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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGENHARIA RURAL MÁQUINAS AGRÍCOLAS ALOISIO BIANCHINI Dr. Máquinas agrícolas Cuiabá – novembro/2002. Trator Agrícola 1- Introdução Durante muitos séculos foram os animais os grandes auxiliares do homem nas tarefas agro-pastoris. Hoje ele é, ainda, bastante aproveitado, principalmente em regiões menos desenvolvidas, acidentadas, ou em propriedades de menor tamanho onde o emprego de um trator torna-se inviável economicamente. Em grandes propriedades, a tração animal também é utilizada para complementar o trabalho do trator, principalmente em serviços de cultivo (capina mecânica). Fig. 01: O animal como fonte de tração (Fonte: Antunes Agropastoril) Quando necessário, o emprego de animais domésticos como fonte de potência pode se dar de duas maneiras: a) Para transporte de cargas no dorso/lombo (cangalha, arreio, etc.): Para esse tipo de trabalho emprega-se geralmente os animais da família dos eqüídeos (eqüinos, muares e asininos). A capacidade de transporte varia com o peso vivo, segundo a espécie da seguinte forma: ESPÉCIE CAPACIDADE DE CARGA EM % DO PESO VIVO DISTÂNCIA PERCORRIDA EM km/dia Eqüinos 45 – 50 25 - 30 Muares 55 – 60 30 - 35 Asininos 60 – 65 35 - 40 2 b) Para desenvolver esforço tratório: acionando máquinas estacionárias e tracionando máquinas e equipamentos agrícolas. O primeiro emprego já não é mais tão comum, restringindo-se apenas ao acionamento de moendas de cana-de-açúcar e máquinas de olarias. O segundo emprego é bem mais comum de ser aplicado, se for o caso, em pequenas e médias propriedades em SPD ou mesmo na agricultura tradicional. A escolha dos animais para tração muitas vezes é limitada pela disponibilidade dos mesmos na região. A capacidade de trabalho da tração animal relaciona-se com o peso vivo, a velocidade de trabalho e a espécie. Os animais mais aptos para tração usados em nosso país são os eqüídeos e o gado bovino, sendo comum o emprego dos bubalinos na região norte do Brasil Dentro do grupo dos eqüídeos, os eqüinos são os mais utilizados, por ser um animal mais manso, de fácil adestramento, mais preciso e, principalmente por trabalhar a velocidades maiores ( 3,6 a 5,4 km/h). O gado bovino é o menos empregado, pois trabalha aos pares ou juntas, sendo o atrelamento mais complicado e demorado. O uso da tração animal na agricultura, quando recomendado, apresenta às seguintes vantagens : - baixo custo de aquisição e manutenção; - boa reserva de força; - boa adaptabilidade às condições de clima e topografia; - não requer mão-de-obra altamente especializada para seu manejo; O animal também apresenta desvantagens, tais como: - exige alimentação diária, para um aproveitamento de até 5 horas úteis de trabalho por dia; - menor rendimento devido às paradas para descanso e influência de fatores diversos como clima, saúde, alimentação, etc. Além dos animais, o homem tem usado ao logo do tempo, outras fontes de potência para tracionar das máquinas agrícolas, dentre ais quais pode-se citar: - Motores eólicos: utilizados em maior escala para bombeamento de água e em menos escala para produção de eletricidade; - Motores hidráulicos: destacam-se a roda d’água, turbinas e carneiro hidráulico; - Motores elétricos: empregados em regiões eletrificadas; 3 - Motores térmicos: largamente empregados em todas as regiões, seja na forma de motor estacionário ou equipando veículos tais como os tratores. Fig. 02: Roda d’água como fonte de potência (Fonte: I. M. Rochfer) Antes de entrarmos propriamente no estudo do trator agrícola é preciso definir alguns termos. Aqui será adotada a nomenclatura de máquinas e implementos agrícolas apresentada por Gadanha Júnior et al, 1991 (Máquinas e Implementos Agrícolas do Brasil”) Está é a única referência nacional no que concerne o assunto, não procurando variações de análise semântica dos termos, mas sim, propondo um referencial técnico, objetivo e harmônico, para designar nomes aos equipamentos utilizados na mecanização da agricultura. O objetivo de incluirmos aqui a nomenclatura correta para máquinas e implementos agrícolas tem a finalidade de nivelar e homogeneizar o “linguajar” técnico e acadêmico para profissionais possam se referir de maneira superior e correta a uma terminologia que indique sistematicamente um mesmo equipamento. Contudo, podem ser mencionados e consultados na bibliografia citada no parágrafo anterior as formas populares e regionais de referência aos equipamentos. Segundo Gadanha Júnior et al (1991), os equipamentos aplicados na mecanização são assim considerados: - máquina: é o equipamento agrícola constituído por um conjunto de órgãos que apresentam movimento relativo, e de resistência suficiente para transmitir o efeito de 4 forças ou transformar energia. Quando transmitir o efeito de forças é considerada “movida” e, quando transforma energia é considerada “motora” e, - implemento: é o equipamento agrícola constituído por um conjunto de órgãos que não apresentam movimento relativo nem tem capacidade para transformar energia. As máquinas e implementos agrícolas foram ainda classificadas quanto a fonte de potência para o seu acionamento em: - motorizadas: apresentam motor de combustão interna 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; e - 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 5 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 deste texto 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 rural e no marketing empresarial. Propomos, no entanto, que no meio acadêmico e técnico, profissionalmente, acatemos a terminologia correta. 2- O Trator Agrícola Os tratores agrícolas são máquinas autopropelidas especialmente projetadas para fornecer potência para tracionar, empurrar, acionar e transportar máquinas e implementos agrícolas de arrasto ou montados. A palavra "trator" tem sidoatribuída à várias fontes, mas segundo o dicionário Oxford foi empregada pela primeira vez na Grã-Bretanha, em 1856, como sinônimo de motor de tração. Inicialmente, as primeiras máquinas eram à vapor (combustão externa). O maior problema dessas máquinas era o seu grande peso que dificultava a sua autopropulsão. O desenvolvimento do trator a gasolina (combustão interna) foi estimulado pela necessidade de se reduzir o número de homens necessários para manejar os tratores a vapor. Logo, apareceu o motor diesel, completando essa evolução em termos de combustível. Inicialmente, estes eram grandes e pesados, próprios para a lavragem e o debulhamento. Com o passar do tempo, os tratores foram aperfeiçoados para atender a muitos outros fins. Foram feitas adaptações para aplicá-lo como cultivador motorizado, após o que, surgiu o trator de uso agrícola geral, para executar as principais tarefas agrícolas. Adicionaram-se tomada de potência (TDP) e os controles hidráulicos. As rodas, que eram inicialmente de madeira e depois de ferro, foram trocadas por rodas com pneus, que aumentam a flexibilidade dos tratores. Se compararmos tecnologicamente os tratores atuais com os antigos, é nítida a diferença e até mesmo sem sentido esta comparação, porém, conceitualmente o moderno e tecnificado trator da atualidade é muito semelhante aos tratores de outrora. 6 Fig. 03: Trator agrícola com motor de combustão extensa (Fonte: Farming Press) Os tratores agrícolas, em geral, são projetados e desenvolvidos para realizarem as mais variadas operações nas mais adversas condições de trabalho. Atualmente há uma tendência de que a indústria de equipamentos agrícolas atenda com mais técnica a uma classe de produtores agrícolas com um perfil cada vez menos “fazendeiros” e mais empresários do “agribusiness”, principalmente os que trabalham com “SPD”. Esses empresários agrícolas são muito mais exigentes em resultados, onde a versatilidade e a economia das máquinas são condições essenciais para o sucesso do investimento realizado. Neste sentido os fabricantes têm demostrado que estão em sintonia com seus consumidores e o resultado deste sincronismo de pensamentos foi o surgimento de tratores altamente sofisticados, com altíssimo nível tecnológico, cujo objetivo principal é propiciar ao agricultor maior eficiência e qualidade de trabalho (produtividade), com custo de produção cada vez mais reduzido. Assim sendo, algumas dessas inovações tecnológicas disponíveis nos tratores vieram corroborar este novo conceito de produção, ou sejam: computador de bordo; DGPS; cabinas aclimatadas; assentos ergonômicos; sistema de transmissão hidráulica ou eletro-hidráulica, câmbio com diversas opções de marchas à frente e à ré (variação de torque e velocidade); maior reserva de torque; opção de TDP (540 e 1000 rpm); sistema hidráulico de levante dos três pontos mais confiável, preciso e robusto; pneus de alta flutuação e baixa pressão; duplo rodado ou triplo e, principalmente a motorização que evoluiu sobremaneira em termos de potência útil, resistência, durabilidade e consumo específico de combustível. 7 2.1- Características Técnicas Básicas do Trator Um trator pode ser considerado como uma unidade móvel de potência, sendo constituído basicamente por um motor, um sistema de transmissão e elementos de direção e locomoção. Em geral a potência disponível pode ser utilizada através de: - Barra de tração. - Sistema hidráulico de levantamento por três pontos. - Tomada de potência (tomada de força). Fig. 04: A potência do motor até os pontos de disponibilidade no trator (Fonte: Guia Rural – Abril) Os dados de valor prático que são obtidos em ensaios ou nos catálogos dos fabricantes de maior interesse aos produtores são: - Potência e momento de força (torque) no motor e na tomada; - Potência, força de tração e velocidade para as diversas marchas do trator; - Consumo específico e horário de combustível e; - Rendimento em trabalho de campo. 3- Classificação dos Tratores Vários critérios são utilizados para se classificar os tratores como tipo de rodado, conformação do chassi, potência no motor, etc. Entretanto, a maneira mais abrangente para essa classificação é separá-los em três grandes grupos: quanto à aplicação; quanto ao sistema de rodado; e quanto a potência. 8 3.1- Quanto à Aplicação Quanto à aplicação os tratores podem ser classificados em função do tipo de exploração a que serão utilizados como fonte de trabalho nas operações motomecanizadas, ou sejam: - Trator agrícola - Trator florestal - Trator industrial a) Trator agrícola Os tratores agrícolas são máquinas destinadas a realizar operações motomecanizadas para a implantação, manejo e cultivo de culturas agrícolas anuais e permanentes, pastagens e trabalhos de (pré)processamento, colheita, controle da vegetação, condicionamento de solo, tratos culturais e transporte. Fig. 05: Trator agrícola de rodas tradicional com semeadora ( Fonte: Agco) b) Trator florestal Os tratores florestais são máquinas especificamente destinadas às operações para implantação, manejo e exploração de florestas naturais e comerciais/reflorestamento, tais como abertura de covas/sulcos, tratos culturais, desbaste, corte, pré-processamento, transporte e destoca. Esse tipo de trator é muito robusto e geralmente vem equipado com ganchos e outros meios próprios para manejo e transporte de toras dentro da floresta. Comumente tem tração nas quatro rodas, suspensão independente e chassis articulado. 9 Fig. 06: Trator florestal ( Fonte: Caterppillar) c) Trator industrial Os tratores industriais são máquinas especialmente destinadas às operações de movimentação e transporte de materiais em atividades de escavação, carregamento, compactação, transporte, tração, estocagem e terraplenagem. Esses tratores caracterizam-se por apresentarem bitola fixa, conversor de torque, caixa de marchas especial, tração nas quatro rodas. Sua estrutura é adequada para a montagem de pás carregadoras e retro-escavadoras. Fig. 07: Trator industrial (Fonte: Case) 3.2- Quanto ao Sistema de Locomoção e Direção (rodado) Quanto ao sistema de locomoção e direção, os tratores podem ser classificados da seguinte forma: - Trator de esteira - Trator de semi-esteira - Trator de rodas 10 a) Trator de esteira São também conhecidos como tratores de lagartas. As esteiras podem ser de borracha ou metálicas. A esteiras metálicas podem ser de sapatas planas e de sapatas autolimpantes (usado em várzeas). Fig.08: Trator de esteira para solos encharcados com sapata autolimpante tipo arco- circular em detalhe (Fonte: Komatsu). A esteira é o componente que permite o deslocamento do trator, a qual é composta por um tipo de corrente formada por pinos, buchas e elos (“links”), nos quais são fixadas as sapatas dotadas de garras. Essas garras constituem uma superfície de apoio, na qual a esteira pode se firmar na superfície para impulsionar e direcionar o trator por meio de suas rodas motrizes e guias. Devido a grande área de contato da esteira com o solo, a pressão sobre este é reduzida. Em virtude disto tem um melhor desempenho do que os tratores de rodas em terrenos arenosos e úmidos. Outra vantagem dos tratores de esteiras é o seu baixo centro de gravidade proporcionado pela pequena altura de vão livre em relação a superfície do solo. Isto lhe confere uma ótima estabilidade, ainda que em terreno acidentado ou inclinado. Os tratores de esteiras são adequados a trabalhos que exigem grandes esforços, tais como: destoca, terraplenagem e tração. Estas máquinas são muito utilizadas nas tarefas de preparoinicial do solo, serviços de movimentação de terra e também muito eficiente nas etapas mais pesadas do preparo periódico do solo. 11 Fig. 09: Trator de esteira metálica destinado a operações agrícolas ( Fonte: FiatAllis) Fig. 10: Trator de esteira de borracha destinado a operações agrícolas ( Fonte: Caterppillar) b) Tratores de semi-esteira Representam um esforço no sentido de melhorar as condições de tração e sustentação dos tratores de rodas em solo extremamente úmido. Para tanto, uma pequena esteira metálica ou de borracha, removível, para trabalhos comuns é adicionada ao próprio pneu do trator. Com este tipo de trator, o agricultor com simples adaptações terá a disposição as vantagens dos dois tipos fundamentais de tratores: de rodas e de esteiras. São entretanto, pouco utilizados. 12 Fig. 11: Colhedora autopropelida com semi-esteira (Fonte: New Holland) c) Trator de rodas Na agricultura brasileira a motomecanização agrícola é, predominantemente, baseada na aplicação de tratores de rodas. Comercialmente, os tratores de rodas são encontrados em uma grande gama de tipos e modelos, cujas características por sua vez merecem uma classificação a parte. Assim sendo, os tratores de rodas podem ser classificados da seguinte forma: c.1) Tipo de rodas c.1.1) Rodas Metálicas: Utilizadas exclusivamente para cultivo em várzeas e tem como objetivo o aumento da sustentação do trator sobre a superfície do solo, o que também evita a compactação. 13 Fig. 12: Trator agrícola de rodas com roda metálica ( Fonte: A granja) c.1.2) Rodas Pneumáticas As modernas rodas pneumáticas, ou sejam, rodas com pneus, que substituem as antigas rodas metálicas apresentam notáveis vantagens em comparação com aquelas: - Ampla superfície de apoio, diminui a pressão sobre o solo sem diminuir a capacidade de tração; - Boa adaptação às irregularidades do terreno; - Boa absorção das vibrações, diminuindo fadiga do operador; - Boa aderência ao solo devido ao desenho dos pneus; Os tratores agrícolas de rodas pneumáticas podem ser encontrados nas seguintes versões: - Rodado simples: convencional e rodado duplo ou triplo: aumento de sustentação Fig. 13: Trator agrícola de rodas pneumáticas convencional( Fonte: Agrale) 14 Fig. 14: Trator agrícola com duplo rodado ( Fonte: New Holland) Fig. 15: Trator agrícola com triplo rodado ( Fonte: Case IH) c.2) Transmissão tratória c.2.1) Trator de tração traseira (4 x 2) É também conhecido como trator standard. Apresenta tração apenas no rodado traseiro, e, portanto, os pneus do rodado dianteiro são desprovidos de garras e de diâmetros menores que os do rodado traseiro, servindo apenas para sustentação e direcionamento. 15 Fig. 16:Trator agrícola de rodas com tração traseira - 4 x 2 (Fonte: Agco) c.2.2) Trator de tração traseira com tração dianteira auxiliar (4 x 2 TDA) Apresenta tração no rodado traseiro, podendo ter o auxílio da tração dianteira quando necessário. O acionamento da mesma se dá por meio mecânico ou eletro-mecânico. Neste caso, o diâmetro do rodado dianteiro ainda é menor que o traseiro, porém, provido de garras. Também são conhecidos como trator 4 x 2 auxiliar, ou seja, o sistema diferencial dianterio é “auxiliar” do diferencial traseiro (principal). Fig. 17: Trator agrícola de rodas com tração traseira e dianteira auxiliar - 4 x 2 TDA (Fonte: Valtra) c.2.3) Trator de tração traseira/dianteira simultânea (4 x 4) A tração se dá de forma simultânea e permanente nos rodados dianteiro e traseiro, sendo neste caso todos os pneus providos de garra e apresentam as mesmas dimensões nas quatro rodas. 16 Fig. 18: Trator agrícola de rodas com tração traseira e dianteira (4 x 4) (Fonte: Euro Track) c.3) Conformação do chassi c.3.1) Chassi rígido tipo monobloco - Monobloco: caracteriza-se por apresentar o bloco do motor, a caixa de câmbio e transmissão final diretamente interligadas, formando um único bloco de sustentação, desta forma, dispensa o emprego de uma estrutura como chassi. Fig. 19: Trator agrícola de rodas monobloco. (Fonte: New Holland) - Longarina: caracteriza-se por ter uma estrutura tipo pórtico que é o chassi propriamente dito do trator, sendo que as demais partes (motor, câmbio e transmissão) 17 Sem Chassi (Monobloco) são montadas e fixadas sobre o mesmo. No brasil, o trator que se caracterizou por apresentar esse tipo de chassi foi o CBT. - Chassi Fig. 20: Trator agrícola de rodas com chassi rígido tipo longarina (Fonte: CBT) c.3.2) Chassi articulado Característica de tratores agrícolas de alta potência, principalmente nos tratores florestais e industriais. O movimento de inclinação do chassi varia de trator para trator, podendo chegar a 30º com facilidade ( ± 15º). Esse tipo de chassi é característica dos tratores tipo 4 X 4. Fig. 21: Trator agrícola de rodas com chassi articulado (Fonte: Case IH) c.4) Número de eixos c.4.1) Mono-eixo (motocultivador, trator de rabiça ou mula mecânica): 18 São tratores de baixa potência, atingindo até cerca de 12 CV no motor. São empregados nas pequenas propriedades devido ao seu preço de aquisição relativamente baixo, onde não se justificam máquinas maiores. São bastante adequados para determinadas operações de cultivo, as quais outros tipos de tratores não conseguem realizar. Os motocultivadores ou “mulas mecânicas”, são empregadas principalmente em horticultura. Fig. 22: Trator agrícola de rodas monoeixo (Fonte: Revista Globo Rural) c.4.2) Dois eixos (tradicional): Os tratores de rodas de dois eixos são os mais comuns. São aplicados em operações que vão desde o preparo do solo até as atividades de processamento final e transporte do produto agrícola. Fig. 23: Trator agrícola de rodas com dois eixos (Fonte: John Deere) c.4.3) Três eixos ou mais eixos (super-tratores): 19 Os tratores de rodas de três ou mais eixos entram na faixa dos super-tratores, sendo muito utilizados para trabalhos florestais, para áreas agrícolas muito extensas e para movimentação de terra Fig. 24: Trator de rodas com quatro eixos (Fonte: Timberjack) d) Tratores Especiais São tratores projetados e construídos com características específicas e bem distintas que os distinguem dos demais, tanto pela sua forma e/ou pelo seu emprego. d.1) Trator cafeeiro e fruteiro (bitola estreita) É um tipo de trator agrícola especialmente adaptado aos trabalhos nas lavouras cafeeira e de fruticultura, cuja principal característica é a pequena distância entre as rodas do mesmo eixo (bitola estreita). O primeiro a surgir foi o cafeeiro, que foi projetado para trafegar com maior facilidade entre as ruas de plantas de cafeeiro na operação de pulverização para o combate da ferrugem do café no país, quando esta doença surgiu nas lavouras cafeeiras do Brasil. É um trator utilitário, 4 x 2, mais estreito e leve. O trator fruteiro possuem as mesmas características do trator cafeeiro. 20 Fig. 25: Trator especial para fruticultura (Fonte: Fendt) d.2) Trampos É um tipo especial de trator cuja característica marcante é o fato do mesmo apresentar um “pórtico” de altura de vão livre bastante elevado para tratores (800 a 2500 mm). Esses tratores são empregados em operações especiais de manejo e tratos culturais, principalmente na aplicação de defensivos fitossanitários sobre a copa da plantas da cultura. Fig. 26: Trator especial tipo trampos. (Fonte: M.A.E. Metals Ltda.) d.3) Sistematização de solos de várzea É um tipo especial de trator destinado a trabalhar na sistematização de solos de várzea, cuja sua principal característica é a sua alta capacidade de sustentação em solos extremamentes encharcados. 21 Fig. 27: Trator especial para sistematização de solos devárzea. (Fonte: EMAQ S/A) d.4) Trator triciclo Adapta se especialmente aos trabalhos de cultivo e pulverização. Possui uma ou duas rodas dianteiras muito próximas uma da outra. É um trator fácil de manobrar nos carreadores, com grande vão livre sobre o solo e muito boa visibilidade que facilita sobremaneira o seu manejo no cultivo em linhas. Fig. 28: Trator do tipo triciclo (Fonte: Farmall) d.5. Tração veicular ( rodado veicular) É um tipo de trator especialmente destinado a operações de tração de aeronaves e transbordo em aeroportos, portos marítimos e outras operações especiais. 22 d.6. UPF ( Field Power Unit) Esse tipo de máquina agrícola é bastante incomum. Foi desenvolvido nos USA e em Israel para operações agrícolas múltiplas, ou seja, seu chassi é um porta ferramentas de grande largura operacional (atinge cerca de 12 metros de bitola), o qual tem a finalidade de diminuir o “pisoteio” pelas rodas, evitando assim a compactação do solo. Sua aplicação é indicada para grandes áreas com sistema de controle de tráfego, ou seja, compactação localizada. Fig. 29: Trator . UPF (Fonte: Ashot Ashkelon) 3.3- Quanto a Potência Nominal do Motor: Esta classificação para os tratores é sem duvida a de valor mais significativo e prático para o produtor agrícola, pois é com base nela que geralmente se toma a decisão no momento de adquirir um trator específico para suas necessidades. Assim sendo, os tratores podem ser assim classificados quanto a potência: CLASSE CV HP KW MICRO < 30 29,589 22,065 PEQUENO 30 - 50 29,589 - 49,315 22,065 - 36,775 LEVE 51 - 80 50,301 - 78,904 37,510 - 58,840 MÉDIO 81 -115 79,890 -113,42 59,575 - 84,582 GRANDE 116 - 180 114,41 - 177,53 85,318 - 132,39 SUPER > 180 > 177,534 > 132,39 23 Fig. 30: Microtrator (Fonte: Agrale) Fig. 31: Trator Pequeno (Fonte: Yanmar) Agrale 4100 (18 cv) Yanmar BTD33T (40 cv) Fig. 32: Trator Leve (Fonte: New Holland) Fig. 33: Trator Médio (Fonte: Agco) Ford 5610 (63 cv) MF 292/4 Turbo (97 cv) Fig. 34: Grande ( Fonte: John Deere) Fig. 35: Super-trator (Fonte: Case IH). John Deere 7500 (140 cv) Case IH 8920 (190 cv) Atualmente são produzidos no Brasil ou mesmo importados uma gama de marcas e modelos de tratores que atendem a todas as necessidades agrícolas do produtor rural em termos de potência. As unidades de potência mais utilizadas são: 24 CV = Cavalo Vapor (Brasil); HP = Horse Power (EUA); W = Watt (Sistema internacional de unidades). Com a finalidade de unificar a unidade de potência dos motores, atualmente esta sendo empregada a unidade KW (quilowatts). Para um melhor entendimento do que significa unidade de potência, tem-se que 1 (um) HP é a força necessária para elevar um peso de 76 kgf à altura de 1 (um) metro de altura no tempo de 1 (um) segundo. 1 CV = 0,9863 HP = 0,7355 KW 1 HP = 1,0140 CV = 0,7457 KW 1,3600 = CV = 1,3410 KW 4- Características de Eficiência e Produtividade do Trator Independente de ser utilizado em “SPD” ou não, mas principalmente se for o caso do plantio direto, cujas exigências de tração das semeadoras são maiores, o trator ao ser adquirido deve sofrer uma avaliação de alguns conceitos considerados fundamentais pelo usuário, para obtenção de melhores resultados em eficiência e qualidade, tais como: 1. Relação peso-potência: O equipamento (trator) proporciona um melhor resultado em produtividade para a relação de 45 a 50 quilos de peso do trator para cada “CV” do motor (45 a 50 kg/cv); 2. Distribuição de peso por eixo: Resulta na melhor conversão da potência do motor em capacidade de tração dos equipamentos, através da transferência de peso. Aproximadamente 60% do peso deve estar no eixo traseiro e 40% no eixo dianteiro; 3. Plataforma do operador e controles operacionais: São projetados para garantir maior conforto ao operador, o que irá resultar em maior rendimento das operações e conseqüente aumento na produtividade; 4. Sistema hidráulico: Precisa ser confiável e de grande precisão, pois a semeadura exige comandos exatos para evitar desperdícios e assegurar altos níveis de produtividade; 5. Rendimento energético do motor: Tratores que apresentem alto rendimento operacional com baixo consumo de combustível por área trabalhada. 25 4- Compactação dos Solos Historicamente, as causas da compactação sempre foram associadas ao tráfego excessivo de máquinas e equipamentos, manejo inadequado e preparo excessivo de solo e queima de restos culturais. A eliminação das conseqüências deste processo danoso têm sido, universalmente, associada, à determinação da profundidade e espessura da camada compactada, sendo bem conhecidos os métodos utilizados para o rompimento destas camadas. Obter maior eficiência tratória com menor efeito compactante tem sido a busca dos pesquisadores que estudam rodados agrícolas desde que o trator se tornou imprescindível para agricultura moderna. A abordagem óbvia para minimizar o problema da compactação dos solos em inclui as seguintes opções: - Incrementar a eficiência tratória dos rodados, visando reduzir a necessidade de lastragem para se obter uma melhor força de tração; - Reduzir o recalque pelas rodas, ou seja, aumentar a flutuação do pneu. Essas opções são possíveis de serem realizadas num trator de duas maneiras: - Substituir os pneus convencionais por pneus de baixa pressão e alta flutuação (BPAF ou pneu terra); - Utilizar duplo ou triplo rodado. Os pneus de baixa pressão e alta flutuação (BPAF), mais conhecidos como pneu terra, é a alternativa mais conhecida e usada no Brasil para solucionar tais problemas. As principais características desse tipo de pneu são: - Baixa pressão de inflação; - Alto volume de ar; - Carcaça flexível; - Maior área de contato. 26 Fig. 41: Comparação da área de contato com o solo de um pneu BPAF com um pneu Convencional (Fonte: Trelleborg) Os pneus terra (alta flutuação) comparados aos pneus agrícolas convencionais, mesmo os de grandes dimensões, tem secção mais larga, alto volume de ar, carcaça mais flexível e opera a baixa pressão de inflação. O resultado é um pneu de alta flutuação para realizar qualquer trabalho, apesar do terreno e da carga. A maior área de contato com o solo distribui a menor pressão específica por unidade de superfície, o que resulta em uma redução da compactação do solo. O índice de flutuação desse tipo de pneu representa penetração mínima no solo, permitindo aos tratores operarem em áreas úmidas, lamacentas, arenosas, etc. A carcaça flexível aliada a baixa pressão de inflação, resulta em alta capacidade de absorção de energia, dando a esse pneus excelente qualidade de amortecimento. O resultado do efeito do ar e as condições de amortecimento resultam em menor desgaste do equipamento e reduzem a fadiga do operador. O efeito de flexionamento e amortecimento permite maior resistência e redução de peso no projeto do trator, o que resulta em efetivo aumento do índice de carga útil no peso do trator. A maior área de contato e a baixa pressão de inflação reduzem a resistência ao rolamento. Em areia, por exemplo, a resistência ao rolamento com pneus terra é 0,78 kg/cm2 comparado com 0,275 kg/cm2 para pneus normais. Diferentes estilos de “pneu terra” são disponíveis em vários tamanhos para todo o tipo de terreno. Os desenhos da banda de rodagem incluem pneus lisos, raiados e barra de tração, permitindo amplo espectro de aplicações. 27 Fig. 42: Comparação da pressão exercida sobre o solo por um pneu BPAF e por um pneu convencional (Fonte: Trelleborg) Fig. 43: Trator equipado com pneu BPAF (Fonte: John Deere)Fig. 44: Colhedora equipada com pneu BPAF ( Fonte: Class) Duplo ou triplo rodado ou roda dupla ou tripla, como o próprio nome diz, é a colocação de uma ou duas rodas a mais anexa à já existente, com o objetivo de aumentar á área de contato do pneu com o solo para aumentar a eficiência trativa e diminuir os efeitos do peso do trator sobre o solo, diminuindo a compactação. 28 Fig. 45: Trator equipado com duplo rodado (Fonte: Agco) Fig. 46: Trator equipado com triplo rodado (Fonte: Case IH) O uso de tratores com duplo ou triplo rodado é menos comum porém, pode-se encontrar esse tipo de solução para diminuir a compactação em tratores que trabalham no “SPD”. Seu uso é menos comum que os pneus de alta flutuação e baixa pressão pela questão do manejo ser mais complicado neste tipo de situação. Por exemplo, rodas duplas só podem ser usadas em tratores com potência maior que 70 cv. Sempre que usá-la, os pneus internos devem ter 2 psi de pressão a mais que os externos, para evitar a alavancagem. Quando, mesmo usando rodas duplas for necessário o uso de lastro, hidroinflar somente os pneus internos. O peso do conjunto pneu-aro é maior no rodado duplo do que no BPAF, e também, o custo de manutenção do rodado duplo é maior. 29 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGENHARIA RURAL MÁQUINAS AGRÍCOLAS ALOISIO BIANCHINI Dr. Máquinas agrícolas Trator Agrícola 2- O Trator Agrícola Fig. 03: Trator agrícola com motor de combustão extensa (Fonte: Farming Press) 2.1- Características Técnicas Básicas do Trator Fig. 04: A potência do motor até os pontos de disponibilidade no trator (Fonte: Guia Rural – Abril) 3- Classificação dos Tratores 3.1- Quanto à Aplicação Fig. 05: Trator agrícola de rodas tradicional com semeadora ( Fonte: Agco) 3.2- Quanto ao Sistema de Locomoção e Direção (rodado) Fig. 09: Trator de esteira metálica destinado a operações agrícolas ( Fonte: FiatAllis) Fig. 10: Trator de esteira de borracha destinado a operações agrícolas ( Fonte: Caterppillar) Fig. 11: Colhedora autopropelida com semi-esteira (Fonte: New Holland) Fig. 12: Trator agrícola de rodas com roda metálica ( Fonte: A granja) Fig. 13: Trator agrícola de rodas pneumáticas convencional( Fonte: Agrale) Fig. 14: Trator agrícola com duplo rodado ( Fonte: New Holland) Fig. 15: Trator agrícola com triplo rodado ( Fonte: Case IH) Fig. 17: Trator agrícola de rodas com tração traseira e dianteira auxiliar - 4 x 2 TDA (Fonte: Valtra) Fig. 18: Trator agrícola de rodas com tração traseira e dianteira (4 x 4) (Fonte: Euro Track) Fig. 19: Trator agrícola de rodas monobloco. (Fonte: New Holland) Fig. 20: Trator agrícola de rodas com chassi rígido tipo longarina (Fonte: CBT) Fig. 21: Trator agrícola de rodas com chassi articulado (Fonte: Case IH) Fig. 22: Trator agrícola de rodas monoeixo (Fonte: Revista Globo Rural) Fig. 23: Trator agrícola de rodas com dois eixos (Fonte: John Deere) Fig. 24: Trator de rodas com quatro eixos (Fonte: Timberjack) Fig. 25: Trator especial para fruticultura (Fonte: Fendt) Fig. 26: Trator especial tipo trampos. (Fonte: M.A.E. Metals Ltda.) Fig. 28: Trator do tipo triciclo (Fonte: Farmall) Fig. 29: Trator . UPF (Fonte: Ashot Ashkelon) 3.3- Quanto a Potência Nominal do Motor: Fig. 30: Microtrator (Fonte: Agrale) Fig. 31: Trator Pequeno (Fonte: Yanmar) Fig. 32: Trator Leve (Fonte: New Holland) Fig. 33: Trator Médio (Fonte: Agco) Fig. 34: Grande ( Fonte: John Deere) Fig. 35: Super-trator (Fonte: Case IH). 4- Características de Eficiência e Produtividade do Trator 4- Compactação dos Solos Fig. 44: Colhedora equipada com pneu BPAF ( Fonte: Class)
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