View
219
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
TRATORES AGRÍCOLAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTASFACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURALDISCIPLINA DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS
Otoniel G. L. FerreiraOtoniel G. L. FerreiraDER DER -- FAEM FAEM -- UFPelUFPel
4DEFINIÇÃO:
Máquina autopropelida provida de meios que:
conferem apoio estável sobre uma superfície horizontal e impenetrável
capacitam-no a tracionar, transportar e fornecer potência mecânica para movimentar os órgãos ativos de máquinas e implementos agrícolas
(Mialhe, 1980)
4FUNÇÕES:
Controlar e transferir potência as máquinas e implementos via barra de tração ou engate de três pontos
Controlar e transferir potência as máquinas através da tomada de potência (TDP) ou de pressão hidráulica
TransporteAtuar como carregador ou descarregador em
pequenas tarefas
O TRATOR TEM EVOLUIDO...
Sintonia com os avanços da indústria de automóveis e com as mudanças nos sistemas de produção
TENDÊNCIAS DE INOVAÇÃOMaior número de marchasMais de uma rotação na TDPSistema de engate e TDP frontalControle eletrônico de implementosFornecimento de potência elétrica aos implementos
TENDÊNCIA MUNDIAL VENDA DE TRATORES DE MAIOR POTÊNCIA E MAIOR NÚMERO DE FUNÇÕES
CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES:
QUANTO A APLICAÇÃO:
AGRÍCOLASFLORESTAIS
PORTA-FERRAMENTASDE JARDIMFRUTÍCOLA
CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES:
QUANTO AO TIPO DE RODADO:
DE PNEUS:DE DUAS RODAS
DE TRÊS RODAS
DE QUATRO RODAS
DE ESTEIRASDE FERRODE BORRACHA
DE DUAS RODAS motocultivador ou trator de rabiças
Agricultor caminha atrás do implemento Montado com diferentes implementosExecuta mesmas tarefas realizadas por tratores maiores
DE TRÊS RODAS
Desenvolvido para trabalhos de cultivo em linhas
DE QUATRO RODAS
O apoio no solo se dá através de quatro rodasTipo mais comum de tratorPode ser 2 RM, 2RM com TDA ou 4 RM
DE QUATRO RODAS
2 RM e TDAø dos pneus dianteiros inferior aos traseirosMantém o projeto originalTração dianteira pode ser ligada ou desligada
DE QUATRO RODAS COM 4 RM
4 x 4Tração é sempre exercida pelos dois eixos Quatro rodas de mesmo øDirecionamento articulação do chassi, rodas
dianteiras ou pelas quatro rodas
DE ESTEIRAS
INDUSTRIALPara movimentação de terra e desmatamento Devido as suas relações de transmissão e peso é
pouco adequado para trabalho agrícola Barra de tração é o único órgão de acoplamento
DE ESTEIRAS
AGRÍCOLADesenvolvido para trabalhos agrícolasMais leve que o industrialPossui barra de tração, engate de três pontos e TDPEsteira de borracha com bitola variável (modelos
mais modernos)
TRATOR DE ESTEIRAS DE BORRACHA
Embreagem
Caixa de câmbio
Motor Transmissão final
Sistema hidráulico
Eixo da TDP
Semi-árvore Barra de tração
Suporte do eixo dianteiro
Sistema de transmissão
Mais: chassi, sistema de direção, rodados, sistema elétrico e comandos
Órgãos e acoplamento e transf. de energia
CONSTITUIÇÃO DOS TRATORES AGRÍCOLAS DE RODAS
Peculiaridades:Acelerador de pé e de mãoFreio nas rodas traseiras individual ou em conjuntoPainel de instrumentos (tacômetro e horímetro)
CHASSI CONVENCIONAL
Perfis de aço longitudinais reforçados por perfis transversais nos pontos de maior solicitação, que unem os dois eixos e dão suporte ao motor e a caixa de câmbio
Isola os esforços a que o trator está sujeito dos demais componentes evita avarias
Melhor isolamento das vibrações
E ix otrase iro
T ran sm issão fin a l
C a ix a d e C âm b io
M otor
C h ass i
TRATOR COM CHASSI CONVENCIONAL
CHASSI MONOBLOCO:
Bloco do motor e carcaças da caixa de câmbio, transmissão final e das semi-árvores
Inconveniências:
Necessidade de motores com bloco reforçadoProblemas de isolamento das vibrações operadorPossibilidade de rompimento da ligação entre partes
IMPORTANTE E COMPLEXO 25 – 30 % do custo
FUNÇÔES:
Transmitir a potência gerada no motor às rodas motrizes, TDP, bomba hidráulica e outros mecanismos
Transformar o torque e velocidade do motor em torque e velocidade necessários para a realização de determinado trabalho
Proporcionar o controle, através do acionamento da embreagem e troca de marchas, de mecanismos ligados a TDP e velocidade do trator
SISTEMA DE TRANSMISSÃO
HIDROMECÂNICA: Associação entre a transmissão mecânica e a hidrostática
HIDROSTÁTICA: O torque é transmitido por um fluido hidraulico permite um número infinito de relações de transmissão entre a mínima e a máxima
TIPOS:
MECÂNICA: Há contato direto entre os mecanismos de transmissão movimento chega até as rodas motrizes de forma escalonada
24 23
Sistema de transmissão
mecânica
EMBREAGEM
FUNÇÕES:
Permitir a partida do motor sem o acionamento de nenhum mecanismo de transmissão
Permitir que se coloque o trator em movimento com
transmissão suave e progressiva da potência
Permitir a troca de marchas
Permitir o engrenamento da TDP
TIPOS:
MONODISCO A SECO: Usada em tratores até 110 cvAcionamento mecânico
MULTIDISCO A BANHO DE ÓLEO:Usada em tratores de maior potênciaDiscos banhados em óleo dissipação do calorPermite a transmissão de torques mais elevadosacionamento hidráulicoMenor manutençãoMaior custo
EXCLUSIVA PARA TDPPermite o acionamento da TDP seja feitoGeralmente múltiplos discos banhados em óleo e
com acionamento hidráulico John Deere
COMPONENTES DE UMA EMBREAGEM MONODISCO A SECO
Árvore demanivelas
VolanteMolas de pressão
Pedal
Disco
Árvore primáriaPrensa
Platô
EMBREAGEM MONODISCO A SECO
FUNCIONAMENTO
A) Disco de fricçãoprincipal B) Disco de fricção secundário
C) Falso volante D) Alavanca de acionamento
E) Volantedo motor
F) Prensa secundária
G) Mola prato
H) Alavanca de acionamentosecundária
EMBREAGEM DUPLA
FUNÇÕES:Permitir a seleção da velocidade e torque a ser
transmitido as rodas de tração do tratorAlterar o sentido de movimento
NÃO AUMENTA A POTÊNCIA DO MOTOR
ALTERA O TORQUE E A VELOCIDADE
Sempre que se velocidade o torque Velocidade e torque são alterados pala mudança de
marchas e não por meio da aceleração do motorVariações de rotação do motor pequenas diferenças
na velocidade grandes reduções empregadas
CAIXA DE CÂMBIO
CAIXA DE CÂMBIO
MF275
0
10
20
30
40
n 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª 9ª 10ª 11ª 12ª
Marcha
velo
cida
de k
m.h
-1
12x48x2
Velocidades em função da marcha desenvolvida nas caixas 8 x 2 e 12 x 4 no modelo MF 275 da série 200.
CAIXA DE CÂMBIO CONVENCIONAL (engrenagens deslizantes)
Para engrenamento é necessário:⇒ Mesma velocidade tangencial dos dentes das duas engrenagens
ou⇒ o par de engrenagens deve estar parado
A
B
C D
EF
GEngrenagem da 1ª
marcha
Engrenagem da 2ª marcha
CAIXA DE CÂMBIO CONVENCIONAL (engrenamento constante)
Mecanismo Sincronizador
Equaliza a rotação da engrenagem que vai ser acoplada,
com a rotação da árvore terciária
Troca de marcha se processa suavemente, sem risco de
danificar os mecanismos
Anel deslizante de comandocom endentado interno (luva deacoplamento)
Anel sincronizadorcônico
Endentamento dasengrenagens
Cone defricção
Árvoresecundária
Árvoreterciária
MECANISMO SINCRONIZADOR
FUNCIONAMENTO
Não há mudança de marchas, basta a frenagem de um dos componentes do sistema para que o funcionamento do conjunto seja alterado
CAIXA DE CÂMBIO DE ENGRENAGENS PLANETÁRIAS
Árvore central(motora)
Engrenagemcentral (solar)Engrenagem
satélite
Eixo dossatélites
Porta -satélites
Árvoremovida
Coroa
FUNCIONAMENTO
As marchas são obtidas por vários sistemas planetários funcionando em conjunto
SISTEMA POWER SHIFT
FUNÇÕES:
Transferir o movimento da caixa de câmbio para as rodasMudar a direção do movimento (90°)
a velocidade de giro e aumento de torque (redução 5:1)Diferenciação da rotação nas semi-árvores das rodas
motrizes curvas
PARTES COMPONENTES:
Coroa e pinhãoDiferencialRedução final
TRANSMISSÃO FINAL
COROA E PINHÃO E DIFERENCIAL
BLOQUEIO:Impede que as planetárias (ficam unidas) girem com velocidades
diferentes e que as engrenagens satélite tenham movimento de rotação
REDUÇÃO FINAL
TIPOS :
PAR DE ENGRENAGENS CILÍNDRICAS (VALTRA e CBT)Engrenagem menor ligada a semi-árvore motora =
pinhãoEngrenagem maior ligada a semi-árvore movida
(cubo de roda) = coroa
SISTEMA PLANETÁRIO (MASSEY, FORD, JOHN DEERE)
Movimento é transmitido por vários pares de dentes
Apresenta menor desgaste
FUNCIONAMENTO
ÓRGÃOS DE ACOPLAMENTO E TRANSFERENCIA DE ENERGIA
Funções:Transferir forças entre o implemento e o tratorcomandar o movimento e a posição do implemento
em relação ao tratorpermitir o intercâmbio de um implemento por outro
Órgãos de Acoplamento e transferência de energia
Barra de traçãoSistema de engate de 3 pontos (E3P)Tomada de potência (TDP)Sistema hidráulico auxiliar
ÓRGÃOS DE ACOPLAMENTO E TRANSFERENCIA DE ENERGIA
Barra de tração
Sistema de engate 3 pts
Tomada de potência (TDP)
Sistema hidraulico auxiliar
TIPOS DE ACOPLAMENTO
Por um ponto De arrastoo implemento é livre para deslocar-se
horizontalmente em torno do ponto de engate (barra de tração)
Por dois pontos Semi-montadoso deslocamento horizontal do implemento é
restringido, mas o deslocamento vertical não acoplamento é feito através dos braços inferiores
Por três pontos Montadoso deslocamento do implemento é restringido tanto
na direção vertical como na horizontal (E3P)
Integral
ENGATE DE 3 PONTOS
Um dos sistemas mais importantes do trator
ORDEM DE ENGATE:
1°) Ponto de engate inferior esquerdo2°) Ponto de engate superior (3º ponto)3°) Ponto de engate inferior direito
ENGATE DE 3 PONTOS
Controle automático de posição: correlaciona a posição da alavanca de controle com uma altura de trabalho
Controle automático de tração: correlaciona a posição da alavanca de controle com a profundidade de trabalho a qual o trator estará sujeito profundidade do implemento será alterada pelo sistema hidráulico a fim de que a tração mantenha-se constante
Trajetória doimplemento
Solo fofo
Solo duro
TOMADA DE POTÊNCIA - TDP
Transfere energia do trator ao implemento
Tipos:
Proporcional rotação proporcional à velocidade de deslocamento do trator
Velocidade constante rotação proporcional à rotação do motor
1.000 rpm21 estrias21 estrias
ø 35 ou 45mm
540 rpm6 estrias6 estriasø 35mm
SISTEMA HIDRÁULICO AUXILIAR (controle remoto)
⇒ Terminais de Engate Rápido
OUTROS ACOPLAMENTOS
⇒ Engate de Três Pontos Frontal e TDP Frontal
RODADOS
São os elementos de interface máquina-solo
PNEUS
Partes constitutivas de um pneu agrícola de tração:
TIPOS DE CONSTRUÇÃO DA CARCAÇA:
Carcaça Diagonal
Camadas de material
têxtil (lonas) são dispostas
diagonalmente em relação
ao plano médio da banda
Favorece a rigidez dos
flancos e da banda de
rodagem
Carcaça Radial
As lonas vão de talão a
talão, formando um ângulo
de 90° com o plano médio
da banda de rodagem.
Os flancos e a banda de
rodagem são mais flexíveis
TIPOS DE CONSTRUÇÃO DA CARCAÇA:
PNEUS RADIAS X PNEUS DIAGONAIS
☺ Aumento do coeficiente de tração;
☺ Superfície de contato com o solo, 15 a 20% superior, ao diagonal de mesma medida;
☺ Menor resistência ao rolamento;
☺ Possibilidade de utilização de menores pressões internas, para uma mesma carga.
Preço mais elevado
Tipos de pneus agrícolas:
Pneus para rodas motrizes de tratores e colhedoras.
Indicados para solos inconsistentes, moles e excessivamente úmidos.
São largamente utilizados em operações na lavoura de arroz irrigado.
R - 2
Pneus para rodas motrizes de tratores e colhedoras.
Indicados para trabalhos em solos com boas características de tração.
São os mais usados.
R - 1Tração
CaracterísticasSímbolosClassificação
Pneus para uso em implementos e carretas.
I - 1Transporte
Pneus para eixos direcionais não tracionados de tratores e colhedoras.
Apresenta um ressalto (raia) ao longo de seu plano médio.
F - 1Direcionais
CaracterísticasSímbolosClassificação
Pneus especialmente desenvolvidos para rodas motrizes de motocultivadores e microtratores.
O desenho de sua banda de rodagem se assemelha ao dos pneus R - 1.
G - 1Tração/Motocultivatores
Tipos de pneus agrícolas:
Dimensões dos Pneus
⇒ Polegadas: Pneu 18.4R30 R-1
18.4 largura da seção do pneu em polegadas
R indica construção radial da carcaça
(para a construção diagonal é omitida)
30 diâmetro interno do pneu em polegadas
R-1 classificação de uso do pneu (tração)
Tubeless = Não necessita de câmara de ar
Dimensões dos Pneus
⇒ Métrico: Pneu 650/65 R38 8PR
650 largura da seção do pneu em mm.
65 relação entre a altura e a largura.
A altura corresponde a 65% de sua largura.
R indica a construção radial da carcaça.
38 diâmetro interno do pneu em polegadas.
8PR capacid. carga (Ply rating) do pneu - 8 lonas
PRESSÃO DE INSUFLAGEM
Pressão de insuflagem ou Pressão Interna
• Carga aplicada sobre o rodado peso próprio do
veículo (trator ou colhedora), considerando-se a
distribuição de pesos entre os eixos, a adição de lastros
sólidos e/ou líquidos, o suporte de máquinas e acessórios
• Quanto maior a carga sobre o rodado maior a pressão de
insuflagem
• Pressão de insuflagem incorreta fator que mais contribui para avarias e desgaste prematuro dos pneus agrícolas
⇒ Pressões Deficientes:• Causam excessiva flexão da carcaça
• Redução da resistência dos flancos do pneu
• Desgaste irregular da banda de rodagem
• Favorecem o deslizamento do pneu sobre o aro⇒ Excesso de Pressão:• Prejudica o desempenho do trator
• Maior compactação do solo
• Possibilidade de rompimento da carcaçaCorreta
DISTRIBUIÇÃO DE CARGA NOS EIXOS DO TRATOR
15 8530 702 RM
50 5060 404 x 4
40 6040 60TDA
Operação ( % )
Dianteiro Traseiro
Estático ( % )
Dianteiro Traseiro
Tipo de TraçãoPercentagem do peso total por eixo
Obs.: Valores de referência
PNEUS DIRECIONAIS
Nota: Números entre parênteses indicam a capacidade de lonas para a qual a carga sublinhada e a pressão de inflação indicadas são as máximas.
VELOCIDADE MÁXIMA 32 km.h-1
Pressão de inflação - kPa (lb.pol-2)
MEDIDADO
PNEU
165(24)
190(28)
220(32)
250(36)
275(40)
305(44)
330(48)
360(52)
385(56)
41(60)
440(64)
470(68)
CARGA POR PNEU EM Kg
6.00-16345 380 415
(4)455 485 515 545
(6)570 600 625 655
(8)675
7.50-16500 555
(4)610 660 705
(6)750 790 830
(8)870 910 945
(10)980
7.50-18540 600
(4)660 715 765
(6)810 855 900
(8)945 985 1025
(10)1065
10.0-16 795 885 965 1050 1120 1195 1270 1345 1420
PNEUS DE TRAÇÃO
Nota: Números entre parênteses indicam a capacidade de lonas para a qual a carga sublinhada e a pressão de inflação indicadas são as máximas.
VELOCIDADE MÁXIMA 32 km.h-1
MEDIDA Pressão de inflação - kPa (lb.pol-2)
DO 95(14)
110(16)
125(18)
140(20)
150(22)
165(24)
180(26)
190(28)
210(30)
220(32)
PNEU CARGA POR PNEU EM Kg 12.4-28 930 (4)
10051080 1150 1210 (6)
127512.4-36 1050 (4)
11651250 1330 1405 (6)
148012.4-38 1080 (4)
11651250 1330 1405 (6)
148013.6-38 (4)
12751375 1475 1570 (6)
166014.9-24 1225 1325 1420 (6)
15101595 1680 (8)
176014.9-28 1310 1415 1515 (6)
16151705 1795 (8)
18801965 2045 (10)
212016.9-30 1770 (6)
18952020 2135 (8)
224518.4-26 (6)
19902130 (8)
22702395 2520 (10)
26452760 2870 (12)
298518.4-30 (6)
21202275 (8)
24202555 2685 (10)
28152955 3050 (12)
318018.4-34 (6)
22502415 (8)
25652715 2855 (10)
29903135 3250 (12)
337518.4-38 (6)
23802555 (8)
27152870 3020 (10)
31653305 3440 (12)
357523.1-26 (8)
28503055 (10)
32503435 (12)
36153785 (14)
395023.1-30 (8)
30353250 (10)
34603655 (12)
384528.1-26 (10)
3540(12)
37603960 (14)
4180
PRESSÃO EXERCIDA PELO PNEU NO SOLO
Pressão = Peso / Área
A = 0,87L x 0,31Dt
Dt = Di + 2 (L x 80 a 90%)
Onde:L = Largura do Pneu (cm)Dt = Diâmetro Total (cm)
LASTRO: É o peso móvel que se adiciona ou se retira do trator.
a) Lastro metálico Fixado às rodas dianteiras ou
traseiras ou, ao pára-choque dianteiro
b) Lastro líquido Introdução de água no interior do pneu
(inferior a 75% do volume interno)
FINALIDADES DO LASTRO
• Manter o patinamento das rodas motrizes em níveis
aceitáveis
• Aumentar a potência disponível na barra de tração
• Manter o peso suficiente sobre o rodado dianteiro, para
permitir o direcionamento do trator
EXCESSO DE LASTRO• Consumo excessivo de combustível
• Desgaste prematuro dos elementos mecânicos da
transmissão
• Danos a estrutura do solo
• Aumento da resistência ao rolamento
FALTA DE LASTRO• Danos a estrutura do solo por excesso de patinamento
• Desgaste prematuro dos pneus
• Consumo excessivo de combustível
DIMENSÕES BÁSICAS DE UM TRATOR
a) Bitola traseira
b) Bitola dianteira
c) Vão livre vertical
d) Vão livre horizontal
e) Altura máxima
f) Largura máxima
Vlv
Bd
Vlh
L
H
Bt
DIMENSÕES BÁSICAS DE UM TRATOR
Bitola traseira
Bitola dianteira
Vão livre vertical
Vão livre horizontal
Altura máxima
Largura máxima
REGULAGENS DA BITOLA DIANTEIRA DO TRATOR
Eixo dianteiro extensível de tratores 2RM
REGULAGENS DA BITOLA TRASEIRA DO TRATOR
Sistema de variação de bitola traseira com pinhão e cremalheira (cubo móvel)
Sistema de variação de bitola traseira com pinhão e cremalheira (cubo móvel)
REGULAGENS DA BITOLA TRASEIRA DO TRATOR
Sistema de variação de bitola com aro deslizante
SISTEMA DE DIREÇÃO
FUNÇÃO: Permitir a mudança de direção de movimentação do trator
COMO...
TRATORES DE RABIÇAS: Através de embreagens independentes em cada roda
TRATORES DE ESTEIRAS: Frenagem da esteira interna
TRATORES QUATRO RODAS:Movimentação dos rodados dianteiros e/ou traseirosAtravés de articulação do chassi (parte traseira)
a
b
cd
e e
f f
TRATORES QUATRO RODAS COM ACIONAMENTO MECÂNICOa) Volante b) coluna c) caixa d) barra e) braços f) rodas
TRATORES QUATRO RODAS COM ACIONAMENTOHIDRÁULICOa) Volante b) válvula de distribuição c) cilindro hidráulico d) bomba
TRATORES QUATRO RODAS COM ARTICULAÇÃO DO CHASSÍ
ACABOU...
UFA!!!!!
Recommended