizagem do operário e com uma produção extensiva); Poucas soluções inovadoras (uso basicamente de ferramentas manuais e sementes não melhoradas); Menos capital (pouco investimento e numerosos critérios burocráticos no que tange ao crédito agrícola); MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Mais desafios (adopção de assistência técnica, escoamento de produção, e o mais importante de todos é a introdução da tracção mecânica, vulgarmente conhecido como, uso de tractores agrícolas. De salientar que a introdução da tracção mecânica não pode ser apenas, só e só, para uma única operação agrícola, mais sim para toda uma cadeia produtiva). Estes e mais problemas encontrados na agricutura de subsistência, podem ser resolvidos, se optarmos por uma Agricultura Empresarial que apresenta melhores condições em todas as características já discutidas. A racionalização da mecanização agrícola em Moçambique pode ser analisada usando as seguintes perguntas: O que fazer? Caracterizar as operações agrícolas. Como fazer? Caracterizar a maneira de fazer. Quando fazer? Ordenar cronologicamente. Com quem fazer? Escolher os equipamentos agrícolas necessários. 1.3 Aspectos a ter em conta na Mecanização Agrícola A intensificação do uso de Equipamentos agrícolas vem exigindo novos investimentos em máquinas com maior grau de confiabilidade da sua potência disponível, tecnologia e economia do consumo de combustível, visando atender a demanda nas actividades agrícolas. Discutindo os aspectos estariamos a tornar essa mesma intensificação mais eficiente, eficaz e efectiva como é mostrado a seguir: Fontes de potência (utilização da força humana através da enxada de cabo curto, fomento do uso de animais para tracção animal e da introdução do uso de traçção motora na produção de culturas alimentares e não só); MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 15 Evolução da tracção animal (alguns agricultores passam directamente da fase de trabalho de enxada de cabo curto para a fase tractorizada, sem passar pela tracção animal, este aspecto é negativo para o processo de uso intensivo de equipamentos agrícolas, visto que essa passagem de testemunho seria muito importante para a familiarização por parte dos produtores de certos equipamentos agrícolas que são usados na tracção animal e que futuramente serão utilizados ou terão os mesmos princípios de funcionamento de alguns equipamentos agrícolas de grande porte usados na tracção motora); Máximos rendimentos (mínimo desperdício dos três elementos da mecanização agrícola, nomeadamente, energia, tempo e dinheiro). 1.4 Interpretação de um sistema agrícola mecanizado A optimização do desempenho de sistemas agrícolas mecanizados necessariamente passa por questões de aspectos técnicos e económicos visando um entendimento adequado entre as relações de potência disponível e custos operacionais. No caso de tractores e outros equipamentos agrícolas a análise dos seus sistemas estão intimamente relacionados com a seguinte ordem de prioridades: Condição inicial (ligado as particularidades de um conjunto de elementos que prefazem uma solução, por exemplo existência de, dinheiro para investir, parques de equipamentos, uma porção suficiente de terra arável para produção em mecanização agrícola no verdadeiro sentido da palavra entre outros); Análise operacional (é um ferramenta importante, utilizada para realizar uma análise económica de um sistema agrícola mecanizado, apurando os riscos, incertezas, bem como os seus prejuízos e lucros num determinado período de tempo); Planeamento para selecção (processo estruturado, onde se ocupa basicamente em avaliar os factores de escolha de um equipamento agrícola e para admissão do pessoal técnico que irá trabalhar com os tais equipamentos, neste caso, mecânicos e tractoristas); MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Aquisição de equipamentos (compra de máquinas agrícolas, principalmente os tractores agrícolas, compra de implementos, ferramentas e acessórios que estão directamente/indirectamente ligados com a produção agrícola); Custo operacional (são todos gastos ou despesas que estão directamente ligados às actividades de funcionamento de todo o sistema mecanizado, fazem parte destes custos, os variáveis e fixos); Perspectivas (conhecido também como break even point do sistema). 1.5 Factores considerados na escolha A seleção de máquinas agrícolas é um assunto bastante complexo devido ao elevado número de fatores envolvidos e de alternativas a considerar. Todavia, uma definição clara e objetiva dos propósitos visados com a seleção da maquinaria agrícola permite o delineamento de roteiros que conduzem a uma solução racional do problema. No momento da seleção de máquinas agrícolasdevem ser observados três pontos principais: O mercado dos equipamentos (onde podemos encontrar a marca, muito importante para usuário, pois assim podemos saber a localização do fabricante em caso de termos problemas do funcionamento dos seus produtos e modelo, cada fabricante tem um modo particular de designar os modelos dos diferentes tipos de equipamentos de sua linha de produção, facilitando assim a existência de acessórios para uma futura manuntenção agrícola); Capacidade operacional (encontramos a garantia/assistência técnica, antes de decidir sobre a compra de certa marca e modelo de um certo equipamento agrícola, é necessário verificar as condições que o revendedor oferece com relação à assistência técnica, tais como, mecânicos devidamente treinados para transmissão de conhecimentos técnicos e científicos aos operadores ou tractoristas); MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 17 O custo operacional (padronização da frota, é uma das preocupações de muitos produtores rurais, pois, facilita o treinamento e o aprimoramento tanto de mecânicos como de operadores ou tractoristas, uniformizar os cuidados e tarefas da equipe de manutenção e simplifica a organização e funcionamento acessórios da oficina de reparos e manutenção). 1.6 Custos ligados aos equipamentos agrícolas Os resultados da operacionalização da mecanização agrícola que ocorre numa determinada actividade agrícola, procurará sempre obter a máxima produção possível em face da utilização de certa combinação de factores. Os resultados óptimos poderão ser conseguidos quando houver a maximização da produção para um dado custo total ou minimizar o custo total para um dado nível de produção, para tal a interpretação dos Custos Fixos (CF) e Custos Variáveis (CV) é muito importante, a seguir estes custos são mostrados no custo-hora de planeamento de um certo equipamento agrícola. 1.6.1 Custos Fixos (CF) Representado matematicamente por, , sendo que: Depreciação (D), representado por, sendo que: - depreciação (Metical por hora ou MZN/h); - valor inicial (Metical ou MZN); - valor de sucata = 0,1 Vi (Metical ou MZN); - vida útil (horas ou h). Juros ( ), representado por, ( ) , sendo que: - juros (MZN/h); - valor inicial (MZN); - taxa de juros ao ano; - número de horas de uso do bem por ano (horas/ano). Alojamento (A), representado por, , sendo que: MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE - custo-hora com alojamento (MZN/h); - valor inicial (MZN); - percentagem do valor inicial (Vi) para cobrir os custos com alojamento; - número de horas de uso do bem por ano (horas/ano). Seguros (S), representado por, , sendo que: - custo do seguro (MZN/h); - valor inicial (MZN); - prêmio do seguro, como percentagem do valor inicial; - número de horas de uso do bem por ano (horas/ano) 1.6.2 Custos Variáveis (CV) Representado matematicamente por, , sendo que: Combustíveis (C), representado por, , sendo que: - combustíveis (MZN) ( ) - potência de barra tracção = ( ) - força de tracção (kgf); - velocidade de trabalho (m/s); - preço do combustível (MZN). Lubrificantes ( ), representado pelo valor de 2% em relação ao consumo de combustível. Salário do tractorista ( ), representado por, = ( ) , sendo que: - salário do tractorista (MZN/h) - salário mensal (MZN); - Salário mínimo (MZN); u - número de horas de uso do bem por ano (horas/ano) MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 19 Reparos e manutenção (RM), representado por gasto do total da percentagem (%) do preço de aquisição, que para este material didáctico, seguirá o critério adaptado pelo Instituto de Economia Agrícola do Brazil (IEAB), que é apresentado na tabela seguinte: Equipamentos Percentagem do preço de aquisição Tractores 100 Arados 60 Grades 50 Escarificadores 60 Subsoladores 60 Enxada rotativas 80 Semeadores em linha 80 Semeadores em precisão 75 Plantadores 80 Transplantadores 100 Pulverizadores 80 Colhedoras simples 90 Colhedora combinada 100 Colhedora de forragens 60 Ceifadoras 150 Fonte: IEAB (2002), adaptado pelo autor MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Podemos concluir que um gestor de parques de equipamentos agrários para determinar o Custo-hora de planeamento precisa da seguinte planilha: Equipamento Ano de Vida CF CV Custo horário D J A S S u b to ta l C L ST RM S u b to ta l 1 2 3 4 5 Adaptado pelo autor 1.7 Objectivos da Mecanização Aumento da produção e da produtividade (expansão da área cultivada e maiores rendimentos das culturas agrícolas por hectare em mesmas áreas onde antigamente não se usava equipamentos agrícolas); Garante o calendário agrícola (execução atempada de especificas operações do ciclo cultural, através de realização de actividades que são difíceis de executar sem ajuda mecânica); Melhor proveito da terra (melhorar a qualidade de algumas actividades, tais como, a aração entre outros, favorecendo as melhores condições de germinação/emergência, bem como o desenvolvimento da planta); Melhoria da qualidade do trabalho e produtos (reduzir ao mínimo a penosidade na realização dos trabalhos agrícolas, que os métodos tradicionais impõem, tornando o trabalho menos árduo e mais atractivo, e por consequência, consegue tirar mais e melhores safras, contribuindo de certo modo para a dieta e o rendimento económico do produtor rural). MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 21 1.8 Vantangens e desvantangens da Mecanização Agrícola 1.8.1 Vantagens Transformações socioeconómicas (geralmente altera a económia agrária dos países, consolidando a moderna estrutura capitalista de produção e provocando profundas mudanças sociais). 1.8.2 Desvantagens Desemprego (embora esse ponto não traga consensos, a quem acredita que a principal desvantanges da Mecanização Agrícola seja essa, por seguintes motivos, a Revolução Industrial tornou os métodos de produção mais eficientes. Os produtos passaram a ser produzidos mais rapidamente, barateando o preço e estimulando o consumo. Por outro lado, aumentou também o número de desempregados. As máquinas foram substituindo, aos poucos, a mão-de-obra humana. Até os dias de hoje, o desemprego é um dos grandes problemas nos países em desenvolvimento. Gerar empregos tem se tornado um dos maiores desafios de governos no mundo todo. Os empregos repetitivos e pouco qualificados foram substituídos por máquinas e robôs. As empresas procuram profissionais bem qualificados para ocuparem empregos que exigem cada vez mais criatividade e múltiplas capacidades. Mesmo nos países desenvolvidos tem faltado empregos para a população. Aliando ao desemprego podemos encontrar a poluição ambiental/sonora e a compactação dos solos pelo movimento contínuo dos equipamentos agrícolas). MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 1.9 Exercícios de consolidação do capítulo I 1. Quais são as possíveis diferenças que podemos encontrar entre Equipamentos Agrícolas e Mecanização Agrícola? 2. Dar exemplos de máquinas, implementos, e ferramentas agrícolas mais usadas em Moçambique? 3. Discuta a cadeia de valor da Mecanização agrícola em Moçambique? 4. Como futuro Engenheiro, diga quando estariamos presente a um sistema mecanizado fracassado num processo produtivo? Exemplifique. 5. Quais são as principais estratégias da mecanização agrícola em Moçambique? 6. A mecanização é uma das chaves se não a mais importante para o desenvolvimento da agricultura em Moçambique.Na sua opinião quais são as causas/razões que levam o baixo uso da mesma por parte dos camponeses? 7. Diga qual foi a combinação tripla que impulsionou a evolução da mecanização agricola no mundo, caso especifico de Moçambique? a) Faça uma explicação válida e conclusiva da mesma relação? b) Olhando para as diferentes causas e consequências da evolução da mecanização agricola, diga como elas poderão ter contribuido para a situação actual da agricultura em Moçambique? 8. Quais foram as epócas e os aspectos mais importante que se notabilizaram no processo da evolução da mecanização agricola no mundo? 9. A evolução da mecanização agrícola no mundo e em especial para Moçambique trouxe por si desafios e soluções imediatas. Olhando para a revolução verde diga quais foram as características (técnicas de cultivo) que mais se notabilizaram na agricultura Moçambicana nos primeiros anos Pós-Independência? 10. De ponto de vista linguístico, falar de vantagem é diferente de falar de objectivo? usar exemplos ilustrativos dos aspectos da mecanização agrícola. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 23 11. O quadro abaixo representa componentes pertencentes ao desempenho operacional e econômico de Equipamentos Agrícolas, numa análise das fontes de riscos endógenos e exógenos. Complete os locais em branco do quadro. Componentes Fontes de riscos Exógenos Endógenos Custo Oportunidade Preço de Venda Custos e Despesas Fixos Aumento de Impostos Aumento de Salários Depreciação Custos e Despesas Variáveis 12. Os dados abaixo representam um certo equipamento agrário. Tire conclusões importantes sobre todos aspectos envolvidos no custo- hora de planeamento. ITENS VALORES Potência (cv) 150 Fabricante Unizambeze Ltd Valor inicial (MZN) 2.000.000,00 Valor da sucata (MZN) 50.000,00 Modelo XZW Vida útil (anos) 5 Salário mínimo (MZN) 2.500,00 Horas de trabalho anual 1000 Velocidade (Km/h) 4 Custo do óleo lubrificante (MZN/L) 100,00 Custo do combustível (MZN/L) 70,00 Força (kgf) 1500 13. Existe ou não relação de dependência entre os elementos que caracterizam a gestão de equipamentos agrários e os elementos que caracterizam a mecanização agrária? Justifique a sua resposta não se esquecendo de mencionar os tais elementos. 14. Depois de tudo que se abordou sobre a mecanização, você como futuro engenheiro diga qual é a FOFA da mecanização agrícola em Moçambique? MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE CAPÍTULO II: TRACTORES AGRÍCOLAS 2.1 Generalidades Um tractor é uma máquina autopropelida provida de meios que, além de lhe conferirem apoio estável sobre uma superfície horizontal impenetrável, capacitam-no a tracionar, accionar, transportar e fornecer potência mecânica, através da barra de tracção ou do engate de três pontos e da árvore de tomada de potência, permitindo a movimentação dos os órgãos activos de máquinas e implementos agrícolas. Tiveram como causas principais a evolução dos tractores: A necessidade do aumento da capacidade de trabalho do homem do campo rural, face à crescente escassez de mão-de-obra; A migração das populações rurais para as zonas urbanas, devido ao processo de desenvolvimento económico pelo qual tem passado o nosso país, conhecido como Êxodo Rural. Como consequência, o tractor tem provocado modificações profundas nos métodos de trabalho agrícola nos seguintes aspectos: Redução sensível da necessidade de tracção animal e de trabalho manual e, por consequência, diminuição do mercado de trabalho rural, para mão-de-obra não qualificada; Crescente exigência do emprego de tecnologia avançada, como das técnicas de descompactação e conservação dos solos, de aplicação de fertilizantes e defensivos, da utilização de sementes melhoradas e de conservação e armazenamento dos produtos colhidos; Organização e racionalização do trabalho, através de planeamento agrícola e controlo económico-financeiro, dando às actividades de agricultura Familiar um carácter tipicamente da agricultura Empresarial. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 25 2.2 Constituição de um tractor A análise constitucional de um tractor pode ser feita por duas formas distintas, a primeira é denominada de constituição básica, a qual podemos encontrar chassi (estrutura que suporta todas partes do tractor geralmente metálica), motor (de combustão interna , que transforma a energia proveniente de uma reação química em energia mecânica), sistema hidráulico (órgãos receptores, transformadores e transmissores da potência do motor através de um fluido sob pressão aos órgãos operadores, representados, principalmente, por cilindros hidráulicos), sistema de direcção e comando (local onde fica o operador ou tractorista), úteis de trabalho (local por onde serão acoplados os implementos agrícolas através da ligação dos três pontos) e rodados (órgãos operadores responsáveis pela sustentação e direcionamento do trator, bem como sua propulsão, desenvolvida através da transformação da potência do motor em potência na barra de tracção). Ver a figura 1. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 1: Constituição básica de um tractor A segunda forma é denominada de constituição geral, esta faz uma descrição mais detalhada de todos elementos do tractor, para melhor percepção, ver a figura 2. http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_mec%C3%A2nica MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Fonte: Filho e Santos (2001), adaptado pelo autor Figura 2: Constituição geral de um tractor 2.3 Classificação geral dos tractores Considera dois critérios básicos, o primeiro critério é tipo de rodado. De salientar que antes temos que falar de rodas pneumáticas, mais conhecido por pneus, é feita de borracha e podemos encontrar a Radial ( com uma linha no centro que divide os trilhos do pneu em duas partes iguais, de maior custo inicial, melhor desempenho e menor compactação), a Diagonal (não possue uma linha divisória dos trilhos, menor custo, maior compactação e mais utilizados), a Baixa Pressão e Alta Flutuação (conhecidos como Pneu BPAF, tem as mesmas MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 27 características dos Pneu Radial no que tânge a distribuição dos trilhos e compactação do solo, usados muito na técnica de lastragem). Ver a figura 3. Também há uma necessidade de se fazer abordagem das rodas de esteiras de aço (menor velocidade e maior compactação, devido as ligaçõs metálicas) e rodas esteiras de borracha (maior velocidade e menor compactação). Ver a figura 4. Fonte: Filho e Santos (2001), adaptado pelo autor Figura 3: Representação de rodas pneumáticas. Fonte: italprates.com.br , adaptado pelo autor Figura 4: Representação de rodas de esteiras. No contexto de ideias acima citados, podemos encontrar os seguintes tractores quanto ao tipo de rodado: Tractor de duas rodas (todas são pneumáticas motrizes e o operador caminha atrás do conjunto). Ver a figura 5. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 5: Representação de um tractor de duas rodas. Tractorde três rodas (todas são pneumáticas, onde duas são motrizes na traseira e uma é directrizes na parte da frente). Ver a figura 6. Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 6: Representação de um tractor de três rodas. Tractor de quatro rodas (todas também são pneumáticas, duas directrizes com diâmetro menor e duas motrizes com diâmetro maior e com os seguintes modelos: 4 X 2; 4 X 4). Ver a figura 7. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 29 Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 7: Representação de um tractor de quatro rodas. Tractor de 6 rodas (todas também são pneumáticas, onde geralmente encontramos duas directrizes com diâmetro menor e quatro motrizes com diâmetro maior, e em alguns casos encontramos duas directrizes e quatro motrizes com mesmo diâmetro, e com os seguintes modelos: 6 X 4; 6 X 6). Ver a figura 8. Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 8: Representação de um tractores de seis rodas. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Tractor de 8 rodas (todas também são pneumáticas, encontramos quatro directrizes com diâmetro menor e quatro motrizes com diâmetro maior, geralmente com modelos: 8 X 8). Ver a figura 9. Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 9: Representação de um tractor de oito rodas. Tractor de 12 rodas (todas também são pneumáticas, encontramos quatro directrizes e seis motrizes todas com o mesmo diâmetro, geralmente com modelos: 12 X 12). Ver a figura 10. Fonte: engemac.com.br , adaptado pelo autor Figura 10: Representação de um tractor de doze rodas. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 31 Tractores do tipo semi-esteiras (constituido por duas partes, uma esteira borracha ou metálica e outra pneumática). Ver figura 11. Fonte: pt.dreamstime.com , adaptado pelo autor Figura 11: Representação de tractores semi-esteiras. Tractores de esteiras (constituído todo ele por ligas metálicas ou borracha, vulgarmente conhecidos por Caterpillar). Ver a figura 12. Fonte: pt.dreamstime.com , adaptado pelo autor Figura 12: Representação de tractores esteiras. O segundo critério é o tipo de chassi ou utilização (podem ser tractores industriais, usados nos parques industriais, podendo ser pneumáticos, esteiras e de chassi articulado. Tractores agrícolas, toda actividade directa e permanentemente relacionada com execucção do MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE trabalho de produção agrícola. Tractores florestais, projectada especificamente para realizar integralmente a execução da operação florestal). Ver a figura 13. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 13: Classificação geral de um tractor, quanto ao tipo de chassi. A classificação dos dois critérios básicos é complementada pela classificação: Tractores leves ( são aqueles que tem até 49 cv ou Hp de potência, abaixo temos, tractores pneumáticos e de tractores de esteiras). Ver a figura 14. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 14: Classificação de tractores leves. Tractores médios (são aqueles que estão num intervalo de 50 á 99 cv ou Hp de potência, abaixo temos, tractores peneumáticos e de tractores de esteiras). Ver a figura 15. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 33 Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 15: Classificação de tractores médios. Tractores pesados (são aqueles que tem acima de 100 cv ou Hp de potência, abaixo também temos, tractores peneumáticos e de tractores de esteiras). Ver a figura 16. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 16: Classificação de tractores pesados. 2.4 Elementos básicos de mecânica dos tractores Para analisar a mecânica dos tractores é preciso procurar estabelecer fórmulas e coeficientes compatíveis com a natureza e condição de cada operação agrícola, para tal temos que estabelecer os sistemas de unidades de medidas anível internacional. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Adaptado pelo autor. Os princípios e leis básicas da mecânica teórica, podem ser representados e apresentados por seguintes elementos: Força (é definida como a acção que um corpo exerce sobre outro, tendendo a mudar ou modificar seus movimentos, posição, tamanho ou forma, ou seja, ); Trabalho (o trabalho está associado a um movimento e a uma força. Toda vez que uma força atua sobre um corpo produzindo movimento, realizou-se trabalho, ou seja, ); Torque (é um momento de força que tende a produzir ou que produz rotação. É o produto de uma força por um raio. ); Unidades Usadas Sistema Técnico (ST) Sistema Internacional (SI) Força Kgf N Trabalho mKgf Nm = J Torque mKgf mN Potência Kgfm/s J/s = W Comprimento m M Tempo s S Massa Utm Kg Velocidade km/h m/s MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 35 Potência: (é definido como a quantidade de trabalho realizado numa unidade de tempo. ); Peso (é a força gravitacional de atração exercida pela terra sobre um corpo. Força na vertical (carga). s2); Força Centrífuga (é a força que aparece na direcção radial, quando um corpo está em movimento curvilíneo ); Inércia (é a resistência que todos os corpos materiais opõem a uma mudança de movimento). 2.5 Potência nominal no motor dos tractores Este factor esta directamente envolvido com o consumo dos combustíveis e é representado pela seguinte operação matemática: Sendo que: PotBT - potência na barra de tração (cv); - força de tração (kgf); - velocidade de trabalho (m/s). Devido a factores de perdas de potência, como o atrito do sistema de transmissão, a patinagem das rodas motoras, a resistência ao rolamento, além da reserva de potência, pode-se considerar, de forma prática, que os tratores agrícolas de pneu desenvolvem na barra de tração somente 50% da potência nominal do motor, assim, a formula do potência nominal no motor dos tractores será: PotMotor 2.6 Desempenho operacional e económico do conjunto - tractorizado Conjunto tractorizado é constituído de tractor (fonte de potência) + implemento + operador. O Custo horário de tractores são de três tipos: MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Previstos (usados em planeamentos); Efectivo ( determinado em função do que ocorre durante o processo de produção); Comercial (de mercado. Utilizado para terceirização de serviços. Segue a Lei da oferta e procura). 2.7 Capacidade de campo 2.7.1 Capacidade de campo Teórica É arazão entre o desempenho da máquina (área trabalhada) e o tempo efectivo, como se a mesma trabalhasse 100% do tempo na velocidade nominal, utilizando 100% da sua largura nominal. Sendo que: CcT - Capacidade de campo Teórica (ha/h); L - largura de trabalho (m); V - velocidade de trabalho (Km/h); Nº P - número de passadas. 2.7.2 Capacidade de campo Efectiva É a razão entre o desempenho real da máquina (área trabalhada) e o tempo total de campo. Sendo que: CcE - Capacidade de campo Efectiva (ha/h); L - largura de trabalho (m); V - velocidade de trabalho (Km/h); Ec - eficiência de campo Nº P - número de passadas. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 37 2.7.3 Eficiência de campo Ec Nota: Quanto mais próximo a CcE estiver da CcT, indica melhor utilização das características do conjunto tractorizado. Com já vimos, o melhor ou não gerenciamento agrícola depende basicamente da tabela padronizada de diferentes máquinas e implementos agrícolas como é mostrada na seguinte tabela abaixo da velocidade e eficiência. Equipamentos Velocidade km/h Ec (%) Arados 4 – 8 70 – 85 Grades 5 – 7 70 – 90 Escarificadores 5 – 8 70 – 85 Subsoladores 4 – 7 70 – 90 Enxada rotativas 2 – 7 70 – 90 Semeadores em linha 3 – 7 50 – 75 Semeadores em precisão 4 – 8 50 - 75 Plantadores 3 – 5 70 – 90 Transplantadores 3 – 5 70 – 90 Pulverizadores 5 – 8 60 – 75 Colhedoras simples 3 – 6 60 – 75 Colhedora combinada 3 – 6 65 – 80 Colhedora de forragens 4 – 7 50 – 75 Ceifadoras 6 – 9 75 – 85 Adaptado pelo autor 2.7.4 Factores que influenciam na Eficiência de Campo (ƞ) Estabelece a eficiência dos equipamentos possibilitando a redução do tempo perdido em manobras, deslocamento em canteiros/sulcos mortos MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE e distâncias percorridas nas cabeceiras, bem como nos abastecimentos entre outros, os pricipais tempos perdidos são: Proporcional a área (manobras, e reabastecimento); Proporcional ao tempo operacional efectivo (descanso e ajustes); Confiabilidade da máquina (segurança e vida útil). O resumo geral dos tempos do campo é definido pelos elementos do antes e depois, a calendarização, a produção, o total e o instantâneo, como ilustra o tabela seguinte: Adaptado pelo autor. Os principais factores que influenciam na Eficiência de Campo (ƞ) são: Forma da parcela (podemos encontrar várias formas, sendo a ideal a rectângular); Tamanho da parcela (também de tamanhos diferentes, onde as pequenas aumentam o trabalho em vazio); Capacidade do depósito (adoptar métodos que sejam sustentáveis, evitando que a máquina vá muitas vezes as bombas MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 39 de combustível, por exemplo, abastecer ao tanque cheio, ou em certos casos levar bidões com combustível ao campo); Condições do solo e cultura (declividade combinado ao tipo de cultura a ser produzida, se são anuais ou perenes); Processos em parcelas regulares (depende do tractorista, requer uso de arado/charrua reversível, e os principais são: Contínuo com manobras na cabeceira, existe tempo perdido nas manobras em cabeceiras segundo a seguinte ilustração: Fechando a parcela – canto arredondado, há tempo perdido para os cantos, que ficam parcialmente trabalhados: Fechando a parcela – manobras na diagonal, a largura das faixas diagonais devem permitir o giro de 90° do tractor, há tempo perdido para trabalhar a área central e as partes que fazem o "X": MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Abrindo a parcela – giro de 270°, as manobras sao feitas em terreno não trabalhado, há tempo perdido nas manobras: De fora para dentro, há geração de canteiros/sulcos mortos, há tempo perdido para trabalhar as cabeceiras e canteiros mortos: MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 41 De dentro para fora, há geração de canteiros/sulcos mortos, há tempo perdido para trabalhar as cabeceiras e canteiros mortos: Alternado, considerado ideal para actividades em campos agrícolas: 2.8 Regulação dos tractores para a lavoura Porquê Regular um tractor agrícola? É a grande questão da Mecanização. Isso é possível ser respondido pelos seguintes argumentos: Reduzir no máximo as três características da Mecanização Agrícola; Utilização em diferente tipos de Equipamentos Agrícolas; Existência de diferentes tipos de solo, aliado a condições climáticas de cada região. Os elementos levados em cosideração para a regulação dos tractores para a lavoura são: MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Sistema hidráulico e úteis de trabalho em condições (ver a figura 17). Fonte: Yamashita (2010), adaptado pelo autor Figura 17: Representação do sistema hidráulico/úteis de trabalho de um tractor. Calibragem dos pneus (a calibragem deve ocorrer no memento que os pneus estiverem frios, isto porque pneus quentes aumentam a calibragem ou dão libras erradas, ou seja, se pretende-se colocar 15 libras com pneus quentes, a pressão tende a chegar até aos 25, assim por diante . O mais recomendado é não andar mais do que 3 km/h e em velocidade baixa para realizar o procedimento. De recordar que só se faz a calibração dos pneus quando estes não tenham pressão recomendada pelo fabricante do veículo e para medir a tal pressão usa-se o manômetro). Ver a figura 18. Fonte: Dhgate.com , adaptado pelo autor Figura 18: Representação manômetro /calibração de pneu. Bitola ( distância de centro a centro dos pneus dianteiros e traseiros dos tractores, cuja função é, adequar o tractor ao espaçamento da cultura a ao implemento). Ver a figura 19. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 43 Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 19: Representação de bitola num tractor. Lastragem (significa aumentar o peso do tractor, melhorando a sua aderência ao solo e consequentemente diminui a patinagem das rodas motrizes, proporcionando o aumento da capacidade de tracção e da estabilidade do conjunto tractorizado, tornando o tractor mais seguro quanto ao risco de tombamento. Lastragem Insuficiente: pode provocar, excessiva patinagem das rodas, desgaste acentuado dos pneus; alto consumo de combustível. Lastragem Excessiva: aumento de carga sobre a transmissão, rompimento das garras ou trilhos dos pneus, compactação do solo, alto consumo de combustível. Factores que determinam a quantidade e a distribuição de lastro no tractor são: Tipo de Tracção (4x2, 4x4, em diante); Tipo de implemento e serviço (leve – até 46 cv, médio – 47 à 53 cv e pesado – acima de 54 cv); Forma de acoplamento (montado, semi- montado e de arrasto); Tipo de Rodado (simples ou duplo); Superfície do solo (solto ou firme). Os procedimentos para a latragem são: Lastragem sólida (áquela feita por meio de discos metálicos fixados nas rodas traseiras ou placas metálicas montadas na dianteira do tractor). Ver a figura 20. Lastragem líquida (consiste em adicionar água aos pneus do tractor de acordo com o recomendado pelo fabricante, a MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE quantidade da água introduzida para cada pneu depende da posição do bico. Ver a figura 21. Fonte: DocPlayer.com.br , adaptado pelo autor Figura 20: Lastragem sólida dos pneus. Fonte: DocPlayer.com.br , adaptado pelo autor Figura 21: Lastragem líquida dos pneus. Nota: Nunca encha os pneus totalmentecom água, isto é, os deixa sem flexibilidade para amortecer os choques (impactos) impostos pelas irregularidades ou declive do terreno. 2.9 Exercícios de consolidação do capítulo II 1. Quando falamos dos elementos básicos de mecânica, ficou claro que o elemento de maior relevância era a potência. Segundo o tal elemento responda: a) Qual (is) é (são) a (as) unidade (s) de medida de maior relevância do elemento em causa? b) Com base na sua resposta da alinha a), diga se existe diferença de representação para os diferentes Equipamentos Agrícolas? MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 45 c) Mostre passo a passo como se pode obter a unidade de potência no sistema internacional (kW), partindo de sua definição: “Potência é definida como a quantidade de trabalho realizado numa unidade de tempo”. d) Demonstre que: “Potência é igual ao produto de uma força aplicada pela velocidade de deslocamento. e) Em que se baseia a mecânica aplicada dos equipamentos agrícolas? 2. Tractor agrícola é uma máquina autopropelida provida de meios que é usada para aumentar as áreas de produção. a) Qual é a sua importância? b) Quais são as funções básicas? c) Quais são os pontos analisados nos ensaios de tractores agrícolas e exemplifique? d) Descrever função de cada componente que aparece na figura número 2? e) Quais são os aspectos a ter em conta na eficiência de campo quando o factor em análise é a forma da parcela? f) Qual é a importância da engrenagem motora e da engrenagem coroa para o conjunto tractorizado? g) Qual é a relação que existe entre lastragem e compactação dos solos? Explicar com exemplos práticos? h) Esquematize de forma explicita a relação entre o diâmetro, as revoluções por minuto e número de dentes? 3. A FEAF pretende comprar uma grade do tipo tandem para uso nos campos de produção de Nacogolone, sabe-se apenas que a mesma para ser traccionada exige uma força de 35000 N. Antes da compra pedem que você faça um teste de campo num percurso de 30070 centímetros, gastando um tempo de 3 minutos, com os tractores existentes na mesma faculdade. Depois do teste feito você recomendaria a compra deste implemento? Justifique a sua resposta. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 4. Qual o torque aplicado ao parafuso pela chave de boca, quando é aplicada uma força de 200 N no cabo da referida chave? a) Trocando por uma chave de boca maior. (r = 550 mm), qual seria o torque? 5. Motor diesel John Deere/4045T Série 350, 4 cilindros, 4,5 L, com uma árvore que transmite a potência de 106 CV com uma rotação de 2300 rpm. Determinar o torque exercido na árvore? 6. Um tractor desenvolve uma potência de 250 cv a uma rotação de 1800 rpm e movese com 0,25m de comprimento do pneu de tracção. Determine a força de tração do tractor? 7. Qual o torque de um trator de Pneus de potência nominal igual a 100 cv no momento em que ele trabalha com uma rotação de 1000 rpm? 8. Uma hélice do sistema de arrefecimento de um motor pesando cada uma 9 Kgf, com baricentro (C.G.) a 190 mm do eixo de rotação, gira com 2500 rpm. Calcular a força centrífuga que tende a arrancar as pás do eixo? 9. Um tractor se desloca a 50 Km/h e a rotação do seu motor nesse instante é 600 revoluções por minutos. Sendo o diâmetro de suas rodas igual a 100 cm, pergunta-se qual a relação global de redução das revoluções? MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 47 CAPÍTULO III: PREPARAÇÃO INICIAL DO SOLO E PREPARAÇÃO PERIÓDICA DO SOLO 3.1 Objectivos da preparação do solo A finalidade da utilização de uma área para diversas actividades do nosso quotidiano, é o que define os objectivos a que pretendemos de uma determinada preparação do solo. Para actividade de produção agrícola os principais objectivos que visa favorecer o desenvolvimento e/ou crescimento das plantas são: Favorece os trabalhos culturais posteriores para se obter uma boa cama de sementeira, promovendo a melhoria das condições físicas e químicas para garantir uma boa infiltração/percolação da água no solo e uma boa mobilidade dos nutrientes do solo; Controlo das ervas daninhas e /ou infestantes, visto que, com a introdução de equipamentos agrícolas podem reduzir este problema, uma vez que sempre que aparecem comprometem o crescimento e bom desenvolvimento das culturas. Enterrar correctamente os estrumes e/ou adubos, matéria orgânica, evitando a perda de nutrientes pela retenção da humidade. 3.2 Preparação inicial do solo Conjunto de actividades humanas, por exemplo agrícolas, em áreas não utilizadas anteriormente para esta finalidade, sendo que este processo é caracterizada pela operação de desbravamento, e a mesma compreende duas fases que são: Corte da vegetação (primeira fase, que consiste com a eliminação total ou parcial de qualquer tipo de cobertura vegetal); Limpeza do solo (segunda fase, que basicamente acontece quando a eliminação foi parcial, visando erradicação dos restolhos da cobertura vegetal, e as vezes é preferível fazer preparação periódica MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE do solo, para reduzir de certa maneira os elementos da Mecanização Agrícola). Também podemos encontrar a operação de destocamento, que é a retirada dos restos vegetais principalmente deixados pela operação com motoserras e lâminas frontais, sejam elas anglodozer ou buldozer. 3.2.1 Factores a ter em conta na preparação do solo Para a preparação inicial do solo e a preparação periódica do solo, é necessário conhecer os factores que são adequados as suas especificações e/ou particularidades de cada tipo de preparação do solo. Abaixo são descritos os principais factores a levar em conta na tomada destas e outras decisões: Tipo de vegetação (considerado por especialistas da área, como o factor que condiciona a operacionalização dos demais factores. Este é caracterizado pela análise dos três elementos da Mecanização Agrícola, nomeadamente, energia, tempo e dinheiro); Utilização da área (caracterizado pela finalidade do uso do terreno, exemplo para produção agropecuária); Tipo do trabalho (caracterizado por analisar os elementos tempo e dinheiro, visto que estes irão influenciar directamente nos prazos de execução e na selecção adequada do equipamento a ser usado); Declividade (caracterizado pela inclinação dos terrenos, que pode ter um papel importante na selecção adequada do equipamento e afectação do mesmo na sua utilização); Características edafoclimáticas (por exemplo pressão atmosféricas e o solo, podem afectar posetivamente ou negativamente em todo o processo de preparação). Nota: No contexto geral podemos dizer que os factores a ter em conta na preparação do solo, tem uma dependência de análise entre si, não apenas só com o tipo de vegetação. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 49 3.2.2 Equipamentos usados no desbravamento Manual (processo tradicional, que consiste em, corte de arbustos e/ou árvores, queima da base do caule de árvores de grande porte e geralmente usa ferramentas agrícolas). Veja a figura 22. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 22: Equipamentos manuais de desbravamento. Mecanizado (método comercial, isto é, usa implementos e máquinas agrícolas). Os principais tipos são: Lâminas Frontais Anglodozer (anguláveis, derrubamento e limpeza de vegetação de diâmetro < 20 cm e não penetram no solo). Lâminas Frontais Buldozer (fixas, derrubamento e limpeza de vegetais com diâmetro que varia de 20 a 70 cm e podem ser usadas para terraplanagem). Ver a figura 23. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 23: Representaçãode Lâminas Frontais. Tree-Pushe (empurra árvores grandes, principio de alavanca, sempre acompanhado por outro equipamento agrícola e deixa grandes crateras). Ver a figura 24. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 24: Representação da alavanca Tree-Pushe . Rolo-Faca (cilindros metálicos com facas fixadas longitudinalmente, vegetação fina, incorporam a vegetação). Ver a figura 25. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 25: Representação do Rolo-Faca. Grades pesadas (são de arrasto com discos grandes e recortados, e trabalham em vegetação de diâmetro pequeno, picam e incorporam o material parcialmente no solo). Ver a figura 26. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 26: Representação do Rolo-Faca. Ancinhos (enleiramento em curvas de nível). Ver a figura 27. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 51 Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 27: Representação do Ancinho. Braço Fleco (são lâminas de formato em “V”, utilizadas em árvores muito grandes para serem cortadas, em pedaços de tronco e em corte rente ao chão). Ver a figura 28. Fonte: Filho e Santos (2001), adaptado pelo autor Figura 28: Representação do Braço Fleco. Tracção por cabo (é um processo comum usado por agricultores que não possuem máquinas apropriadas ou pesadas para desmatamento. O cabo de aço, corrente ou corda é preso à barra de tração do tractor, que, deslocando-se seguidamente para a frente, provoca a queda da árvore. Quanto maior o ângulo α, menos eficiente será a operação, pois a resistência oferecida pela árvore acarreta o levantamento da parte traseira do trator ao se deslocar, o que favorece o deslizamento das rodas ou esteiras. Para evitar esse problema, os cabos deverão possuir um comprimento adequado, para que o ângulo α se torne menor). Ver a figura 29. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Fonte: Filho e Santos (2001), adaptado pelo autor Figura 29: Representação do Tracção por cabo. Motosserra (máquina ou serra eléctrica utilizada na poda e corte de árvores). Ver a figura 30. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 30: Representação da Motosserra. Uso de Herbicidas (é um produto químico utilizado para eliminação de árvores, o mais usado é o herbicida com glifosato que tem um ingrediente activo que é absorvido pelas folhas). Ver a figura 31. MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 53 Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 31: Uso de Herbicidas em árvores. Correntões (grandes áreas, com transporte, operações de carga e descarga difíceis), densidade das árvores 2500 itens/há, diâmetro < 45 cm, arrastado por dois tractores de alta potência tipo esteira, geralmente em solos secos de declividade boa e regular. (Após a passagem pela vegetação, é feita a volta dos correntões, chamada de “arrepio” para retirar as raízes restantes em vegetação com árvores muito densa). Ver a figura 32. Fonte: Filho (2001) e Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 32: Uso Correntões. 3.2.2.1 Determinação do desempenho operacional com uso de correntões 3.2.2.1.1 Determinação da largura do corte Sendo que: - largura de corte (m); - comprimento do correntão definido em função da potência do tractor (m). MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 3.2.2.1.1 Determinação da produção de máquinas com uso de correntões (sem arrepios). Sendo que: - desempenho operacional sem arrepio (ha/h); - largura de corte (m); - velocidade do trator (Km/h). Efc - eficiência de trabalho. 3.2.2.1.1 Determinação da produção de máquinas com uso de correntões (com arrepios). Sendo que: - desempenho operacional sem arrepio (ha/h); - largura de corte (m); - velocidade do trator (Km/h). Efc - eficiência de trabalho. Nota: Quando a operação é realizada com arrepio, trabalha-se com 75 % da velocidade do tractor. A eficiência para o uso de correntões varia entre 0,45 e 0,65. Normalmente, trabalha-se com o valor médio (0,55). 3.2.3 Equipamentos responsáveis pelo destocamento Manual (usam as mesmas ferramentas usadas na operação de desbravamento, principalmente as enxadas e os machados). Químico (também o processo de aplicação é o mesmo do desbravamento, apenas diferem no produto usado, aqui usa-se nitrato de de sódio, e em termos de comparação aos demais produtos químicos, esse tem a desvantagem de ser um processo demorado, cerca de 3 meses, difícil de ser executado e caro, logo, MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 55 não reduz em nada os elementos ou características da Mecanização Agrícola). Mecânico (usa os destocadores rotativos e trabalha com a força de tracção do tractor). Veja a figura 33. Fonte: Triton (2016), adaptado pelo autor Figura 33: Equipamentos mecanizados de destocamentos (destocadores rotativos). 3.3 Levantamento Densométrico A determinação do desempenho operacional neste tipo de operação depende da estimativa do tempo operacional representando pela seguinte expressão matemática: ( ) Sendo que: - tempo operacional (h/ha); - presença de cipós que afetam o tempo básico; - factor de concentração de madeiras de lei que afetam o tempo básico; - tempo básico para cada trator, por ha; - quantidade de elementos; - minutos por árvore, em casa classe de diâmetro; - número de árvores por hectare, em cada classe de diâmetro, obtido no levantamento no campo; - soma dos diâmetros, em metros, de todas as árvores por hectare, com diâmetro acima de 180 cm ao nível do solo, obtida no levantamento no campo; - Minutos por metro de diâmetro para árvores com mais de 180 cm de diâmetro. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE A percentagem de madeiras de lei afeta o tempo total do seguinte modo: 75 a 100% - somar 30% ao tempo total (X = 1,3); 25 a 50% - não altera o tempo (X = 1); 0 a 25% - subtrair 30% do tempo total (X = 0,7). Levantamento densométrico, é o levantamento do diâmetro de vegetação arbórea de uma determinada área, como nós mostra as tabelas abaixo : Característica vegetativa Levantamento densométrico Densidade da vegetação com menos de 30 cm de diâmetro. Densa ( 1500 árvores/ha) Média (entre 1000 e 1500 árvores/ha) Menos Densa ( 1000 árvores/ha). Madeiras de lei e caules trepadores. Presença de madeiras duras, expressa em percentagem. Somatória dos diâmetros em metros Todas as árvores por ha, com mais de 180 cm de diâmetro ao nível do solo. 3.4 Preparação periódica do solo Conjunto de operações realizadas após o preparação inicial do solo, em queenvolve a mobilização da camada arável superficial, geralmente com equipamentos agrícolas, promovendo o seu rompimento em torrões de tamanho adequado, assim como a mistura ou a incorporação de material Elementos A e B N1 e M1 N2 e M2 N3 e M3 N4 e M4 D e F X Faixa de Diâmetro (cm) Número de árvores por hectare MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 57 vegetal ou não. Para este material didáctico serão abordados os seguintes implementos agrícolas, Charruas, Grades, Subsoladores, Escarificadores e Enxadas Rotativas. 3.4.1 Charruas É o implemento mais usado para se fazer uma lavoura e é também conhecido por Arado. A sua história do arado confunde-se com a do homem sedentário e da agricultura; É muito difícil, ou mesmo impossível saber-se quando, onde e que povo, pela primeira vez fez uso de uma charrua. Aração é a principal lavoura feita por estes tipos de implementos agrícolas, e consiste em, cortar, elevar e inverter as fatias e/ou camadas do solo denominadas de leiva, normalmente a uma profundidade de 20 cm, com objectivo principal de descompactá-la, criando condições para melhor desenvolvimento das raizes de culturas agrícolas e não só, também expõe à luminosidade e outros factores abióticos. As charruas em função da natureza das suas peças ativas e tipo de trabalho que podem efetuar classificam-se em: Charruas de Aivecas e Charruas de Discos, este último o mais usado em Moçambique, por isso será o mais aprofundado neste material. 3.4.1.1 Charruas de Aivecas São implementos agrícolas mais utilizados pelos povos antigos, como os Chineses para realização das lavouras periódicas. Caraterizam-se por serem geralmente montadas (engate de 3 pontos), e por mobilizar o solo cortando uma leiva com uma secção retangular. Considerando a sequência de operações levadas a cabo por estes equipamentos, tem-se o corte, tracção, compressão, início do reviramento, flexão e torção (na aiveca) e reviramento; durante esta última operação acentua-se a fragmentação da leiva e dá-se a mistura dos materiais. As charruas de aivecas permitem fazer todos os trabalhos complexos, excepto a segregação. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Largura de trabalho (largura de corte), obtém-se através dos catálogos dos fabricantes ou medido diretamente no campo em m, para os No geral as charruas são de Simples – Acção: (3 passadas). 3.4.1.1.1 Constituição básica para arados de Aivecas Fonte: Yamashita (2010), adaptado pelo autor Figura 34: Representação básica para arados de Aivecas. 3.4.1.1.2 Constituição geral para arados de aivecas Órgão Função 1. Aveica Elevar e inverter a camada do solo cortada. 2. Relha Cortar a camada do solo, iniciando o levantamento da da mesma. 3. Rasto Dar estabilidade a charrua. 4. Suporte Órgão que serve como chassi da Charrua. 5. Coluna Unir o chassi aos restantes Órgãos da Charrua. Órgãos Funções 2. Relha (é uma lâmina de aço, geralmente de forma trapezoidal, que assegura o corte horizontal da leiva); 5. Aiveca (órgão que reviram a leiva, cortada pela sega e relha); MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 59 Activos 12. A raspa (faz o corte vertical da leiva quando as charruas não têm segas); 13. Formão (peça colocada numa calha existente no cepo e pode avançar à medida que se desgasta ou quando há dificuldades de penetração no solo); 14. Raspadeira (responsável para remoção da solo que fica em alguns órgãos, principalmente a Aiveca); 15. Sega (órgão que cortam a parede do sulco, separando a leiva da terra que ainda não sofreu nenhuma modificação, podem ser, de faca ou disco). Protecção 3. Calcanhar (é uma peça colocada na parte traseira, da chapa de encosto, para diminuir o desgaste desta); 4. Chapa de encosto (protege o desgaste provocado pelo atrito na abertura de sulcos em solos arenosos). Suporte 8. Cabeçote (é o elemento de suporte das peças várias peças activas); 9. Apo (é a peça de suporte principal da charrua, servindo assim para transmissão da resistência oposta pelo solo ao Cepo, como resultado da força de tracção); 10. Teiró (liga o corpo da charrua ao Apo); 11. Munhão (órgão que permite a deslocação da Charrua de Aiveca num plano vertical). Regulação 1. Reversão Manual (efectuar algumas regulações do tractor em relação à charrua, nomeadamente, a bitola do tractor); 6. Ponto de Ligação do Braço do Terceiro Ponto – PLBTP (órgão responsável para funcionamento do sistema tractorizado); 7. Reversão automática (podem ser mecânicos e hidráulicos, sendo necessário nos primeiros regular a tensão inicial da mola impulsora para diminuir o esforço necessário para o reviramento, e, nos segundos, fixar ao tractor a corrente de acionamento do sistema e regular o MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Fonte: Yamashita (2010), adaptado pelo autor Figura 35: Representação geral para arados de Aivecas. 3.4.1.2 Charruas de Discos Este tipo de Charrua é a mais usada no nosso país, em certa medida, por causa das características da composição dos seus ógãos activos estarem doptados para trabalharem na sua maioria em diferentes tipos de solos encontrados em Moçambique, e por estes serem as Charruas mais estudadas e aperfeiçoadas pelos fabricantes e usuários, principalmente os das zonas rurais. Objectivamente as charruas de Discos, melhoram algumas estruturas físicas que podemos encontrar no solo, tais como, existência de pedregulhos, raizes e até mesmo os tocos, faz o empolamento ou enxpansão volumétrica que é importante para a terraplanagem, melhora a pemeabilidade e aumento da porosidade. Para determinar a largura de corte para os Arados de Discos é a seguinte: seu comprimento para que se dê a reversão quando a charrua atinge a sua posição de levantamento máximo). MANUAL DE EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS 61 3.4.1.2.1 Constituição básica para arados de Discos Fonte: Yamashita (2010), adaptado pelo autor Figura 36: Representação básica para arados de Discos. Órgão Função 1. Chassi Também chamado do esqueleto da Charrua, por ser o órgão no qual estão conectados outros órgãos. 2. Coluna Unir o chassi aos demais restantes Órgãos da charrua, onde a sua parte superior é presa no Chassi e a parte inferior é presa no cubo dos discos 3. Mancal Ponto de ligação entre coluna e disco. 4. Disco Órgão activo, ou seja, entra em contacto directo com o solo. 5. Roda-Guia controlar a profundidade dos discos, quando os mesmos já não são possíveis de fazer através dos seus ângulos. MESTRE FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE Órgãos Funções Activos 7. Raspadeira (responsável para remoção da solo que fica em alguns órgãos, principalmente o Disco); 10. Disco (órgão que cortam a parede do sulco, separando a leiva da terra que ainda não sofreu nenhuma modificação). Suporte 6. Munhão (órgão que permite a deslocação da Charrua de Aiveca num plano vertical); 8. Quadro (Também chamado de Chassi); 11. Espera de descanso (eixo vertical responsável por fixar a Charrua ao solo quando essa não se encontra em funcionamento). Regulação 1. Tirante de comando do leme (responsável pelo movimento da Charrua em torno do eixo vertical); 2. 3º ponto de engate (órgão responsável para funcionamento do sistema tractorizado); 3. Alavanca de reversão semiautomática (podem ser mecânicos e hidráulicos, sendo necessário nos primeiros regular a tensão inicial da mola impulsora para diminuir o esforço necessário para o reviramento,
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