Por Joel S. Alves *
Muitos acidentes com tratores agrícolas acontecem por falta de manutenção ou por serviços incorretos nos sistemas de freio e de direção. Por isso, é importante entender como funciona e tomar cuidado com a manutenção desses conjuntos mecânicos.
Como atua o sistema de freio? Ao ser acionado o pedal de freio, um conjunto de componentes entra em ação para fazer parar a rotação do eixo que aciona as rodas. Esse mecanismo age por atrito de um material antifricção e o eixo em movimento, portanto, não é algo instantâneo.
Componentes: pedais de acionamento, discos de pressão, discos de fricção, mecanismo de compressão, hastes de acionamento; no caso de acionamento hidráulico: cilindro mestre junto aos pedais, cilindro de atuação junto aos discos, tubulações e depósito do fluido.
Funcionamento: ao acionar o pedal do freio é aplicada a força do pé do operador, multiplicada por alavanca e hastes ou força hidráulica, até atingir o mecanismo de atrito junto ao eixo. Esse mecanismo permanece banhado no óleo da transmissão. Os discos de fricção possuem nas áreas de contato um tratamento de superfície envolto em material cerâmico para manter forte aderência, mesmo mergulhado no óleo. Esse mecanismo é composto por discos: podem ser conjuntos de três ou até seis discos para cada ponta de eixo. A compressão entre os discos de fricção, presos ao eixo, e os discos de pressão ocorre por meio de um dispositivo de esferas dentro de trilhas cônicas ou por alavanca excêntrica. É por essa compressão entre os discos e o forte atrito que o eixo é travado, portanto, não é rápido como o sistema de freios a discos de outros veículos rodoviários. Daí a importância de o operador estar preparado para obter uma resposta de frenagem mais lenta. Ao soltar o pé, o dispositivo retorna à posição inicial por ação de molas, e libera os discos.
O sistema de freios dos tratores agrícolas possibilita frenagens independentes para cada ponta de eixo. Isso faz com que o operador possa frear apenas um lado. É um recurso importante para facilitar a manobra quando se está operando com implemento. Para isso, existem dois pedais de freios, um para cada lado do rodado traseiro, com dois comandos (mecânico ou hidráulico separado).
Atenção: há um dispositivo junto aos pedais que une, por meio de uma trava, os dois pedais para que o acionamento seja único para as rodas. Sempre que deslocar o trator em estradas deve ser acionado o tal dispositivo para que a frenagem seja igual nas rodas.
O sistema de direção também é um conjunto mecânico fundamental para a segurança, principalmente em deslocamentos em estradas, pois qualquer problema pode ocasionar acidente grave.
O conjunto é responsável por definir o trajeto da máquina. Três recursos distintos são utilizados para que o sistema funcione: direção mecânica (conhecida como “queixo-duro”), direção servo-assistida, e direção hidrostática ou hidráulica.
Controle de movimento
Direção mecânica: encontrada em muitos tratores antigos ainda em uso, utiliza recursos exclusivamente mecânicos para o esterçamento das rodas. Desde o volante até as rodas todas as peças são metálicas.
Componentes: volante de direção, coluna, caixa de engrenagens (conhecida como “setor”), braços e barras, pinos esféricos e tirantes.
Funcionamento: ao ser acionado o volante, o movimento circular é transferido pela coluna até a caixa de engrenagens, onde é transformado em pendular, através de um braço (pitman), que se movimenta em forma de arco, percorrendo uma figura geométrica chamada setor (daí o nome caixa de setor ou setor da direção). Fixado a esse braço estão as barras e os tirante que vão até os braços axiais do suporte da ponta de eixo, fazendo com que o movimento pendular seja transferido para o suporte da ponta de eixo, e assim movimentando a roda na direção desejada pelo operador.
Junto aos terminais de conexões dos braços e tirantes se encontram pinos esféricos (pivôs) que possibilitam larga flexibilidade angular no movimento de esterçamento do conjunto todo. Os pivôs são importantíssimos do ponto de vista da segurança, pois estão sujeitos a desgastes, e se deixarem de funcionar podem escapar e deixar o sistema inoperante. São peças resistentes e com tratamento de endurecimento, blindadas, com lubrificação permanente, e possuem uma coifa protetora (guarda-pó) para evitar a entrada de poeiras ou material abrasivo. Na inspeção diária da máquina e nas revisões periódicas devem ser verificadas as condições das coifas, pois, com o tempo e as condições climáticas, sofrem ressecamento e trincam, ocasionando perda de lubrificante e consequente desgaste prematuro.
Direção servo-assistida: nesse sistema são utilizados dois recursos: mecânico e hidráulico. Há um conjunto mecânico similar ao visto anteriormente, o qual trabalha em conjunto com um sistema hidráulico. Portanto, dois recursos atuam juntos: se o hidráulico falhar o mecânico é mantido, pois o sistema hidráulico trabalha em paralelo ao mecânico. O hidráulico atua na caixa de engrenagens, multiplicando a força exercida pelo operador, reduzindo o esforço necessário para manusear o volante.
Componentes do sistema: estão presentes todos os componentes do sistema mecânico, desde volante, coluna, caixa de engrenagens, barras, braços e até pivôs. E mais os componentes do sistema hidráulico: bomba hidráulica, reservatório de óleo hidráulico (com bocal de abastecimento e vareta para verificação do nível do óleo), válvula de controle, dispositivo mecânico-hidráulico junto à caixa de engrenagem, mangueiras e conexões, tubulações de pressão e retorno, e o dispositivo de acionamento, que, normalmente, é por correia e polias.
Funcionamento: o sistema hidráulico começa a funcionar depois que o motor entra em funcionamento, pois o que aciona a bomba hidráulica é o motor da máquina. A partir daí, a pressão de óleo é enviada à válvula de controle junto à caixa de engrenagem da direção. Estando a direção parada, o óleo retorna direto da válvula para o reservatório. Ao ser acionada a direção, a válvula de controle é acionada e libera pressão de óleo para um dos lados do dispositivo mecânico (“carretel”), o qual imprime uma força em conjunto com o braço ou cremalheira (depende do modelo de caixa) do dispositivo mecânico que passa a ter este auxílio da força hidráulica. Assim, o sistema mecânico se mantém funcionando e, simultaneamente, entra o auxílio ou assistência hidráulica, daí o termo: “servo-assistida”. Esse auxílio hidráulico atua apenas na caixa de direção – a partir daí até o suporte da ponta do eixo continua tudo mecânico.
Direção hidrostática: esse sistema se utiliza apenas do recurso hidráulico, não há contato mecânico entre o acionamento da direção e as rodas, o que há são mangueiras e conexões hidráulicas. Portanto, se o sistema hidráulico falhar o trator perde o controle de direção. Por isso, há uma norma técnica (NBR) que não recomenda a circulação em vias públicas com máquinas e veículo com sistema de direção hidrostática.
Componentes do sistema: reservatório, que pode ser o mesmo do sistema hidráulico principal do trator, bomba de óleo, válvula hidrostática, cilindro de atuação junto ao eixo, mangueira e conexões, e ainda os braços e tirantes de acionamento final com as juntas esféricas tipo pivô.
Funcionamento: o sistema funciona quando o motor é ligado e aciona a bomba hidráulica, passando a alimentar o sistema com pressão. O controle do direcionamento das linhas de pressão é feito pela válvula hidrostática, que possui quatro conexões: uma de pressão direto da bomba, uma de retorno e duas de acionamento para o cilindro.
Enquanto o volante da direção não é acionado as linhas para o cilindro permanecem bloqueadas, mantendo o cilindro calçado, e a linha de pressão da bomba é conectada à linha de retorno. Ao ser acionado o volante de direção, uma das linhas em direção ao cilindro é aberta e movimenta o pistão do cilindro no sentido selecionado pelo operador e o outro lado do cilindro é conectado a linha de retorno, tudo através da válvula hidrostática.
Quando comanda no outro sentido o mesmo se repete, porém, a linha que estava pressurizada passa a ser retorno e a que era retorno agora recebe pressão. Ainda nessa válvula há uma válvula de segurança e uma limitadora de fim de curso. Portanto, a peça central é a válvula hidrostática, a qual requer cuidados operacionais para não haver desgastes prematuros ou rupturas internas.
Recomendações
Operar sempre com o motor funcionando e não em lenta e, como todo sistema hidráulico, evitar movimentos bruscos, pois a hidráulica é grande multiplicadora de força – como o volante fica mais leve, muitas vezes, operadores esquecem que estão diante de uma máquina com algumas toneladas de força. Outra recomendação básica é a manutenção preventiva, principalmente de óleo e filtro.
Joel S. Alves é instrutor nas áreas de Operação e Manutenção de Máquinas e Implementos Agrícolas e Rodoviários *
