Projetos de Máquinas Agrícolas - A6

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PROJETOS DE TRATORES AGRÍCOLAS

Prof. Dr. Daniel Albiero

Universidade Federal do Ceará

Departamento de Engenharia Agrícola

Bibliografia utilizada para esta aula:

Balastreire, L. Máquinas Agrícolas, 2001.

Barger, E. L. Tratores e seus motores, 1963.

Goering, E. C.; Hansen, A. C. Engine and Tractor power, 2008.

Goering, E. C.; Stone, M. L.; Smith, D. W.; Turnquist, P. K. Off-Road Veicle Engineerig Principles, 2006.

Srivastava, A. J. et al. Engineering Principles of Agricultural Machine, 2006.

Mialhe, L. G. Máquinas Agrícolas-Ensaio e Certificação, 1996.

Silveira, G. M. Os cuidados com o trator, 2001.

Machado, S. C. Colheita Florestal, 2006.

Santos Filho, A. G.; Santos, J. E. G. G. Apostila de Máquinas Agrícolas, 2001.

Macmillan, R. H. The Mechanics of Tractor-Implement Performance, 2002.

Monteiro, L. ; Silva, P. R. A. Operação com Tratores Agrícolas, 2009.

Ferreira, O. Apostila tratores agrícolas, 2006.

TRATORES AGRÍCOLAS

INTRODUÇÃONa agricultura mundial os tratores são importantes atores.O ser humana consegue fornecer potência contínua de até 0.1 kW (0.13 cv).

A agricultura somente teve ganho de escala representativo quando os tratores começaram a atuar de forma significativa.

Embora os tratores tenham mais de um século de existência, eles tiveram um primeiro ímpeto na primeira guerra mundial, mas somente na segunda grande guerra realmente avançaram devido a enorme demanda de alimentos e fibras.

A palavra TRATOR apareceu pela primeira vez em 1856, como corruptela das palavras TRAction moTOR

EVOLUÇÃO:

1858-Primeiro motor a vapor aplicada em uma máquina de arar solo.

1878-Primeiro trator a vapor aplicada em uma máquina

de tração com esteiras.

1889-Primeiro trator movido a um motor de combustão interna (ciclo otto-gasolina).

1915-Introdução da TDP.

1930-Primeiro trator movido a um motor ciclo diesel.

1937-Terceiro ponto foi introduzido.

1950-A potência dos tratores aumentou rapidamente.

1970-Ênfase na segurança e conforto do operador.

1978-Turbo alimentadores e intercoolers são adicionados.

1985-Popularização de tratores com eletrônica embarcada e sistemas de controles computadorizados.

1990-Automação dos sistemas.

Trator a vapor

Primeiro Trator com motor de combustão interna

TENDÊNCIAS:

1860 1930 1950 1990 2010

TIPOS DE TRATORES

Motocultores (1 a 20 cv)

TIPOS DE TRATORES

MicrotratoresTratores de Jardim (1 a 10 cv)

JD2000

TIPOS DE TRATORES

MicrotratoresTratores agrícolas pequenos (15 a 35 cv)

JD990

TIPOS DE TRATORESTratores convencionais de rodas

Tratores convencionais de 2 rodas de tração (2WD) (35 a 75 cv, mas podem chegar a 100 cv)-Tração traseira (100%), peso dianteiro (30-40%)/peso traseiro (70 a 60%).

JD 5403

TIPOS DE TRATORESTratores convencionais de rodas

Tratores convencionais com tração dianteira assistida (MFWD) (15 a 500 cv)-Tração e pesos dianteiros (35 a 45%)/Tração e pesos traseiros (75 a 55%)

TIPOS DE TRATORESTratores convencionais de rodas

Tratores convencionais de 4 rodas de tração (4WD) (200 a 600 cv) )-Tração e pesos dianteiros (50%)/Tração e pesos traseiros (50%)

JD 9520

TIPOS DE TRATORES

Trator de esteiras (200 a 600 cv ou mais)

JD9620

TIPOS DE TRATORES

Trator estreitos (50 a 100 cv )

JD5325

TIPOS DE TRATORES

Trator altos (80 a 100 cv)

JD5525

TIPOS DE TRATORES

Trator de baixo perfil (50 a 100 cv)

JD6020

TIPOS DE TRATORES

Tratores convencionais de rodas

Tratores florestais

Trator transportador auto carregável(Forwarder)

JD1110

TIPOS DE TRATORES

Tratores convencionais de rodas

Tratores florestais

Trator com guincho de arraste (Skidder)

JD748

TIPOS DE TRATORES

Tratores convencionais de rodas

Tratores florestais

Trator abatedor (Feller buncher)

JD643

TIPOS DE TRATORES

Tratores convencionais de rodas

Tratores florestais

Trator abatedor arrastador (Feller buncher skidder)

JD435

TIPOS DE TRATORESTratores convencionais de rodasTratores florestais

Trator florestal colhedor (Harvester)

JD1490

JD1270

TIPOS DE TRATORES

Tratores anfíbios

Valtra Série C

COMPONENTES DO TRATOR

Terceiro Ponto

COMPONENTES DO TRATOR

Motor Ciclo Diesel

POTÊNCIA LÍQUIDA NO MOTOR

TRANSMISSÃO

T.D.P.

EIXO

BARRA DE TRAÇÃO

0,96 a 0,98

0,87 a 0,90 0,90 a 0,920,85 a 0,89

0,75 a 0,81

0,92 a 0,93

0,86 a 0,89

0,94 a 0,96

PADRÃO ASAE 496.2COMPONENTES DO TRATORMotor-Eficiências

POTÊNCIA LÍQUIDA NO MOTOR

TRANSMISSÃO

T.D.P.

EIXO

BARRA DE TRAÇÃO

0,86

0,86 0,860,86

0,86

PADRÃO Bowers (Engenheiro Case)

COMPONENTES DO TRATORMotor/transmissões/pontos de potência-Eficiências

COMPONENTES DO TRATORChassi Convencional

Chassi Monobloco

COMPONENTES DO TRATOR

Transmissão

COMPONENTES DO TRATOR

Transmissão

Conversor de torque

Embreagens

PowerShift

Caixa de Marchas

Caixa de Grupos

Embreagem PowerShift Reversora

Diferencial com bloqueio

Dual-TDP

540/1000RPM

Redução Final

COMPONENTES DO TRATOR

Transmissão-Conversor de torque/embreagem hidráulica

COMPONENTES DO TRATORTransmissão Hidrostática

COMPONENTES DO TRATORTransmissão-Power Shift

COMPONENTES DO TRATORTransmissão-Escalonamento de marchas

COMPONENTES DO TRATORMotor/Transmissão-Gerenciamento operacional

COMPONENTES DO TRATORTipos de Rodados

a-pneu para superfícies duras, estradas, rodovias;

b-pneu de tração, trabalho agrícola normal, solo seco;

c-pneu de tração,solos soltos, solos úmidos;

d-pneu de alta flutuação;

e-esteira para grandes cargas, solo seco ou úmido;

f-solos saturados, alagados;

g-pneu direcional;

h-pneu de transporte, uso em implementos;

i-pneu especial para motocultores.

Codificação:

R-1 tipo b;

R-2 tipo c;

F-1tipo g;

I-1tipo h;

G-1tipo i.(g) (h) (i)

COMPONENTES DO TRATORConstituintes dos Rodados

Terminologia:

Pneus diagonais: Largura da Seção-Diâmetro do aro, Número de lonas. Ex.: 20.8-32,8 R1

Pneus radiais (polegadas): Largura da Seção R (indica que é radial) Diâmetro do aro. Ex.:20.8R32

Pneus radias (métrica): Largura da seção(mm)/Relação (altura/largura da seção) R (indica que é radial) Diâmetro do aro em polegadas Uso do pneu. Ex: 650/65 R38 R1

COMPONENTES DO TRATORSistema Hidráulico e sistema do terceiro ponto:

Controle remoto

Terceiro Ponto

COMPONENTES DO TRATORSistema Hidráulico

COMPONENTES DO TRATORTomada de potência (TDP):

TDP regulada para 540 RPM.

TDP regulada para 1000 RPM.

COMPONENTES DO TRATORBarra de Tração:

COMPONENTES DO TRATORLastragem

Lastragem líquida

Lastragem sólida

MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)

COMPONENTES DO TRATOREfeitos do rodado no solo

ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI

TRANSFERÊNCIA DE PESO – CARGA DINÂMICA

ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI

TRANSFERÊNCIA DE PESO – CARGA DINÂMICA

ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI

AÇÃO DA TDP EM IMPLEMENTOS

ESTABILIDADE ESTÁTICA LATERAL

ESTABILIDADE DINÂMICA LONGITUDINAL

EXEMPLO: Um trator em uma rampa de 17 graus, considerando um um coeficiente trativo máximo de 0,8o trator derrapa com a barra de tração em h= 0,7 e 0,8.

ESTABILIDADE DINÂMICA LATERAL

COMPONENTES DO TRATOR

Dimensões principais:

COMPONENTES DO TRATOR

Regulagem bitola dianteira (Tratores 2WD):

COMPONENTES DO TRATOR

Regulagem bitola traseira:

Sistema pinhão/cremalheira.

COMPONENTES DO TRATOR

Regulagem bitola traseira:

Sistema aro deslizante

COMPONENTES DO TRATORRegulagem bitola traseira: