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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA unesp CAMPUS UNIVERSITRIO DE BAURU FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de Engenharia Mecnica

APOSTILA DE MQUINAS AGRCOLAS

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA unesp CAMPUS UNIVERSITRIO DE BAURU FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de Engenharia Mecnica

APOSTILA DE MQUINAS AGRCOLAS

Prof. Dr. Ablio Garcia dos Santos Filho Prof. Dr. Joo Eduardo Guarnetti Garcia dos Santos

Colaborao:

Jefferson Roberto de Freitas Ricardo Bussab Abou Mourad

Bauru Agosto/2001

I

SUMRIO1. Introduo ..........................................................................................................................1 1.1. Conceituao e Normalizao das Mquinas Agrcolas ...................................1 1.2. Classificao das Mquinas Agrcolas ..............................................................1

2. Tratores Agrcolas..............................................................................................................4 2.1. Funes Bsicas.................................................................................................4 2.2. Constituio.......................................................................................................6 2.3. Classificao Geral............................................................................................8 2.3.1. Tipo de Rodado ..........................................................................................8 2.3.2. Tipo de Chassi ..........................................................................................10

3. Ensaios de Tratores ..........................................................................................................12 3.1. Objetivos .........................................................................................................12 3.2. Ensaio na Tomada de Potncia (TDP).............................................................12 3.3. Ensaio na Barra de Trao (BT)......................................................................18 3.4. Determinao do Centro de Gravidade dos Tratores Agrcolas......................30 3.5. Regra do Fator 0,86 .........................................................................................39

4. Preparo Inicial do Solo ....................................................................................................42 4.1. Fatores Levados em Considerao ..................................................................42 4.2. Tipos de Equipamentos Responsveis pelo Desbravamento...........................42 4.3. Tipos de Equipamentos Responsveis pela Destoca .......................................45 4.3. Levantamento Densomtrico e Determinao do Desempenho Operacional .46

5. Preparo Peridico do Solo ...............................................................................................51 5.1. Arados..............................................................................................................51 5.1.1. Arados de Aivecas....................................................................................51 5.1.2. Arados de Discos......................................................................................53 5.1.3. Fatores que Influem na Penetrao dos Discos no Solo...........................55 5.2. Grades..............................................................................................................56 5.3. Subsoladores....................................................................................................59 5.3.1. Mtodos de Avaliao da Camada Compactada ......................................61 5.3.2. Produo Horria......................................................................................64

II

6. Mquinas para Semeadura ...............................................................................................70 6.1. Classificao das Semeadoras .........................................................................70 6.2. Fatores que Afetam a Semeadura ....................................................................73 6.3. Constituio das Semeadoras ..........................................................................73 6.4. Clculo Utilizado para Semadura....................................................................74

7. Mquinas para Colheita ...................................................................................................78 7.1. Classificao das Colhedoras ..........................................................................78 7.2. Colhedoras de Cereais .....................................................................................78

8. Pulverizadores..................................................................................................................81 8.1. Tipos de Pulverizadores ..................................................................................81 8.2. Formas de Aplicao do Produto ....................................................................82 8.3. Dimensionamento dos Pulverizadores ............................................................82

Bibliografia ..........................................................................................................................83

Anexos .................................................................................................................................84

Mquinas Agrcolas

1

1. Introduo

1.1. Conceituao e Normalizao das Mquinas Agrcolas

Abaixo segue algumas terminologias segundo a ABNT - NB-66.

Operao Agrcola: Toda atividade direta e permanentemente relacionada com a execuo do trabalho de produo agropecuria.

Mquinas Agrcolas: Mquina projetada especificamente para realizar integralmente ou coadjuvar a execuo da operao agrcola.

Implemento Agrcola: Implemento ou sistema mecnico, com movimento prprio ou induzido, em sua forma mais simples, cujos rgos componentes no apresentam movimentos relativos.

Ferramenta Agrcola: Implemento, em sua forma mais simples, o qual entra em contato direto com o material trabalhado, acionado por uma fonte de potncia qualquer.

Mquina Combinada ou Conjugada: uma mquina que possui, em sua estrutura bsica, rgos ativos que permitem realizar, simultaneamente ou no, vrias operaes agrcolas.

Acessrios: rgos mecnicos ou ativos que, acoplados mquina agrcola ou implemento, permite tanto aprimoramento do desempenho como execuo de operaes diferentes para o qual foi projetado.

1.2. Classificao das Mquinas Agrcolas

As mquinas agrcolas so divididas em grupos, especificados na seqncia.

Mquinas Agrcolas

2

Grupo 1 - Mquinas para o preparo do solo

a.1) Mquinas para o preparo inicial do solo

So responsveis pela limpeza do solo, ou seja, pela remoo de rvores, cips e etc. Constituem-se de destocadores, serras, lminas empurradoras, lminas niveladoras, escavadeiras e perfuradoras.

a.2) Mquinas para o preparo peridico do solo

So responsveis pela movimentao ou mobilizao do solo (inverso de leiva). Constituem-se de arados de aivecas, arados de discos, subsoladores, enxadas rotativas, sulcadores, etc.

Grupo 2 - Mquinas para a semeadura, plantio e transplante

b.1) Semeadoras, plantadoras e transplantadoras b.2) Cultivo mnimo ou plantio direto

a) Grupo 3 - Mquinas para a aplicao, carregamento e transporte de adubos e corretivos

c.1) Adubadoras e carretas

Grupo 4 - Mquinas para o cultivo, desbaste e poda

d.1) Cultivadores de enxadas rotativas, ceifadeiras e roadoras

Grupo 5 - Mquinas aplicadoras de defensivos

e.1) Pulverizadores, polvilhadoras, microatomizadoras, atomizadoras e fumigadores

Grupo 6 - Mquinas para a colheita

f.1) Colhedoras ou colheitadoras

Mquinas Agrcolas

3

Grupo 7 - Mquinas para transporte, elevao e manuseio

g.1) Carroas, carretas e caminhes

Grupo 8 - Mquinas para o processamento

h.1) Mquinas beneficiadoras de caf, milho, arroz, algodo e cana h.2) Mquinas para o tratamento e polimento: secadoras, classificadoras e polidoras

Grupo 9 - Mquinas para a conservao do solo, gua e irrigao e drenagem

i.1) Irrigao: motobombas e aspersores i.2) Drenagem: retroescavadeiras e valetadeiras

Grupo 10 - Mquinas especiais

j.1) Reflorestamento: tratores florestais e filler bush (processador de madeira)

Grupo 11 - Mquinas motoras e tratoras

k.1) Tratores agrcolas, tratores industriais e tratores florestais

Mquinas Agrcolas

4

2. Tratores Agrcolas

Importncia: Aumentar a produtividade aliado maior eficincia das atividades agrcolas, tornando-o menos rduo e mais atraente. Condicionam e exigem avanos tecnolgicos constantes.

Evoluo:

-

1858: Trator vapor para arar a terra;

-

1889: Trator com combusto interna (Henry Ford - Fergusson);

-

1911: Ocorreu a primeira mostra de tratores de Nebraska - E.U.A.;

-

1920: Surgiram dois tratores agrcolas: Massey Harris - Henri Ford e Fergusson;

-

1940: Surgiram tratores equipados com Tomada de Potncia (TDP), Barra de Trao (BT) e Sistema de 3 Pontos (1 ponto: inferior esquerdo, 2 ponto: inferior direito e 3 ponto: superior);

-

Atualmente: Tratores com potncia elevada e tecnologia avanada como os das marcas Ford-New Holland, Agrale, Massey Fergusson, Caterpillar, Valmet, Muller e SLC.

2.1. Funes Bsicas

a) Tracionar mquinas e implementos de arrasto tais como arados, grades, adubadoras e carretas, utilizando a barra de trao; b) Acionar mquinas estacionrias, tais como batedoras de cereais e bombas de recalque dgua, atravs de polia e correia ou da rvore de tomada de potncia; c) Tracionar mquinas, simultaneamente com o acionamento de seus mecanismos, tais como colhedoras, pulverizadores, atravs da barra de trao ou do engate de trs pontos e da rvore de tomada de potncia;

Mquinas Agrcolas

5

Tiveram como causas principais a evoluo dos tratores:

a) A necessidade do aumento da capacidade de trabalho do homem do campo, face crescente escassez de mo-de-obra rural; b) A migrao das populaes rurais para as zonas urbanas, devido ao processo de desenvolvimento econmico pelo qual tem passado o nosso pas.

Como conseqncia, o trator tem provocado modificaes profundas nos mtodos de trabalho agrcola nos seguintes aspectos:

a) Reduo sensvel da necessidade de trao animal e de trabalho manual e, por conseqncia, diminuio do mercado de trabalho rural, para mo-de-obra no qualificada; b) Crescente exigncia do emprego de tecnologia avanada, notadamente das tcnicas de descompactao e conservao dos solos, de aplicao de fertilizantes e defensivos, da utilizao de sementes selecionadas e de conservao e armazenamento dos produtos colhidos; c) Organizao e racionalizao do trabalho, atravs de planejamento agrcola e controle econmico-financeiro, dando s atividades de produo rural um carter tipicamente empresarial.

A evoluo do uso de mquinas na agricultura pode ser vista pela figura a seguir:

Figura 2.1 Evoluo da participao nos sistemas de produo das vrias tecnologias de execuo mecanizada das operaes agrcolas.

Mquinas Agrcolas

6

2.2. Constituio

Figura 2.2 Constituio geral de um trator agrcola.

a) Motor: Responsvel pela transformao da energia potencial do combustvel em energia mecnica, na forma de potncia disponvel no eixo de manivelas.

Combustvel Nmero de cilindros Bico Injetor Potncia Torque Rotao mxima Relao de compresso

Diesel 1,3,4 ou 6 Injeo direta 16 ~ 215 cv 3,7 kgf.m a 79 kgf.m 2400 a 2700 rpm 16:1 a 18:1

b) Embreagem: rgo receptor da potncia do motor e responsvel pela sua transmisso caixa de mudana de marchas, sob o comando de um pedal ou alavanca acionvel pelo operador (pedal de embreagem).

Mquinas Agrcolas 7 c) Caixa de mudana de marchas: rgo mecnico responsvel pela

transformao de movimento para o sistema de rodados do trator. o responsvel pela transformao de torque e velocidade angular do motor, sendo comandada pela alavanca de mudana de marchas.

d) Coroa, pinho e diferencial: rgos transformadores e transmissores de movimentos responsveis pela transmisso do movimento da caixa de mudana de marchas a cada uma das rodas motrizes; envolvendo uma reduo proporcional de velocidade e uma mudana na direo do movimento de um ngulo de 90.

e) Reduo final: rgo que transmite os movimentos do diferencial s rodas motrizes com reduo da velocidade angular e aumento do torque.

f) Rodados: So os rgos operadores responsveis pela sustentao e direcionamento do trator, bem como sua propulso, desenvolvida atravs da transformao da potncia do motor em potncia na barra de trao.

g) Tomada de potncia (TDP): rgo responsvel pela transformao do movimento do motor para uma rvore de engrenagens, cuja extremidade externa est localizada na parte traseira do trator, local onde so acoplados sistemas mecnicos rotativos. As tomadas de potncia possuem rotaes na faixa de 540 a 1000 rpm e so normalizadas pela ABNT-PB-83.

h) Sistema hidrulico: rgos receptores, transformadores e transmissores da potncia do motor atravs de um fluido sob presso aos rgos operadores, representados, principalmente, por cilindros hidrulicos. So normalizados pela ABNT-PB-131.

i) Reguladores: Conjunto de rgos que tm por funo regular a velocidade angular do motor em funo das variaes das cargas s quais o trator submetido.

Mquinas Agrcolas 8 j) Sistema de engate de trs pontos: Responsvel pela trao e suspenso de

implementos e mquinas agrcolas. normalizado pela ABNT-PB-84, categoria I, II (tratores agrcolas) e III (tratores industriais e florestais).

k) Barra de trao (BT): rgo responsvel pela trao de mquinas e implementos. normalizado pela ABNT-PB-85.

2.3. Classificao Geral

A classificao geral dos tratores leva em considerao dois critrios bsicos: o tipo de rodado e o tipo de chassi.

2.3.1. Tipo de Rodado

Confere mquina importantes caractersticas com relao trao, estabilidade e rendimento operacional. Classificam-se em:

a) Tratores de rodas

Os tratores de rodas constituem o tipo predominante para uso agrcola. Caracterizamse por possurem, como meio de propulso, rodas pneumticas, cujo nmero e disposio determinam os seguintes subtipos:

a.1) Duas rodas;

-

as rodas so motrizes; o operador caminha atrs do conjunto; tobatas ou microtratores.

Mquinas Agrcolas

9

Figura 2.3 Esquema de um trator de duas rodas.

a.2) Triciclos;

-

possuem duas rodas traseiras motrizes e uma roda na frente; utilizados como tratores de jardinagem e ceifadores.

Figura 2.4 Esquema de um trator de trs rodas.

a.3) Quatro rodas

-

duas rodas movidas e duas rodas atrs com dimetro maior s anteriores; modelos: 4 X 2 (4 rodas, sendo 2 para trao); 4 X 4 (4 rodas, sendo as 4 para trao;

Figura 2.5 Esquema de um trator de quatro rodas.

Mquinas Agrcolas

10

b) Tratores de semi esteiras

So tratores de quatro rodas, porm modificadas, de forma a admitirem o emprego de uma esteira sobre as rodas traseiras motrizes.

Figura 2.6 Esquema de um trator de semi esteiras.

c) Tratores de esteiras

O rodado desses tratores constitudo, basicamente, por duas rodas motoras dentadas, duas rodas guias movidas e duas correntes sem fim, formadas de elos providos de pinos e buchas dispostos transversalmente, denominados esteiras. As rodas dentadas transmitem movimento s esteiras que se deslocam sobre o solo, apoiadas em chapas de ao denominadas sapatas. Uma estrutura de apoio e um conjunto de roletes completam esse tipo de rodado.

Figura 2.7 Esquema de um trator de esteiras.

2.3.2. Tipo de Chassi

Confere caractersticas ao trator com relao ao Peso X Potncia, distribuio dos esforos e localizao do centro de gravidade.

Mquinas Agrcolas

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Classificam-se em:

a) Tratores industriais

So utilizados para transporte e manuseio de ferramentas em parques industriais. Podem ser de rodas, esteiras e de chassi articulado.

b) Tratores florestais

So tratores utilizados para derrubada e corte de rvores, carregamento, transporte e processamento.

c) Tratores agrcolas

Segundo seu chassi podem ser de 2, 3 e 4 rodas. So transportadores de implementos e formam conjuntos combinados.

Mquinas Agrcolas

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3. Ensaios de Tratores

Os pontos analisados nos ensaios podem ser divididos em:

- Pontos obrigatrios: Ensaio da Tomada de Potncia (TDP); Ensaio da Barra de Trao (BT).

- Pontos facultativos: Ensaio do sistema hidrulico; Nvel de fumaa; Nvel de rudo; Ensaio de frenagem; Partida baixa temperatura; Ensaios com temperatura controlada.

3.1. Objetivos

-

Atuar indiretamente como agente fiscalizador e elemento de garantia das condies mnimas de funcionamento e durabilidade;

-

Fornecer ao fabricante dados que permitam aprimorar seu produto, visto que nem sempre as empresas possuem centro de ensaios.

-

Fornecer aos usurios dados que lhe permitam a adoo de critrios racionais para a seleo de tratores e mquinas agrcolas;

-

Levantar informaes e dados tcnicos obtendo-se caractersticas verdadeiras e livres de interferncias comerciais ou de erros projetuais;

3.2. Ensaio na Tomada de Potncia (TDP)

a) Potncia terica. Q c 632,32

Pt =

(3.1)

Mquinas Agrcolas

13

onde: Pt = Potncia terica, (cv); Q = quantidade de combustvel consumido, (l/h); c = calor especfico do combustvel, (kcal/kg);

= densidade do combustvel, (kg/l).b) Fatores que afetam a potncia.

-

Relao estequiomtrica (ar/combustvel); Periodismo das vlvulas; Rendimento termodinmico; Umidade do ar; Relao de compresso: gasolina 6 a 8, lcool 12 a 14, diesel 16 a 18.

c) rgos responsveis pelos ensaios de tratores.

-

DEA Diviso de Engenharia Agrcola Jundia/SP; CENEA Centro Nacional de Engenharia Agrcola Iper/SP; CEEMAT Centre de Estude de Machine Agricole Frana; Centro de Nebraska o maior centro de investigao e ensaio de mquinas. Subsidiado pela S.A.E.

d) Potncia Efetiva Corrigida.

Ps To Pec = Peo Po Pw Tv onde:

1/ 2

(3.2)

Pec = potncia efetiva corrigida, (cv); Peo = potncia observada no ensaio, (cv); Ps = presso atmosfrica normal, (760 mmHg); Pw = presso absoluta de vapor de gua, (mmHg); Po = presso atmosfrica local, (mmHg); To = Temperatura absoluta no local, (K); Tv = Temperatura normal absoluta, (K).

Mquinas Agrcolas

14

e) Alterao de potncia em funo da altitude.

Altitude (m) 400 500 600 700 800

Motor Otto (% de queda) 8 10 12 14 16

Motor Diesel (% de queda) 1 1,5 2,0 2,5 3,25

f) Potncia indicada. Pm L A N n 7500 c

Pi =

(3.3)

onde: Pi = potncia indicada, (cv); A = rea do cilindro, (cm2); Pm = presso mdia indicada, (kgf/ cm2); L = curso do mbolo, (cm); N = nmero de cilindros do motor; n = rotao, (rpm); c = 1 para motor 2 tempos e 2 para motor 4 tempos;

g) Potncia de atrito Pat = Pi Pe onde: Pat = potncia de atrito, (cv); Pi = potncia indicada, (cv); Pe = potncia efetiva, (cv).

(3.4)

Mquinas Agrcolas

15

h) Rendimentos.

- mecnico (normalmente varia entre 75 e 95%)

m =

Pe 100 Pi

(3.5)

- trmico

m =

Pi 100 Pat

(3.6)

- termo-mecnico (para motores a diesel: 35%, para motores a gasolina: 25%)

m =

Pe 100 Pat

(3.7)

i) Equipamento utilizado no ensaio de TDP.

So utilizados freios dinamomtricos ou freio Prony (dinammetro de absoro). Um dinammetro de absoro aquele que mede a potncia aplicada e, ao mesmo tempo, converte-a em qualquer outra forma de energia, normalmente calor. Um freio Prony a forma mais elementar do dinammetro de absoro. O freio Prony no inteiramente apropriado para as determinaes de potncia versus velocidade, de um motor de combusto interna, pois as curvas do conjugado versus velocidade, do freio e do motor, so aproximadamente as mesmas. Desse modo, o controle de velocidade fraco. Quando empregado com precauo, pode-se esperar que o freio Prony mea a potncia com um erro de cerca de 1%.

Figura 3.1 Freio Prony.

Mquinas Agrcolas 16 O ensaio na TDP realizado num perodo seqencial de duas horas com a presena

de carga no trator. Um esquema do ensaio na TDP de um trator mostrado na Figura 3.2.

Figura 3.2 Ensaio na TDP.

Um exemplo dos resultados de um ensaio, na potncia mxima de um trator de 27 cv, mostrado na tabela a seguir.

Potncia observada (cv) 1 A B C D E F G H 27,68 25,65 23,55 12,40 27,75 25,35 18,40

Velocidade angular (rpm) TDP 2 617 538 652 690 679 622 646 666 Motor 3 2032 1771 2147 2273 2236 2048 2127 2193

Consumo de combustvel Especfico (g/cv.l) 6 191,5 180,1 200,8 213,8 194,6 194,1 202,2

Horrio (l/h) 4 6,410 5,586 5,172 1,741 3,206 6,529 5,949 4,498

cv.h/l 5 4,318 4,592 4,119 3,868 4,250 4,261 4,091

A = x de 12 posies durante 2 horas; B = valores da TDP 540 rpm; C = 85% do torque de A1; D = carga nula; E = 50% da carga C1;

F = carga igual a A1; G = 25% da carga C1; H = 75% da carga C1.

Foi considerado, tambm, para esse ensaio:

-

percentual de cargas normalizado pela norma de ensaio NB 10400; torque equivalente no motor potncia mxima: 9,76 kgf.m; mximo torque equivalente no motor: 10,48 kgf.m.

confirmada a exatido do ensaio e a qualidade do produto quando no variao na relao de transmisso, at a 3o casa decimal. Conforme a tabela acima, verifica-se tal afirmao, pois:

i=

RPMmotor RPMtdp

2032 = 3,29335 617 1771 ib = = 3,29184 538 2193 ic = = 3,29294 666 ia =

j) reserva de torque no motor. t = Tmax T pot . max

(3.8)

onde:

t = reserva de torque no motor, (%);Tmax = torque mximo, (kgf.m); Tpot. max = torque potncia mxima, (kgf.m); Se:

t > 15% (bom);10% < t < 15% (regular);

t < 10% (ruim);Uma curva de desempenho da TDP mostrado na Figura 3.3.

Mquinas Agrcolas

18

Figura 3.3 Curva de desempenho da TDP com indicao das retas de isotorque cargas parciais entre os pontos A e B.

3.3. Ensaio na Barra de Trao (BT)

O ensaio na barra de trao serve para determinar a potncia efetiva ou disponvel do trator. Os ensaios para tratores de pneus so realizados em pistas de concreto e os ensaios para tratores de esteira so realizados em pista de terra batida, conforme a Figura 3.4.

Figura 3.4 Pistas para ensaio de barra de trao de tratores agrcolas.

O ensaio consiste, tambm, no clculo da fora de atrito do solo ou da pista de concreto e da resistncia ao rolamento do solo.

Mquinas Agrcolas 19 Utiliza-se um comboio para levantamento das caractersticas de desempenho do

trator. Sua constituio de: ! trator lastrado a ser ensaiado; ! tacmetro; ! dinammetro de fora; ! carro dinamomtrico; ! tratores de lastro com dimenses e potncia equivalente ao trator a ser ensaiado.

Uma representao do ensaio pode ser observado pela Figura 3.5.

Figura 3.5 Esquema da disposio do comboio para ensaio para mensurao da resistncia ao rolamento de tratores.

O carro dinamomtrico fornece: ! Condies do ar ambiente; ! Fora de trao; ! Deslizamento ou patinamento das rodas motrizes; ! Rotao do motor; ! Consumo de combustvel; ! Todas as temperaturas do trator ensaiado (combustvel, lubrificante, ar, arrefecimento e freios).

A potncia na barra de trao influenciada por: ! Resistncia ao rolamento; ! Patinamento ou deslizamento da roda motriz; ! Atrito;

Mquinas Agrcolas 20 Algumas equaes so necessrias para obter-se um resultado quantitativo do ensaio

na barra de trao. So elas:

a) deslizamento ou patinamento da roda motriz. n1 n0 100 n1

Dz =

(3.9)

onde: Dz = deslizamento, (%); n1 = rotao do odmetro, (rpm); n0 = rotao da roda motriz, (rpm); Considera-se como deslizamento permissvel:

-

tratores 4x2 at 15%; tratores 4x4 at 10%; tratores de esteiras at 7%.

b) rendimento de trao.

=

Pb 100 Pmotor

(3.10)

onde:

= rendimento de trao, (%);Pb = potncia na barra durante o ensaio, (cv); Pmotor = potncia mxima do motor obtido durante o ensaio da TDP, (cv). c) coeficiente de trao.

CT =

F Wrt

(3.11)

Mquinas Agrcolas

21

onde: CT = coeficiente de trao; F = fora de trao na barra, (kgf); Wrt = carga dinmica nas rodas traseiras, (kgf). A tabela a seguir indica os valores dos coeficientes de trao em funo da condio do solo.

Condies do solo Estrada de concreto Argila seca Argila arenosa Argila fina seca Estrada batida Solo coberto por grama

Deslizamento (%) 5 16 16 16 5 8

Coeficiente de trao (%) Mnimo 0,57 0,52 0,45 0,29 0,32 0,31 Mximo 0,75 0,66 0,58 0,42 0,41 0,41 Mdio 0,66 0,55 0,50 0,36 0,36 0,36

Os fatores que influenciam o coeficiente de trao so: ! Tipo de dispositivo de trao (largura, gomos, nmero de rodas); ! Presso dos pneus; ! Teor de umidade do solo; ! Desenho da banda de rodagem; ! Dimenses do dispositivo de trao; ! Distribuio de presso.

d) Diagramas de esforos nos pneus (roda movida).

O diagrama do pneu de borracha de um trator, cheio de ar, e do conjunto da roda, considerados ambos como corpo livre se parecer, aproximadamente, com o da figura seguinte.

Mquinas Agrcolas

22

Figura 3.6 Diagrama dos esforos numa roda de trator. a) rebocada, b) tracionando, c) tracionando, com as componentes horizontais de R e T separados, d) com M apenas suficiente para vencer a resistncia ao rolamento R. G. E.

e) Determinao da fora de atrito.

Equacionamento: F = A c + w tg

(3.12)

onde: F = fora de atrito, (kgf); A = rea, (m2); c, = coeficientes inerentes ao tipo de solo determinado em laboratrio; w = peso do rodado, (kgf).

A reao do solo a um elemento de trao , na maioria dos casos, afetada pela rea cisalhada e pelo peso, conforme mostrado na Figura 3.7.

Mquinas Agrcolas

23

Figura 3.7 Reao do solo em um trator de esteira e de pneu. A tabela a seguir traz os valores de c e em funo do tipo de solo. c (lb/pol2) 0,7 1,02 1,63

Tipo de solo Terreno arenoso arado e sulcado Terreno arenoso fino arado a pouco tempo Terreno arenoso fino no arado

(o)20 20,5 42,5

f) Determinao da resistncia ao rolamento.

Equacionamento: " para trator de esteira.(n +1)

2 w R= . n + 1 2.l

n

1 . k + b.k c

1

n

(3.13)

" para trator de pneus. 2n + 2

1 1 3 w 2n +1 1 R = 1/ 2 1 2n + 2 n + 1 3 n 2n +1 (k b k ) 2n +1 d ( ) c +

(3.14)

Mquinas Agrcolas

24

onde: R = resistncia ao rolamento em uma roda, (kgf); w = peso na roda, (kgf); b = menor dimenso da rea de trao, (pol); l = maior dimenso da rea de trao, (pol); d = dimetro da roda, (pol). kc, k e n = so tabelados e significam mdulo de deformao do solo (coeso), mdulo de deformao do solo (atrito) e coeficiente de penetrao da roda no solo, respectivamente. Os dois primeiros so, nessa ordem, expressos em lb/poln+1 e lb/poln+2.

A tabela a seguir traz os valores de kc, k e n em funo do tipo de solo. kc (lb/poln+1) k (lb/poln+2) 11,2 1,65 10,5 19,2 1,32 37,2

Tipo de solo Terreno arenoso arado e sulcado Terreno arenoso fino arado a pouco tempo Terreno arenoso fino no arado

n 0,95 1,10 0,61

g) Coeficiente de resistncia ao rolamento.

Equacionamento: c = k d m onde: c = coeficiente de resistncia ao rolamento; d = dimetro do pneu, (pol); k e m = tabelado.c = R/w

(3.15)

(3.16)

onde: c = coeficiente de resistncia ao rolamento; R = resistncia ao rolamento, (kgf); w = peso da roda, (kgf). A tabela a seguir traz os valores de k, m e c em funo do tipo de solo.

Mquinas Agrcolas

25 m -0,9 -0,8 -0,7 -0,3 -1,0 c 0,425 0,382 0,196 0,610 0,048

Tipo de solo Areia solta Argila cultivada Terreno semeado Grama Concreto " EXEMPLO 3.1

k 6,3 4,2 1,6 1,5 0,96

Determine a trao mxima na barra de trao de um trator de esteira com sapata de 14x66, tendo este trator um peso total de 7136 lbf (w). Dados: c = 2 psi

= 30k = 9 n=2 kc = 20 Soluo: Fat = n.b.l .c + w.tg = 2.14.66.2 + 7136.tg 30 Fat = 7816lbf

W RR = . t 1 (n + 1).(k c + b.k ) n 2.l 2

n +1

n

7136 . = 1 . (2 + 1)(20 + 14.9 ) 2 2.66 2

3

2

RR = 21,93lbf 22lbf PBT = Fat R R = 7816 22 PBT = 7794lbf

" EXEMPLO 3.2 Um trator pesando 3560 lbf tem este peso distribudo da seguinte forma: 2600 lbf nas rodas traseiras e 960 lbf na dianteira. A rodagem dos pneus traseiro 11,25x36 e a rodagem dianteira 5x16. Calcule a potncia provvel para vencer a resistncia ao rolamento estando o mesmo se deslocando a 4 milhas/h sobre:

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26

a) Argila cultivada; b) Concreto.

Soluo:

a) Coeficiente de resistncia ao rolamento (c):

k = 4,2 m = - 0,8 C = k .D m = R W

Dianteira: C D = 4,2.26 0,8 = 0,310 Traseira: CT = 4,2.58 0,8 = 0,163 R RD = C D .W RD = 0,310.960 = 297,6 lbf R RT = C T .W RT = 0,163.2600 = 423,8 lbf Pot ou N RR = ( RD + RT ).V = ( 297,6 + 423,8).4 = 2885,6 lbf .milhas / h 2885,6.5280 1hora = 3600 s;1milha = 5280 ps N RR = = 4232,2 lbf . ps / s 3600 4232,2 1 HP = 550 lbf . ps / s N RR = N RR = 7,7 HP 550

b) Coeficiente de resistncia ao rolamento (c):

k = 0,96 m = - 1,0 C = k .D m = R W

Dianteira: C D = 0,96.26 1,0 = 0,037 Traseira: C T = 0,96.58 1, 0 = 0,017 R RD = C D .W RD = 0,037.960 = 35,52 lbf R RT = C T .W RT = 0,017.2600 = 41,6 lbf

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27

Pot ou N RR = ( R D + RT ).V = (35,52 + 41,6).4 = 308,5 lbf .milhas / h 1 hora = 3600 s; 1 milha = 5280 ps N RR = 1 HP = 550 lbf . ps / s N RR = 308,5.5280 = 452,5 lbf . ps / s 3600

452,5 N RR = 0,82 HP 550

h) Reserva de torque

Por exemplo, com uma potncia no ensaio = 27,75 cv 622 rpm na TDP e com as equaes de momento no motor e reserva de torque:

Momento = 716,2

N n

(3.17)

onde: N = potncia mxima no motor, (cv); n = rotao na TDP, (rpm). t = Tmax T pot max TDP

(3.18)

onde:

t = reserva de torque, (kgf.m);Tmax = torque na potncia mxima no motor, (kgf.m). Tpot max TDP = torque na potncia mxima na TDP, (kgf.m). n = rotao na TDP, (rpm).

Tem-se:

Momento = 716,2

N 27,75 = 716,2 = 9,7kgf .m n 2048

t = Tmax T pot max TDP = 10,4 9,7 = 0,78kgf .m

% = t / Tmax = 0,78 / 10,48 = 7,5%

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28

Detectado o problema, para-se o ensaio e observa-se os seguintes pontos: ! Assentamento do eixo da TDP nos mancais de rolamento; ! Uso correto e especificao do lubrificante; ! Balanceamento no eixo da TDP; ! Potncia efetiva do motor.

i) Rendimento Termo-mecnico.

Equacionamento com um exemplo:

tm =

Pe 100 Pt

P = 827 g/l = 0,827 kg/l

Pt =

427 Q c P 427 6,529 10140 0,827 = = 86,59cv 753600 753600

tm =

27,75 100 = 32% 86,59

j) Rendimento energtico.

Equacionamento com um exemplo:

tm =

2687,2 100 = 32,1% 8358,8

Energia terica = CP = 10140.0,827 = 8358,8 kcal/l Energia real efetiva = 4,25.632,3 = 2687,2 kcal/l Energia real = (cv.h/l) = 632,3 kcal/l " EXEMPLO 3.3 Aps o ensaio da TDP, conforme os dados da tabela, determine a reserva de torque considerando uma potncia com 85% do torque de A1. Verifique ainda o rendimento energtico, o rendimento termo-mecnico e justifique as deficincias observadas.

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29

A = 2. L.b = 2.66.14 = 1848 pol 2 F AT = A.c + w.tg = 1848.2 + 7136.tg 30 F AT = 7815,97 lbf(n +1)

2 w Rr = . n + 1 2.L

n

1 . k + b.k c

1

n

1 2 7136 2 = . . 2 + 1 2.66 20 + 9.14

3

1

2

Rr = 21,93 lbf

P = Fat R r = 7815,97 21,93 P = 7794,04 lbf

a) Argila cultivada:

k = 4,2 m = - 0,8 C = k .D m = R W

Para as rodas dianteiras: C RD = 4,2.26 0,8 = 0,310 RRD = 0,310.960 = 297,6 lbf

Para as rodas traseiras: C RT = 4,2.58 0,8 = 0,163 RRT = 0,310.2600 = 423,8 lbf

Pot ou N RR = ( RD + RT ).V = ( 297,6 + 423,8).4 = 2885,6 lbf .milhas / h 2885,6.5280 1hora = 3600 s;1milha = 5280 ps N RR = = 4232,2 lbf . ps / s 3600 4232,2 1 HP = 550 lbf . ps / s N RR = N RR = 7,7 HP 550

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30

b) Concreto

k = 0,96 m = - 1,0 C = k .D m = R W

Para as rodas dianteiras: C D = 0,96.26 1,0 = 0,037 R RD = C D .W RD = 0,037.960 = 35,52 lbf

Para as rodas traseiras: C T = 0,96.58 1, 0 = 0,017 R RT = C T .W RT = 0,017.2600 = 41,6 lbf Pot ou N RR = ( R D + RT ).V = (35,52 + 41,6).4 = 308,5 lbf .milhas / h 1 hora = 3600 s; 1 milha = 5280 ps N RR = 1 HP = 550 lbf . ps / s N RR = 308,5.5280 = 452,5 lbf . ps / s 3600

452,5 N RR = 0,82 HP 550

3.4. Determinao do Centro de Gravidade dos Tratores Agrcolas

So divididos em: ! Mtodo da suspenso; ! Mtodo do ponto nulo; ! Mtodo do equilbrio; ! Mtodo da dupla passagem (mtodo mais eficiente, normalizado para determinao do C.G.)

a) Mtodo da pesagem.

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31

onde: Pt = peso total, (kgf); T = peso traseiro, (kgf); D = peso dianteiro, (kgf).

onde: LE = peso do lado esquerdo, (kgf); LD = peso do lado direito, (kgf);

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32

onde: C = calo de dimenses definidas; DE + C = peso dianteiro elevado + calo, (kgf); Y2 = altura do calo, (mm).

onde: C = altura da barra de trao, (mm); D1 = raio do rodado dianteiro, (mm); D2 = raio do rodado traseiro, (mm); E = distncia entre eixos, (mm).

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33

Equacionamento:

X=

D.E D +T D1 + ( D E cos 1 ) ( DE E ' ) Pt sen 1

(3.19)

Y=

(3.20)

BT Z = 2

LD LE . Pt

(3.21)

D D2 = arc tg 1 E

(3.22)

1 = + 3 D + Y D1 3 = arcsen 2 2 . cos E E E = cos 3 cos " EXEMPLO 3.3

(3.23)

(3.24)

(3.25)

Determine o centro de gravidade de um trator CBT, modelo 8240, submetido ao ensaio que apresentou as seguintes caractersticas ponderais:

Pt = 6780 kg LE = 3400 kg Y2 = 710 mm BT = 1675 mm

T = 4030 kg DE + C = 2910 kg D2 = 560 mm D1 = 420 mm

D = 2750 kg C = 230 kg E = 2350 mm

LD = 3380 kg DE = 2680 kg C = 300 mm

Soluo:

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34

X=

D.E 2750.2350 = X = 953,17 mm D + T 2750 + 4030

BT Z = 2

LD LE 1675 3380 3400 = . Z = 2,47 mm 2 . Pt 6780 750 560 = arc tg = 4,62 2350 560 + 710 750 3 = arcsen . cos 4,62 = 12,74 2350

1 = 12,74 +4,62 = 17,36 2350 E = . cos12,74 = 2299,62 mm cos 4,62 750 + (2750.2350. cos17,36 ) ( 2680.2299,62) Y = 2,91mm 6780. sen 17,36

Y=

P = 23,55 CV

tdp = 652 rpm

motor = 2147 rpm

T pot max = 716,2.

23,55 = 7,86 kgf .m 2147

t = 10,48 7,86 = 2,62 2,62 t = = 25% Tmax 10,48

b) Rendimento de trao.

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35

Equacionamento:

n=

Pb Pmotor

(3.26)

onde: n = rendimento de trao, (%); Pb = potncia na barra de trao, (cv); Pmotor = potncia mxima do trator, (cv). c) Estabilidade dos tratores.

A estabilidade dos tratores pode ser: ! Devido fora de trao na barra de trao.

Equacionamento: R1 x + F y wt x 2 = 0 wt x 2 F y Fy = R1 x x x wt x1 F y Fy = R2 x x x

(3.27)

R1 =

(3.28)

R2 =

(3.29)

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36

! Devido fora no 3o ponto.

Equacionamento:' R2' x wt x1 + wt d = 0

(3.30)

' R2' =

wt x1 wt d w d = R2 t x x x ! Devido estabilidade lateral.

(3.31)

Equacionamento:

M

Mquinas AgrcolasM

37

=0

wH y = wV B 2 w sen y = w cos B tg = B 2 y tg 100 = declivdade _ do _ terreno 2 (3.32)

onde: wH = carga horizontal, (kgf); wV = carga vertical, (kgf); " EXERCCIO 3.1 Um determinado trator pesando 3560 lbf tem o peso distribudo da seguinte forma: 2600 lbf no rodado traseiro e 960 lbf no rodado dianteiro. Supondo que o referido est exercendo uma trao na barra de 1750 lbf, calcule: a) a carga verdadeira nos pneus; b) o coeficiente de trao das rodas traseiras.

Dados: X3 = 23 X1 = 85 X2 = 589,4 lbf Wt real = 3176,5 lbf Y1 = 18 CT = 0,55

" EXEMPLO 3.5 De acordo com a tabela de CT (coeficiente de trao), determine a trao mxima na barra que o trator do problema anterior capaz de exercer. O trator est em perigo de inclinar para trs? Justifique. Qual seria a fora de trao na BT necessria para elevar as rodas dianteiras do solo? (Concreto: CTMax = 0,75).

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38

Soluo: M A P.Y1 + W D .85 = 3560.23 ( I ) CT = P P ( II ) WT = WT CT

M B P.Y2 + 3560.62 = WT .85 ( III )

Substituindo (II) em (III), tem-se:

P.28 + 3560.62 =

P 3560.62 .85 28.P 113,3.P = 3560.62 P = P = 2586,5 lbf 0,75 85,33

De (I), tem-se: 3560.23 2586,5.18 W D = 415,55 lbf 85

2586,5.18 + W D .85 = 3560.23 W D =

Logo, W D din W D est = 415,55 = 43% 960

M A W D .85 + P.18 = 3560.23 P =

3560.23 P = 4548,8 lbf 18

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3.5. Regra do Fator 0,86

Essa regra foi sugerida por Wendel Bowers da Universidade de Oklahoma (E.U.A.) e considera que: ! Potncia do motor x 0,86 = Potncia na TDP; ! Potncia na TDP x 0,86 = Potncia mxima no rodado sobre posta de concreto; ! Potncia mxima no rodado sobre posta de concreto x 0,86 = Potncia mxima sobre pista de cho batido; ! Potncia mxima sobre pista de cho batido x 0,86 = Potncia utilizvel sobre solo arado; ! Potncia utilizvel sobre solo arado x 0,86 = Potncia utilizvel sobre solo solto.

Os principais fatores que afetam a exigncia de potncia so: ! Desempenho do motor; ! Potncia efetiva; ! Resistncia do solo ao deslocamento; ! Tamanho do trator; ! Combinao dos implementos com referncia largura e profundidade de trabalho. Vale ressaltar que a largura de corte bem como a profundidade de trabalho esto relacionados com os rgos ativos dos implementos.

Equacionamento da potncia disponvel:

Potncia (cv) =

esforo de trao (kgf) X velocidade operacional (km/h) 268

(3.32)

ou

Potncia (cv) =

esforo de trao (kgf) X velocidade operacional (m/min) 75

(3.33)

A tabela a seguir serve para determinar o tamanho de um implemento tracionado por um trator, em funo da condio do solo.

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Operao

Esforo de trao Velocidade operacional (kgf.m) (km/h)

40 Potncia na BT por metro de largura

1 grade de disco em tandem Trao pesada Trao mdia Trao leve 448 297 148 6,5 8,0 9,8 10,49 8,85 5,24

2 grades de disco em tandem Trao pesada Trao mdia Trao leve 595 483 372 6,5 8,0 9,6 14,10 14,10 13,12

OBS.: Os dimetros dos discos so de 32 com exigncia de peso por disco de 250 kg.0

As hastes subsoladoras possuem resistncia, em diversos solos, de:

-

solo arenoso: 1,7 a 2,2 kg por mm de profundidade; solo destorroado: 2,2 a 2,7 kg por mm de profundidade; solo duro: 2,7 a 3,2 kg por mm de profundidade.

A tabela a seguir mostra a resistncia em relao profundidade operacional dos subsoladores.

Profundidade (mm) 400 Solo arenoso 500 600 400 Solo duro 500 600

Exigncia de trao (kg/haste) 680 a 880 880 a 1100 1100 a 1320 1080 a 1350 1350 a 1600 1600 a 1920

" EXERCCIO 3.2

Mquinas Agrcolas 41 Supondo que iremos tracionar uma grade em tandem de 14 discos de 32. Quantos cv

disponveis na barra necessitaramos para tracionar esse implemento 8,3 km/h?

" EXERCCIO 3.3 Qual seria a exigncia em cv de um subsolador de 3 hastes operando a uma velocidade de 7 km/h 500 mm de profundidade em solo arenoso?

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42

4. Preparo Inicial do Solo

Ele compreende as operaes necessrias para criar condies de implantao de culturas, em reas no utilizadas anteriormente com essa finalidade. A principal operao que se caracteriza em tal processo a de desmatamento. Essa inicia-se com a eliminao da vegetao, seguida de uma limpeza do solo visando a erradicao de pequenas razes ou ramos.

4.1. Fatores Levados em Considerao ! Vegetao. Um dos principais fatores a ser considerados, j que em funo de seu reconhecimento, escolhido o mtodo a ser utilizado no processo de desmatamento, tempo necessrio para desempenhar tal trabalho e custos envolvidos. Constitui-se da verificao do nmero e tamanho das rvores, densidade da vegetao, sistema radicular (formato das razes), cips, etc. ! Finalidade do uso do terreno. Refere-se funo que o terreno possuir, como rodovias, barragens, culturas, etc. ! Topografia. Os acidentes de topografia afetam e/ou limitam a utilizao normal de determinados equipamentos. ! Condies climticas. Afetam as operaes desde o corte at a queima. ! Especificao do trabalho. Determinam o grau de desbravamento, prazos de execuo e seleo adequada do equipamento.

4.2. Tipos de Equipamentos Responsveis pelo Desbravamento

a) Lminas Anglodozer e Buldozer

Lminas Anglodozer so especialmente utilizadas na remoo e derrubada de vegetao de dimetro at 20 cm.

Mquinas Agrcolas 43 Lminas Buldozer so lminas especiais utilizadas na derrubada de vegetais com

dimetro que varia de 20 a 70 cm. Estas duas lminas, em especial, apresentam defletores e espores responsveis pelo corte e acelerao do momento de queda do vegetal.

Figura 4.1 Esquema de uma lmina Anglodozer e Buldozer.

b) Correntes

Acoplam-se a tratores de alta potncia e de esteira. So recomendados para cerrado e cerrado (dimetros de vegetao at 10 cm).

Figura 4.2 Esquema do uso de correntes.

Mquinas Agrcolas 44 OBS.: Aps a passagem pela vegetao, feita a volta dos correntes (chamada de

arrepio) para retirar as razes restantes.

c) Brao Fleco

So lminas de formato em V. Possuem duas sees formando um V, sendo a barra de corte serrilhada e tendo no centro o ferro (utilizado para rvores muito grandes para serem cortadas, em lascamento de tocos e em corte rente ao cho).

Figura 4.3 Ilustrao de um brao fleco.

d) Trao por cabo

um processo comum usado por agricultores que no possuem mquinas apropriadas ou pesadas para desmatamento. O cabo de ao, corrente ou corda preso barra de trao do trator, que, deslocando-se seguidamente para a frente, provoca a queda da rvore. De acordo com a Figura 4.4, quanto maior o ngulo , menos eficiente ser a operao, pois a resistncia oferecida pela rvore acarreta o levantamento da parte traseira do trator ao se deslocar, o que favorece o deslizamento das rodas ou esteiras. Para evitar esse problema, os cabos devero possuir um comprimento adequado, para que o ngulo se torne menor.

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45

Figura 4.4 Esquema de uma derrubada com trator acionado por cabo de ao.

e) Aplicao de herbicidas

So utilizados os herbicidas encontrados em lojas do ramo. Antigamente utilizava-se um desfolhante laranja, que consiste de um produto depositado por via area que, com a presena dos raios solares, ocasionam a perda das folhas. Hoje em dia, seu uso proibido por possuir a desvantagem de ser txico e causar cncer.

Existe tambm equipamentos como roldanas e topadores, os quais so utilizados no desbravamento.

4.3. Tipos de Equipamentos Responsveis pela Destoca

Destocamento a retirada dos restos vegetais principalmente deixados pela operao com motoserras e buldozer. Os processos de destoca podem ser:

a) Mecnico

Utiliza-se de destocadores rotativos e lminas tipo rabo de pato. Trabalha com a fora de trao do trator.

b) Qumico

Aplica-se NaNO3 em um furo na rvore feito atravs de uma broca. Este produto qumico faz com que a madeira absorva e deteriore-se. Tem a desvantagem de ser um processo demorado (cerca de 3 meses), difcil de ser executado e caro. H tambm, para rvores de grandes dimetros, a possibilidade da aplicao de bananas de dinamites.

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46

c) Manual

um processo simples, o qual so utilizadas ferramentas manuais como enxadas e machados.

4.3. Levantamento Densomtrico e Determinao do Desempenho Operacional

Para que o levantamento densomtrico seja obtido necessrio que sejam levantados os dados a seguir.

a) Densidade da vegetao com menos de 30 cm de dimetro.

Densa acima de 1500 rvores/ha; Mdia entre 1000 e 1500 rvores/ha; Rala abaixo de 1000 rvores/ha;

b) Presena de madeiras duras (madeiras de lei) expressa em porcentagem, bem como cips.

c) Somatria dos dimetros, em metros, de todas as rvores por ha, com mais de 180 cm de dimetro ao nvel do solo.

O desempenho operacional dado pela Equao (4.1). E, pela Equao (4.2), por exemplo, se a eficincia de campo for de 82,5%. l v 10

P=

(4.1)

onde: P = desempenho operacional, (ha/h); l = largura de corte, igual de corte nominal da lmina, (m); v = velocidade do trator, (km/h). e

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47 (4.2)

P=

l v 0,825 10

A estimativa de desempenho feita calculando-se o tempo necessrio para trabalhar um hectare, por exemplo, em operaes de corte. dada pela Equao (4.3). T = X ( A B + M 1 N1 + M 2 N 2 + M 3 N 3 + M 4 N 4 + D F )

(4.3)

onde: T = tempo por hectare, em minutos; A = fator de concentrao ou presena de cips que afetam o tempo bsico; X = fator de concentrao de madeiras de lei que afetam o tempo bsico; B = tempo bsico para cada trator, por ha; M = minutos por rvore, em casa classe de dimetro; N = nmero de rvores por hectare, em cada classe de dimetro, obtido no levantamento no campo; D = soma dos dimetros, em metros, de todas as rvores por hectare, com dimetro acima de 180 cm ao nvel do solo, obtida no levantamento no campo; F = minutos por metro de dimetro para rvores com mais de 180 cm de dimetro.

A porcentagem de madeiras de lei afeta o tempo total do seguinte modo: 75 a 100% - somar 30% ao tempo total (X = 1,3) 25 a 50% - no altera o tempo (X = 1) 0 a 25% - subtrair 30% do tempo total (X = 0,7)

A determinao da produo de mquinas com uso de correntes realizada atravs das equaes seguintes.

L=

c 3

(4.4)

onde: L = largura de corte, (m);

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48

c = comprimento do corrento definido em funo da potncia do trator, (m). L v Ef 10

P=

(4.5)

onde: P = desempenho operacional com arrepio, (ha/h); L = largura de corte, (m); v = velocidade do trator, (km/h). Ef = eficincia de trabalho.

OBS.: a) Quando a operao realizada com arrepio, trabalha-se com 75 % da velocidade do trator (velocidade operacional). b) A eficincia para o uso de correntes varia entre 0,45 e 0,65. Normalmente, trabalha-se com o valor mdio. L v Ef 20

P=

(4.6)

onde: P = desempenho operacional sem arrepio, (ha/h); L = largura de corte, (m); v = velocidade do trator, (km/h). Ef = eficincia de trabalho. " EXEMPLO 4.1 Calcule a produo de corte (derrubada) de um trator de esteira marca FIAT modelo AD14 com 155 HP de potncia, equipado com lmina lisa, o qual trabalhar nas seguintes condies: remoo de tocos em operao separada; terreno com 5,0 % de declividade, solo firme e bem drenado; o levantamento densomtrico apresentou o seguinte: 90 % de madeiras duras e a seguinte contagem de rvores por hectare:

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49 N4 D F

Faixa de dimetro, cm No de rvores por hectare

B

N1

N2

N3

< 30

30 - 60

60 - 90

90 - 120

120 - 180 > 180

120

40

8

6

4

16

40

Dado: A = fator de densidade da vegetao ou presena de cips = 2,0 (cips pesados).

Soluo:

-

So tabelados em funo da potncia do trator (155 HP): M1 = 4 M2 = 22 M3 = 44 M4 = 130

-

Fator de densidade para madeiras duras: X = 1,3 (90 % de madeiras duras)

Ento, pela Equao (4.3), tem-se: T = X ( A B + M 1 N1 + M 2 N 2 + M 3 N 3 + M 4 N 4 + D F ) T = 1,3 ( 2,0 120 + 4 40 + 22 8 + 44 6 + 130 4 + 16 40) T = 2600 min/ha T = 43,33 h/ha

Para a remoo de tocos em operao separada, deve-se acrescentar 50 % no tempo de produo calculado:

T = 43,33 h/ha+50% T = 65,0 h/ha

" EXEMPLO 4.2

Mquinas Agrcolas 50 Estimar a produo de 2 tratores de esteira marca FIAT modelo D6C, com

transmisso direta, em trabalho de desbravamento com correntes, em uma rea de cerrado leve. Dados: Potncia do trator = 140 HP e velocidade operacional = 2,7 km/h.

Soluo:

-

Pela tabela 5 do anexo, entrando-se 140 HP, tem-se: c = 90 m. v = 0,75 2,7 = 2,02km / h Ef = 0,55 (valor mdio) Considerando a operao sem arrepio.

Ento, pelas Equaes (4.4) e (4.5), tem-se:

L=

c 90 = 3 3

L = 30 m L v Ef 10

P= P=

30 2,02 0,55 10

P = 1,66 ha/h

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5. Preparo Peridico do Solo

So as operaes realizadas aps o preparo inicial do solo, em que a mobilizao da camada superficial realizada com implementos de rgos ativos: discos (lisos ou recortados), hastes, lminas ou enxadas e ferramentas, cuja conformao se destina erradicao de plantas daninhas. Destacam-se como equipamentos principais os arados, as grades e os subsoladores.

5.1. Arados

Os arados podem ser de aivecas ou de discos.

5.1.1. Arados de Aivecas

um dos implementos mais antigos utilizados no preparo do solo para instalao de culturas peridicas. Foram utilizados, alm de outros povos, pelos chineses, os quais inicialmente possuam formatos triangulares ou quadrados e, posteriormente, curvados, sendo estes utilizados at os dias de hoje sem grandes modificaes.

Figura 5.1 Arados de aiveca chineses. a) triangular e b) quadrangular.

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Figura 5.2 Arado de aiveca utilizado atualmente.

Podem ser classificados como segue: ! Quanto a forma de acionamento Trao animal Trao mecnica ! Quanto a forma de acoplamento fonte de potncia De arrasto Montado Semi montado ! Quanto a movimentao do rgo ativo Fixo Reversvel ! Quanto ao nmero de rgos ativos Monocorpo Corpos mltiplos

A constituio das aivecas ilustrada na figura a seguir.

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Figura 5.3 Constituio de uma aiveca: 1 Aiveca, 2 Relha, 3 Rasto, 4 Suporte, 5 Coluna.

5.1.2. Arados de Discos

O arado de discos apareceu em substituio aos arados de aivecas e sua origem teve como ponto de partida a grade de discos. Este tipo de arado uma das mquinas mais estudadas e aperfeioadas pelos engenheiros, tcnicos e fabricantes de maquinaria agrcola.

Figura 5.4 Ilustrao de um arado de disco.

Foi construdo para ser usado em terrenos secos e duros, porm no pode-se desprezar o uso do arado de aivecas pela simples razo de que nenhum arado de um s tipo e tamanho pode preparar todos os tipos de solo, nem ser utilizado em todas as estaes do ano com iguais resultados. Eles apresentam como principal vantagem, quando comparados com os de aiveca, o fato de possurem como rgos ativos, os discos que, para executar sua funo, trabalham com um movimento de rotao e, portanto, so menos suscetveis a impactos, uma vez que, ao encontrar um obstculo qualquer, o disco rola sobre o mesmo, diminuindo a influncia

Mquinas Agrcolas 54 do impacto sobre a estrutura. Tambm so preferveis para solos pegajosos e com terra

endurecida. Os arados de discos continuam operando, mesmo depois que seus rgos ativos tenham sofrido um desgaste considervel, podendo ser utilizados em solos abrasivos sem perda da sua eficincia. J as relhas do arado de aiveca, quando desgastadas, perdem suas caractersticas tcnicas e h necessidade de repar-las ou substitu-las para que possam continuar operando, o que faz com que os arados de aiveca no possam ser utilizados em solos abrasivos. No entanto, o arado de discos no realiza o tombamento da leiva ou da cobertura da vegetao de superfcie de maneira to perfeita quanto o arado de aiveca.

A constituio do arado ilustrada na figura a seguir.

Figura 5.5 Constituio de um arado: 1 Chassi, 2 Coluna, 3 Mancal, 4 Disco, 5 Roda-guia.

Os discos que compem o arado podem ser:

a) Discos lisos

Sua constituio bsica de ao 1045. No possui dentes, o que define a sua penetrao ao solo a curvatura, espaamento e nmero de discos, peso, velocidade de trabalho e inclinao tanto vertical como horizontal. Suas bordas so temperadas e revenidas e possuem furos na regio central para alvio de tenses.

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Figura 5.6 Disco liso.

b) Discos recortados

Sua constituio bsica tambm de ao 1045. O recorte feito para melhorar a capacidade de corte; possui ngulo de afiamento na parte externa e interna. Quando comparados com os discos lisos, apresentam a vantagem de melhor performance (maior penetrao no solo) e a desvantagem de maior probabilidade de quebras. Ambos so conformados a quente.

Figura 5.7 Disco recortado.

5.1.3. Fatores que Influem na Penetrao dos Discos no Solo

Podem ser citados: ! ngulo vertical; ! Velocidade operacional; ! Peso dos discos; ! Afiao dos discos; ! Relao f/d (concavidade/dimetro); ! Mola da roda guia.

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# ngulo de trabalho dos discos : vertical e horizontal.

Figura 5.8 ngulo de trabalho dos discos. # concavidade dos discos relao f/d. solos duros e compactados solos mdios solos leves f/d = 0,12 f/d = 0,15 f/d = 0,20

Figura 5.9 Concavidade dos discos. # mola da roda guia Quanto maior a presso na mola, menor a profundidade de penetrao. A variao de ngulos na roda guia permite as correes de dirigibilidade do conjunto (ajuste fino).

5.2. Grades

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Sua funo completar o servio executado pelos arados, embora elas possam ser utilizadas antes ou at mesmo em substituio a estes em algumas situaes. Tambm tm a funo de complementar o preparo do solo, no sentido de desagregar os torres, nivelar a superfcie do solo para facilitar a semeadura, diminuir vazios que resultam entre os torres e destruir os sistemas de vasos capilares que se formam na camada superior do solo, para evitar a evaporao de gua das camadas mais profundas. As grades de discos podem ser basicamente de trs tipos:

a) Simples ao

Sua caracterstica bsica a inverso do solo com uma passada. Estes sistemas so empregados somente no controle de plantas daninhas (capina superficial).

Figura 5.10 Grade de discos de simples ao.

b) Dupla ao

So sistemas providos de discos, os quais permitem a mobilizao do solo, ou seja, o solo removido e depois sofre uma desestruturao. Utilizao marcante em operaes de nivelamento superficial do solo aps a mobilizao pela aiveca ou arado de discos.

Figura 5.11 Grade de discos de dupla ao. c) Tandem ou off-set

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So aquelas utilizadas para mobilizao profunda do solo em substituio aos arados de discos ou aivecas. Tambm conhecido como grade aradora.

Figura 5.12 Grade de discos tandem ou off-set.

A constituio das grades ilustrada na figura a seguir.

Figura 5.13 Constituio de uma grade: 1 Eixo, 2 Calota, 3 Mancal, 4 Suporte do mancal, 5 Discos, 6 Carretel espaador. " O acoplamento das grades podem ser de trs tipos:

a) Arrasto

Utilizam a barra de trao (BT) para movimentao e ao dos rgos ativos.

b) Montados

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So aqueles acoplados nos 3 pontos do trator, ou seja, no 3o ponto superior e nos dois pontos inferiores.

c) Semimontados

So aqueles que utilizam a barra de trao para movimentao dos rgos ativos e seu transporte realizado pelos 3 pontos do trator. " Quanto aos tipos de discos utilizados, podem ser: ! Plano liso; ! Cncavo de centro; ! Cncavo de centro plano; ! Cncavo liso. ! Cncavo recortado; ! Cnico recortado;

A perfeita profundidade de mobilizao de um disco de arado de 1/3 do dimetro, pois, desta forma, permite um perfeito ajuste do ngulo de ataque. O ngulo de ataque para discos de grades est relacionado com o ngulo de abertura das sees das grades e com o deslocamento do centro de trao da fonte de potncia.

5.3. Subsoladores

Subsolagem uma prtica que consiste na mobilizao sub-superficial do solo com o objetivo de quebrar as camadas compactadas ou adensadas do solo. Subsolador um implemento agrcola provido de rgos ativos (hastes) que so responsveis pela quebra da camada compactada. Seu acoplamento atravs dos trs pontos do trator ou da barra de trao. Os subsoladores, Figura 5.14, variam em funo do acoplamento e da configurao das hastes, cujos formatos esto ilustrados pela Figura 5.15.

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Figura 5.14 Constituio de um subsolador:

1 Barra de ferramentas, 2 Haste,

3 Ponta, 4 Rodas de controle de profundidade.

Figura 5.15 Formato das hastes de um subsolador: a) reta, b) curva, c) parablica.

O subsolador tm a funo de descompactar a camada B, como ilustrado na Figura 5.16.

Figura 5.16 Esquema da ao de um subsolador: A - Camada arvel ou permevel do solo; B - Camada compactada; C - Solo sem compactao.

As causas da compactao podem ser originadas:

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! Pela presso exercida no solo pelos pneus e esteiras dos tratores; ! Pelo trfego constante das mquinas sobre o solo; ! Pela ao dos rgos ativos (discos, hastes e enxadas) durante a operao de mobilizao do solo.

Figura 5.17 Distribuio de tenses sob uma roda e uma esteira.

Os efeitos da compactao podem ser: ! Reduo da macroporosidade do solo (esmagamento das partculas do solo); ! Reduo do sistema radicular das culturas; ! Eroso superficial.

A eficincia da subsolagem est correlacionada com o teor de gua presente no solo; quanto menor a umidade do solo, maior a eficincia da subsolagem. Ela requer alta potncia para realizar seu trabalho.

5.3.1. Mtodos de Avaliao da Camada Compactada

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! Visual: Linhas naturais de sulco; ! Penetrmetro de mola: Possui pontas cnicas com ngulo de base variando de 45o a 60o, sendo o primeiro para solos argilosos e, o segundo, para solos arenosos.

Figura 5.18 Penetrmetro de mola. Constituio: a) empunhadura onde se aplica uma fora F, m) mola circular, M) micrmetro, d) dimetro da mola sem compresso, d-x) dimetro da mola com uma compresso x, h) haste, c) ponta do penetrmetro.

! Penetrmetro de Impacto Stolf:

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Figura 5.19 Penetrmetro de impacto. (I) condio inicial, (II) condio aps a queda da massa (m) com uma penetrao (x) no perfil. a) manopla, g) guia da massa, b) batente de impacto da massa, h) haste, c) cone, H) altura de queda de massa, r) rgua (opcional), e) limitador superior, p) placa de referncia de profundidade de penetrao (opcional). " EXEMPLO 5.1 Determinao da compactao com penetrmetro de impacto para uma rea qualquer.

Profundidade (cm) 00 09 09 13 13 17,5 17,5 23 23 29 29 35 35 41

N de Impactos 1 2 2 2 2 2 2

Valores Calculados 1,11 5,00 3,64 3,33 3,33 3,33 1,74

Para a obteno dos Valores Calculados, foi efetuado o seguinte clculo:

Mquinas Agrcolas 64 Por exemplo, se com 2 impactos o aparelho penetrou 23 29 cm, ento o Valor Calculado

de:

2 20 10 = = 3,33 29 23 6 Conclui-se que quanto maior o valor encontrado, maior ser a resistncia penetrao. ! Penetrgrafo:

Figura 5.20 Penetrgrafo. Constituio: e) empunhadura, m) mola, f) barbante, i)m, g) guia de referncia, m1) mola para deslocamento lateral da placa frontal, h) haste de penetrao, c) cremalheira, d) engrenagens, p) papel onde ser registrado o grfico, s) moldura para suporte do papel, r) haste de suporte da caneta. (I) vista traseira, (II) vista frontal.

5.3.2. Produo Horria

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a) Varivel espaamento entre hastes

-

para subsoladores com hastes normais

e = p (p70 cm)

(5.2)

onde: e = espaamento entre hastes (cm); p = profundidade de penetrao das hastes (cm).

b) Nmero de hastes dos subsoladores

dado pela Equao (5.3):

n=

HP 0,8 p

(5.3)

onde: n = nmero de hastes; HP = potncia do trator utilizado na operao de subsolagem (HP); p = profundidade de penetrao das hastes (cm).

c) Largura efetiva de trabalho

dada pela Equao (5.4): L = ne onde: L = largura efetiva de trabalho (cm);

(5.4)

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n = nmero de hastes; p = profundidade de penetrao das hastes (cm).

d) Trao requerida durante a operao

dada pela Equao (5.5): Tr = R p n

(5.5)

onde: Tr = trao requerida (kgf . cm); R = resistncia do solo (kgf); p = profundidade de penetrao das hastes (cm). n = nmero de hastes;

e) Produo horria

dada pela Equao (5.6): L v Ef 10

P=

(5.6)

onde: P = produo horria (ha/h); L = largura de trabalho (m); v = velocidade mdia (km/h); Ef = eficincia de trabalho. " EXEMPLO 5.2 Deseja-se efetuar uma subsolagem utilizando um trator de esteiras, marca Caterpillar modelo CAT D6C, com 140 HP. Aps levantamentos na rea a ser subsolada, verificou-se que a camada compactada estava situada a 50 cm de profundidade. Utilizou-se nesta operao um subsolador de hastes normais. Determine o rendimento da operao sabendo que a resistncia do solo penetrao de 33,0 kgf/cm2. Considere uma camada arvel acima da camada compactada de 10 cm.

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Dados Ef = 80% e v = 4 km/h.

Soluo:

a) Comprimento da haste

- Tem-se comprimento da camada arvel (10 cm) e comprimento da camada compactada (50 cm). Ento: Comprimento da haste = 60 cm.

b) Espaamento entre as hastes (e) Pela Equao (5.1), e = p , j que a profundidade de penetrao das hastes no foi superior a 70 cm.

-

c) N de hastes (n)

Pela Equao (5.3), tem-se:

n=

HP 140 = = 2,92 0,8 p 0,8 60 n= 3 hastes

d) Produo (ha /h)

Pela Equao (5.4), tem-se:L = n e = 3 60

L = 180 cm

E pela Equao (5.6):

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P=

L v Ef 1,80 4 0,8 = 10 10 P = 0,576 ha/h

" EXEMPLO 5.3 Realizar a operao de subsolagem utilizando um trator Valmet 1580 4X4, com 143 HP, considerando a camada compactada localizada a 70 cm de profundidade. Determine a produo de subsolagem. Considere uma camada arvel acima da camada compactada de 10 cm. Dados Ef = 80% e v = 4,3 km/h.

Soluo:

a) Comprimento da haste

- Tem-se comprimento da camada arvel (10 cm) e comprimento da camada compactada (70 cm). Ento: Comprimento da haste = 80 cm.

b) Espaamento entre as hastes (e) - Pela Equao (5.2), e = 1,5 p , j que a profundidade de penetrao das hastes foi superior a 70 cm.

c) N de hastes (n)

Pela Equao (5.3), tem-se:

n=

HP 14 = = 2,23 0,8 p 0,8 80 n= 2 hastes

d) Produo (ha /h)

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Pela Equao (5.4), tem-se: L = n e = n 1,5 p = 2 1,5 80 L = 240 cm

E pela Equao (5.6): L v Ef 2,40 4,3 0,8 = 10 10 P = 0,826 ha/h

P=

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6. Mquinas para Semeadura

Definio: So sistemas mecnicos responsveis pela deposio de rgos vegetativos no solo.

A SAE define 3 formas de deposio dos rgos vegetativos.

a) Semeadoras. Depositam sementes finas e grossas (arroz, milho, feijo, soja, trigo, etc). b) Plantadoras. Responsveis pelo plantio de rgos vegetativos considerados tubrculos (batatas, mandioca e cana). c) Transplantadoras. So mquinas cuja funo de plantar mudas (cebola, eucaliptos e arroz).

6.1. Classificao das Semeadoras

As semeadoras classificam-se, segundo a ABNT, quanto:

a) forma de distribuio. ! Em linha contnua. As sementes so distribudas em linha, porm no existe uma preciso em suas deposies; ! Em linha de preciso. As sementes so dosadas, de preferncia uma a uma, e o espaamento entre elas bastante uniforme; ! Em linha em quadrado. No so mais utilizadas. A principal dificuldade na utilizao a necessidade de se colocar guias no terreno, para o acionamento de mecanismos dosadores, o que aumenta a mo-de-obra; ! Em linha em grupos. Pode ser utilizado quando se requer uma maior profundidade de semeadura, ou quando o poder germinativo das sementes muito baixo. ! A lano areas e terrestres. As sementes so jogadas aleatoriamente sobre a superfcie a ser semeada. Elas podem ser umedecidas para aumentar seu peso e permitir o lanamento a distncias maiores. b) forma de Acionamento.

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! Manual. So acionadas pelo prprio operador;

Figura 6.1 Semeadora manual. Constituio: 1 Roda de terra, 2 Rabia, 3 Depsito de sementes, 4 Roda compactadora, 5 Marcador de linhas. ! De trao animal. So acionadas por animais. No Brasil, normalmente esse so mulas ou bois;

Figura 6.2 Semeadora de trao animal. Constituio: 1 Roda de acionamento, 2 Engrenagem motora, 3 Engate, 4 Depsito de adubo, 5 Depsito de semente, 6 Corrente, 7 Faco, 8 Cobridor de sementes, 9 Roda compactadora, 10 Regulagem de profundidade, 11 Alavanca para controle de acionamento. ! Motorizadas. Possuem dosadores acionados por motor de combusto interna independente. O deslocamento da semeadora feito atravs de uma outra forma de acionamento; ! Tratorizadas. So semeadoras acionadas e deslocadas pelos tratores agrcolas. Elas podem ser montadas (acopladas ao sistema hidrulico de levantamento de trs pontos),

Mquinas Agrcolas 72 semi-montadas (acopladas apenas nos dois pontos inferiores do sistema hidrulico de

levantamento de trs pontos) e de arrasto (acoplada em um nico ponto ao trator, normalmente barra de trao).

Figura 6.3 Semeadoras-adubadoras tratorizadas. A)Montada, B) De arrasto.

c) Ao mecanismo dosador de semente.

Tem por funo dosar as sementes requeridas e conduzi-las a uma abertura de sada. Podem ser classificadas como segue:

Em linha: ! Disco perfurado vertical, horizontal e inclinado; ! Correia perfurada; ! Discos alveolados; ! Dedos prensadores; ! Orifcio regulador; ! Pneumtico mais utilizado atualmente.

A lano: ! Rotor centrfugo; ! Canho centrfugo; ! Difusor no mais utilizado (sistema que utiliza rosa sem-fim.

d) Ao material dosado.

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! Semeadora. Apenas as sementes so dosadas e colocadas no solo; ! Semeadora-adubadora. Alm das sementes, a mquina dosa e coloca no solo o adubo a ser utilizado na cultura; ! Semeadora-adubadora-calcareadora. Alm das sementes e adubos, a mquina dosa e coloca o calcrio destinado a corrigir a acidez do solo.

6.2. Fatores que Afetam a Semeadura

a) Quantidade de sementes. considerado fator bsico para o incio de uma cultura. Ela depende da fertilidade do solo, quantidade de umidade disponvel, controle de ervas, cultivo e colheita. A previso da quantidade de sementes necessria por unidade de rea pode ser obtida pela equao (6.1).

Nmero _ sementes / rea =

nmero _ plantas _ recomendado / rea % ger min ao % sobrevivncia % pureza

(6.1)

b) Uniformidade das sementes. necessrio para que possam ser preparadas e manuseadas pelos mecanismos dosadores.

c) Uniformidade de cobrimento das sementes. Em relao ao solo, deve-se considerar o preparo e tipo do solo para semeadura, teor de umidade, temperatura, compactao do solo sobre as sementes e formao de crostas. Em relao mquina a ser utilizada, de grande importncia o tipo de dispositivo de cobertura (apresenta cerca de 7% de perda por injria mecnica*)e dosador de sementes (apresenta cerca de 3 a 4% de perda por injria mecnica).

* = injria mecnica significa quebra das sementes pelos componentes da mquina e por presso entre as mesmas.

6.3. Constituio das Semeadoras

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! Chassi - pivotado; - bi-articulado; - pantgrafo. ! Dosadores de semente - discos perfurados; - correias perfuradas; - dedos prensores; - pneumticos. ! Dosadores de adubos - rotores dentados; - discos rotativos horizontais; - rotor vertical impulsor; - correias ou correntes; - cilindros canelados; ! Sistema de sulcadores - sulcador de enxada; - sulcador de faco; - sulcador de disco. ! Rodas de controle e profundidade - de borracha com salincia frontal; - de ferro; - de borracha com alvio central. ! Sistema de acionamento das semeadoras - de engrenagem; - de engrenagem e correntes; - de eixo; - mistos. 6.4. Clculo Utilizado para Semadura

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a) Vazo prevista v L P E 600.000 v t

Qp =

(6.2)

onde: Qp = vazo prevista, (g/min); v = velocidade operacional no campo, (km/h); L = lotao ou populao, (plantas/ha); P = peso de 100 sementes, (g); E = espao entre linhas da cultura, (m); vt = vitalidade das sementes no solo, (%). " EXEMPLO 6.1

Os dados necessrios que deve ser de conhecimento prvio para a realizao de uma semeadura so exemplificados a seguir.

I Dados Bsicos: Propriedade: Fazenda X; Cultura a ser implantada: milho; rea a ser utilizada: 10 ha; Lotao da cultura: 50.000 plantas/ha; Espaamento da cultura: 1,0 metro; Sistema de semeadura: em linhas; Profundidade de plantio: 14 cm.

Caractersticas das sementes: Pureza: 98%; Poder germinativo: 85%; Teor de umidade: 13%; Peso de 100 sementes: 28 gramas; Peso volumtrico: 830 g/litro. Marcha do trator: 3o reduzida (1.700 rpm);

Caractersticas operacionais: -

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-

Velocidade operacional: 5,0 km/h; No de linhas de semeadura: 3.

II Dados Operacionais: Vitalidade das sementes no solo: 74,97%; Sementes por metro de sulco: - em peso: 1,87 gramas; - em nmero: 6 a 7 sementes; - vazo prevista: 156 g/min - peso das sementes/ha: 18,7 kg; - peso total das sementes a ser utilizado: 187 kg; - nmero de reabastecimento da mquina: 11 a 12.

Soluo:

Para a obteno dos dados operacionais, descritos anteriormente, foram realizados os clculos seguintes. Utilizando a Equao (6.2), tem-se que a vazo prevista de: v L P E 600.000 v t

Qp = Qp =

5,0 50.000 28 1 600.000 74,97

Qp = 156 g/min a) Peso das sementes.

Como 5 km/h = 83,33 m/min, e Qp = 156 g/min, ento:

Peso =

156 83,33

Peso = 1,87 g/m

b) Nmero de sementes.

Mquinas Agrcolas 77 Como o peso de 100 sementes de 28 g, tem-se que o peso de 1 semente de 0,28g.

Se o peso das sementes de 1,87 g/m, ento:

N=

1,87 0,28

N = 6 sementes/m

Considerando que 1 ha possui 100 linhas espaadas de 1 m e cada linha com 100 m de comprimento. Portanto, a distncia percorrida por cada mquina ser de 10.000 m. O peso de sementes / ha de: Peso / ha = 10.000 1,87 Peso / ha = 18,7 kg

Mas como a rea a ser utilizada de 10 ha:

Peso = 187 kg

c) Nmero de reabastecimento

Como o peso volumtrico de 830 g/litro e considerando um reservatrio de 20 litros, tem-se que o peso das sementes contidas no reservatrio de:P = 830 20

P = 16,6 kg

O peso a ser utilizado, calculado anteriormente de 187 kg, ento o nmero de reabastecimento :

N=

187 16,6

N = 11,26 (de 11 a 12 reabastecimentos)

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7. Mquinas para Colheita

A colheita a ltima operao realizada no campo, no processo de produo agrcola. Nos primrdios da agricultura, toda a operao de colheita era realizada manualmente. A operao de colheita manual, da mesma forma que os demais processos manuais, de baixa capacidade operacional e, portanto, vivel economicamente apenas em pequenas propriedades, onde a finalidade principal da produo subsistncia do agricultor e sua famlia. Com o aumento das populaes e a necessidade de se produzir mais alimentos, com um nmero de pessoas empregadas na agricultura cada vez menor, as operaes de colheita comearam a ser mecanizadas. A primeira colhedora de cereais foi construda em Michigan, EUA, em 1836, por Moore e Hascaii. Esta colhedora no obteve do sucesso em Michigan, porm foi utilizada com sucesso na Califrnia em 1854. Nesse mesmo estado, em 1880, iniciou-se a produo em escala comercial de colhedoras.

7.1. Classificao das Colhedoras

As colhedoras classificam-se em:

a) Automotrizes (combinadas) So mquinas autopropelidas que realizam todas as operaes necessrias colheita.

b) Montadas So dependentes de um trator agrcola para a realizao de suas funes.

c) De Arrasto Possuem um motor a auxiliar independente ou so acionadas pela tomada de potncia e tracionadas pela barra de trao por um trator.

7.2. Colhedoras de Cereais

A colheita de cereais envolve as etapas de corte, alimentao, trilha, separao e limpeza.

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a) Mecanismos de Corte. Eles se diferem para cada tipo de cereal a ser colhido. Eles esto contidos em uma plataforma de corte, cujos elementos principais so os separadores, molinete, barra de corte e condutor helicoidal.

Figura 7.1 Plataforma de corte de uma combinada para cereais.

b) Mecanismos de Alimentao. uma esteira transportadora formada de correntes longitudinais, com taliscas transversais, as quais raspam o material sobre o fundo trapezoidal, elevando-o e colocando-o no mecanismo de trilha.

c) Mecanismos de Trilha. So trs tipos: cilindro de dentes e cncavo (utilizado nas colhedoras de arroz), cilindro de barras (utilizado para as demais culturas) e cncavo e cilindro axial (dentes dispostos helicoidalmente sobre a superfcie do cilindro).

Figura 7.2 Cilindro e cncavo das colhedoras: 1- cilindro; 2- cncavo.

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Figura 7.3 Cilindro axial de colhedora: 1- condutor helicoidal; 2- dentes; 3- ventilador.

Atrs do cilindro trilhador pode existir, em algumas colhedoras, um cilindro batedor, cuja principal funo retirar a palha que eventualmente fique retida no cilindro trilhador.

d) Mecanismos de Separao. Age na separao de gros debulhados, palha triturada e gros no-debulhados. feita em trs lugares diferentes: na grelha formada pela barras do cncavo, na grelha sob o cilindro batedor e no sacapalhas.

e) Mecanismos de Limpeza. Os principais mecanismos de limpeza nas colhedoras so: peneira superior (localizada sob o saca-palhas), peneira inferior(separa as sementes dos pequenos resduos que atravessam com elas na peneira superior) e ventilador.

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8. Pulverizadores

Definio: So mquinas nas quais os lquidos so bombeados sob presso atravs de orifcios (bicos) e explodem ao serem lanados contra o ar, por descompresso.

Funo dos bicos: Subdividir o lquido em gotculas e distribu-las, de forma uniforme, sobre toda superfcie (rea foliar) a ser tratada.

Classificao das mquinas utilizadas no tratamento fitossanitrio, de acordo com o tipo de veculo utilizado (caracterstica do produto: slido, lquido ou gasoso):

Veculo

Forma de aplicao Em p Em grnulos Por veia lquida Gotas (MMD > 150) Gotas 50 150 Gotas (MMD < 50)

Tipo de mquina Polvilhadoras Granuladoras Fumigadoras Pulverizadoras Atomizadoras Nebulizadoras

Tipo de trabalho Manual, motorizado, areo Manual, tratorizado, areo, animal Aplicao de formicidas Manuais, costais, motorizados, area Tratorizadas, areas, manual e tratorizadas

Slido

Lquido

Gasoso

8.1. Tipos de Pulverizadores

a) Manuais. So mquinas costais que apresentam um rendimento de 10 a 20 m2/bico.

b) Motorizados. So do tipo costais motorizados, cujo bombeamento do fluido feito por um motor 2 tempos de alta rotao. Apresentam um rendimento de 60 a 100 m2/bico.

c) Tratorizados. Possuem reservatrios que variam de 400 a 5000 litros de capacidade. So montados nos trs pontos ou na barra de trao e so acionados pela tomada de potncia. Tm como componentes bsicos: - depsitos com agitadores, - bomba, - filtros, - reguladores de presso, - bicos.

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8.2. Formas de Aplicao do Produto

a) Alto Volume. Aplica-se 500 a 3000 litros/ha com gotas de 0,3 a 3 mm de dimetro. Utilizam-se os Pulverizadores Costais. b) Baixo Volume. Aplica-se 10 a 150 litros/ha com gotas de 100 a 250 de dimetro. Utilizam-se os Pulverizadores Tratorizados. c) Ultra Baixo Volume. Aplica-se at 5,0 litros/ha com gotas de dimetro menor que 100. Utilizam-se os Atomizadores.

8.3. Dimensionamento dos Pulverizadores

Os pulverizadores podem ser dimensionados pela determinao do tamanho do depsito e da capacidade da bomba. Para isso, segue as equaes seguintes:

a) Tamanho do depsito L b Q 5000

T=

(8.1)

onde: T = capacidade do tanque, (litros); L = comprimento da faixa a ser tratada, (m); b = largura da faixa de trabalho, (m); Q = vazo mxima dos bicos.

b) Capacidade da bomba D bv z 600

P=

(8.2)

onde: P = capacidade da bomba, (kg/min); D = quantidade aplicada por hectare, (kg/ha); b = largura de trabalho, (m); v = velocidade de trabalho, (km/h); z = nmero de elementos de trabalho.

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Bibliografia

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BALASTREIRE, Luiz Antnio. Mquinas Agrcolas. So Paulo: Editora Manole LTDA, 1987, 307p.

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CAAVATE, Jaime. Ortiz e HERNANZ, Jos Luiz. Tecnica de la Mecanizacion Agraria. Espanha: Ediciones Mundi Prensa, 1989, 3o Edio, 487p.

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MIALHE, Luiz Geraldo. Mquinas Motoras na Agricultura. Volume 1. So Paulo: Editora EDUSP, 1980, 367p.

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MIALHE, Luiz Geraldo. Mquinas Motoras na Agricultura. Volume 2. So Paulo: Editora EDUSP, 1980, 367p.

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SAAD, Odilon. Mquinas e Tcnicas de Preparo Inicial do Solo. So Paulo: Livraria Nobel S. A., 4o Edio, 1986, 98p.

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Anexos