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Relação máquina e solo: capacidade de tração das máquinas agrícolas

Em artigo, especialistas falam sobre a forma eficiente de racionalizar o custo da mecanização com a otimização do desempenho dos equipamentos agrícolas, principalmente, dos tratores

Relação máquina e solo: capacidade de tração das máquinas agrícolaspor MSc. Lara Marie Guanais Santos* e prof. dr. Ricardo Ralisch** – Olá, caros leitores! Um dos custos de produção mais importantes das atividades agrícolas é o da mecanização, sendo este um dos aspectos que os agricultores podem gerenciar para minimizá-lo. Uma forma eficiente de racionalizar esse custo é otimizar o desempenho dos equipamentos agrícolas e, principalmente, dos tratores. Este é o tema ao qual daremos ênfase neste artigo, com o objetivo de auxiliar os leitores e usuários das máquinas agrícolas a fazerem bom uso dessa tecnologia e a realizar uma boa gestão da atividade agropecuária e dos equipamentos agrícolas.

Quais operações interagem com o solo?

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Todas as operações agrícolas, com exceção das aplicações aéreas de insumos por meio de aviões, helicópteros, drones, VANTs ou similares, envolvem interação de algum equipamento ou componente com o solo. Um exemplo clássico dessa interação é o tráfego das máquinas e o comportamento dos pneus.

Tratores

Vejamos o caso dos tratores, que já na origem de seu nome reforça o fator tração. O termo “trator” deriva do equivalente em inglês “tractor”, originado na contração dos termos “Traction motor”, cuja tradução é motor de tração. Os tratores agrícolas são exatamente isso, motores equipados para realizar a tração, geralmente de implementos agrícolas.

Essa tração é obtida pela transmissão e conversão da potência gerada pelo motor em torque nos rodados de tração, que podem ser as esteiras ou os pneus. Esse torque nos rodados é aplicado ao solo, cuja resistência a essa força aplicada se converte em deslocamento do trator, em sentido oposto à resistência oferecida. A capacidade de tração dos tratores depende diretamente dessa interação dos rodados com o solo e, obviamente, das características e condições de ambos.

Quanto menos coesão a superfície do solo tiver, menos resistência aos rodados ela oferece, deformando-se mais e reduzindo a capacidade de tração do trator. Da mesma forma, quanto pior for a condição dos rodados de tração, pior será o contato com a superfície do solo, reduzindo a capacidade de tração do trator. Então, quais são as condições que os rodados devem ter para que o trator disponha de sua capacidade de tração?

A capacidade de tração do trator começa com a potência gerada pelo seu motor, passando pela transmissão e chegando nos rodados, promovendo o deslocamento, com uma potência disponível para realizar a tração, conhecida como Potência na Barra de Tração, ou PBT. Essa PBT é sempre menor que a potência do motor, com uma eficiência que depende das características da transmissão, como se é mecânica ou hidráulica, se possui multiplicadores de velocidade, quantidade de marchas, tipos e características da coroa e pinhão, e das reduções finais, além do tipo e das condições dos rodados, como pressão interna e vida útil dos pneus, no caso dos tratores de rodas. 

Em um trator de rodas hipotético, com transmissão mecânica, tração 4×2, em boas condições e operando adequadamente em solo firme, sem preparo, estima-se que apenas 45% a 55% da potência do motor esteja disponível para tração na barra de tração.

Algumas dessas características são intrínsecas ao trator, fazem parte do projeto que os torna mais ou menos eficientes e não podem ser alteradas, mas outras dependem de decisões gerenciais na forma de operar o trator e da realização de manutenções adequadas. Vamos analisar quais são essas características.

Velocidade operacional

A velocidade afeta a disponibilidade de potência do trator para realizar a tração, pois essa potência disponível é limitada. Quanto mais rápido uma operação é realizada, mais potência é necessária. No entanto, a velocidade operacional não deve ser determinada apenas por esse fator. Ela deve ser definida pelo tipo de operação a ser realizada e pela qualidade a ser obtida. As operações que envolvem a mobilização do solo são aquelas que requerem mais atenção em relação à velocidade, pois há interação entre os mecanismos do implemento e o solo.

A velocidade deve ser adequada à forma de ação desses mecanismos e ao tipo de solo. Abordaremos esse tema no próximo artigo.Outra preocupação em relação à velocidade é o efeito “galope” das máquinas, como os tratores e os autopropelidos. Sabemos que essas máquinas não possuem suspensão nos eixos, portanto, a oscilação vertical causada pelo deslocamento é completamente absorvida pelos rodados e transferida para o solo. Assim, quanto maior a velocidade operacional, maior é o “galope” da máquina e maiores são as pressões sobre o solo, resultando em sua compactação.

Seleção de marcha

A escolha da marcha a ser empregada nas diferentes operações é fundamental para a eficiência da operação e, por ser um assunto negligenciado pela maioria, é um dos erros operacionais mais frequentes. Lembrem-se de que o que define a velocidade operacional é a marcha selecionada, com o motor se comportando como estacionário. Definida a velocidade operacional pretendida, seleciona-se a marcha na qual a rotação do motor esteja o mais próxima possível do seu regime de maior potência. Isso fará com que a operação se torne mais econômica, permitindo ao motor atuar em seu regime de maior eficiência. Em um motor bem concebido, um eventual aumento de demanda de tração durante a operação faz com que o motor reduza naturalmente a rotação, empregando a reserva de torque, sem interferência do operador.

Um trator deve oferecer uma ampla gama de marchas para que as diferentes velocidades tenham algumas marchas que as atendam. O operador deve escolher a mais longa e econômica, com o motor operando dentro da faixa de “Reserva de rotação”, preferencialmente mais próximo da rotação de máxima potência. Dessa forma, ele terá marchas mais curtas disponíveis em caso de necessidade de aumento da capacidade de tração, quando a reserva de torque do motor não for suficiente. Assim, privilegia-se a velocidade pretendida de maneira mais eficiente e econômica, e é nesses casos que os multiplicadores de velocidades são muito úteis, pois permitem uma pequena redução de marcha sem interromper a operação.

Relação máquina e solo: capacidade de tração das máquinas agrícolasRodados

Em termos de rodados, os tratores agrícolas se diferenciam em esteiras e rodas. Daremos mais ênfase aos tratores de rodas e a devida atenção aos pneus. Embora haja alguns tratores da construção civil com esteiras metálicas associados às atividades agrícolas e já existam opções de tratores agrícolas com esteiras e esteiras de borracha adaptáveis no mercado, forneceremos algumas informações básicas.

Como proposta, as esteiras possuem uma área de contato maior com o solo, aumentando a eficiência de tração. Consequentemente, elas reduzem a compactação do solo e o efeito galope, distribuindo as pressões em uma área maior. Elas têm um custo inicial alto, mas as manutenções preventivas são menos frequentes em comparação com os pneus.

Essas manutenções em esteiras metálicas são mais específicas e devem ser seguidas para aumentar sua vida útil. Em geral, tratam-se de inspeções visuais nos pontos de desgaste, como roletes e segmentos da roda dentada, verificando seus parafusos de fixação, bordas da esteira e suas buchas. Também é importante verificar se não há vazamentos de óleo nos roletes lubrificados. Quanto às esteiras de borracha, que são originais em alguns tratores ou adaptadas, elas permitem o tráfego em vias pavimentadas, mas isso reduz sua vida útil devido ao aumento do desgaste e deve ser evitado. O tensionamento da esteira é hidráulico e permanente, sendo que a manutenção deve incluir lavagem periódica para reduzir os atritos, troca de óleos dos sistemas lubrificados e inspeção do desgaste da banda de rodagem das esteiras. Como sempre, recomenda-se adotar o procedimento de manutenção preventiva orientado pelo fabricante para atender às especificidades não mencionadas aqui.

Quanto aos pneus, destacaremos algumas ações importantes para otimizar a capacidade de tração das máquinas, aumentando sua eficiência e reduzindo os custos operacionais. Da mesma forma, essas ações terão um impacto menor sobre o solo, reduzindo as consequências negativas das operações agrícolas.

Mecanização: capacidade de tração das máquinas agrícolasDesgaste

Nos interessa aqui os pneus agrícolas de tração, aqueles que possuem as garras. Estas são concebidas e construídas nos pneus justamente para aumentar sua capacidade de tracionar sobre o solo, que sofrerá uma deformação sob esta pressão, aumentando a área de contato. Portanto, é fundamental que estas garras possuam uma altura mínima da banda de rodagem dos pneus, pois sua redução diminui a capacidade de tração do trator, aumenta a patinagem, reduzindo a eficiência da máquina e aumenta o custo operacional. Recomenda-se usar o pneu agrícola até que a altura da garra atinja 1/3 de sua altura inicial. Verifique também se este desgaste é regular em toda a banda de rodagem dos pneus, pois um acentuado desgaste no centro denota emprego de pressão de insuflação alta, enquanto se este desgaste for nas laterais, denota baixa pressão.

Mecanização: capacidade de tração das máquinas agrícolasPressão de insuflação

Trata-se da pressão interna do pneu, que deve estar na faixa recomendada pelo fabricante do pneu para evitar os desgastes citados anteriormente. Além disso, pressões incorretas reduzem a área de contato da banda de rodagem do pneu com o solo, diminuindo sua capacidade de tração, aumentando a patinagem e os custos operacionais, já que a vida útil do pneu também reduz.

A ressão interna dos pneus alta também aumenta a pressão externa exercida pelo pneu sobre o solo, acentuando o efeito de compactação e do “galope” da máquina, já citado anteriormente. Pressões internas inadequadas tendem a fazer com que haja mais patinagem das máquinas, com todas as consequências negativas disso. Para minimizar estes problemas com a pressão dos pneus, habituem-se a verificar esta pressão pelo menos semanalmente.

Lastros

Toda máquina agrícola permite alguns recursos de lastreamento, visando aumentar sua massa em função da exigência de tração da operação a ser realizada. As operações podem ser chamadas de “pesadas, médias ou leves” em função da exigência de tração, associada justamente a esta alternativa operacional do lastreamento. Lastros em excesso oneram as operações agrícolas, por aumentar o consumo de combustível e o desgaste dos pneus, além de aumentar a compactação do solo. Lastros em falta diminuem o contato dos pneus com o solo e aumentam a patinagem dos rodados de tração. É justamente este critério que deve ser usado para se avaliar o lastreamento, pois nas operações agrícolas com tratores de pneus a patinagem deve ficar entre 5% e 13%.

Há algumas formas de se adicionar lastros ao trator, como a inclusão de pesos metálicos nos rodados ou até mesmo água no interior dos pneus. Os melhores lastros são os que se aplicam nos rodados de tração, porém, em alguns casos e acoplamentos de implementos, os lastros dianteiros nos tratores favorecem a distribuição de pesos entre os eixos.

Boa safra e até a próxima edição!

   

Referências:

OKUNO, M. O que você precisa saber sobre reserva de torque. www.inteliagro.com.br 

PIROT, R.; VAITILANGOM, G. Étude, réalisation et mise au point d´une chaîne de mesure embarquée pour machines agricoles. Conception des protocoles d´acquisition, de transfert et d´exploitation des données. Machinisme Agricole Tropical, Antony, n.97, p.33-36, 1987. 

*MSc. Lara Marie Guanais Santos é Mestre e Doutoranda em Agronomia (UEL) 

**Prof. Dr. Ricardo Ralisch é professor aposentado do Depto Agronomia da UEL

 

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