Introducao Ao Estudo Dos Tratores

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    UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIROITDepartamento de Engenharia

    REA DE MQUINAS E ENERGIA NA AGRICULTURAIT 154- MOTORES E TRATORES

    INTRODUO AO ESTUDO DOS TRATORES AGRCOLASCarlos Alberto Alves Varella1

    .

    INTRODUO ................................................................................................................. 2RISCOS NO USO DE TRATORES AGRCOLAS .......................................................... 2CONSTITUIO GERAL DOS TRATORES AGRCOLAS.......................................... 3

    Monobloco ..................................................................................................................... 3Chassi propriamente dito ................................................................................................ 3Semichassi ...................................................................................................................... 4Chassi articulado ............................................................................................................ 4

    MOTOR DO TRATOR ...................................................................................................... 5Biodiesel ......................................................................................................................... 5GLPGs liquefeito de petrleo ................................................................................... 6

    SISTEMA DE TRANSMISSO ....................................................................................... 6Caixa de marchas............................................................................................................ 6

    SISTEMA HIDRALICO DO ENGATE DE 3 PONTOS ............................................... 7RODADOS ......................................................................................................................... 7CARACTERSTICAS DOS TRATORES AGRCOLAS ................................................. 8

    Vo livre vertical mnimo de 400 mm............................................................................ 8Presena obrigatria de barra de trao oscilante removvel ......................................... 9Controle remoto opcional ............................................................................................... 9Presena obrigatria de tomada de potncia .................................................................. 9Capacidade de giro rpida e curta .................................................................................. 9Eixos dianteiros e traseiros de bitolas regulveis ......................................................... 10Instrumentos de fcil leitura com presena de tacmetro e hormetro ......................... 10Assento com regulagens e cinto de segurana ............................................................. 10Presena de estribos e alas .......................................................................................... 11

    BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 12

    1Professor. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, IT-Departamento de Engenharia, BR 465 km 7 - CEP 23890-000 Seropdica RJ. E-mail:[email protected].

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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    INTRODUO

    Os tratores agrcolas so mquinas autopropelidas projetadas para tracionar, transportar e

    fornecer potncia para mquinas e implementos agrcolas. BARGER, et al. (1966) define trator

    agrcola como um veculo complexo, empregado para impelir ou fornecer fora estacionria para

    uma larga variedade de implementos agrcolas. Existem diversas marcas e modelos de tratores

    agrcolas no mercado, deste os microtratores com potncia em torno de 11 cv at tratores de grande

    porte com potncias acima de 500 cv. Os rodados podem ser de pneus ou esteiras. Os tratores de

    rodados de pneus podem ser de trao 4x2 ou de 4x4. Os tratores de trao 4x4 recebem duas

    denominaes: 4x4 verdadeiro e 4x4 TDA (trao dianteira auxiliar). A diferena que o 4x4

    verdadeiro deve apresentar mesma capacidade de trao nos eixos dianteiro e traseiro.

    Microtrator Yanmar modelo TC12, 11 cv. Trator JOHN DEERE modelo 6415, 106 cv

    Trator CHALLENGER modelo MT875B, 570 cv Trator YANMAR modelo T80, 79 hp.

    RISCOS NO USO DE TRATORES AGRCOLAS

    Segundo COUTO e MONTALVO (2006) as atividades com maiores riscos de acidentes so:

    agricultura, minerao, construo civil e pesca. A Norma de Segurana NR31, do Ministrio do

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    Trabalho e Emprego regulamenta o assunto. Nositehttp://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/no

    menu Normas encontra-se um linkpara copiar a NR-31 da pgina do MTE.

    CONSTITUIO GERAL DOS TRATORES AGRCOLAS

    Os tratores agrcolas so constitudos de motor, sistema de transmisso, sistema hidrulico e

    rodados. Todos esses componentes esto montados em uma estrutura denominada chassi. O chassi a estrutura geral do trator, formada pela unio de todos os seus rgos constituintes e deve oferecer

    resistncia aos esforos de toro provenientes da trao. Os tratores agrcolas podem ser montados

    em quatro tipos de estruturas de chassis:

    1. Monobloco2. Chassi propriamente dito3. Semichassi4. Chassi articulado

    Monobloco

    A estrutura monobloco formada pela unio dos prprios componentes do trator (motor,

    transmisso, diferencial). Esses componentes recebem diretamente os esforos de toro devido

    trao desenvolvida pelo trator. A vantagem deste tipo de chassi a significante reduo nos custos

    de fabricao. A Figura 1 ilustra a estrutura de chassi em monobloco.

    Figura 1. Estrutura de chassi em monobloco de tratores agrcolas. Fonte: John Deere.

    Chassi propriamente dito

    O chassi propriamente dito, normalmente equipa tratores acima de 90 cv. Este tipo de estrutura

    foi desenvolvida com objetivo de no submeter a transmisso e nem o motor do trator a esforos de

    toro devido a trao desenvolvida pelo trator. A estrutura de chassi permite montar o motor sobre

    coxins de borracha, facilita o acoplamento de equipamentos frontais e facilita na adequao de pesos

    frontais. A Figura 2 ilustra a estrutura de chassi propriamente dito.

    http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/
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    Figura 2. Estrutura de chassi propriamente dito. Fonte: John Deere.

    Semichassi

    A estrutura de semichassi geralmente utilizada para montar tratores entre 180 e 350 cv. O

    objetivo deste conjunto evitar que os esforos sejam diretamente absorvidos pelo motor. O

    semichassi apresenta caractersticas de trator rgido, fcil de fazer manobras e de adequar

    implementos. A Figura 3 ilustra a estrutura de semichassi.

    Figura 3. Estrutura de semichassi para tratores agrcolas. Fonte: John Deere.

    Chassi ar ticulado

    Os tratores com o chassi articulado foram desenvolvidos com o objetivo de conseguir

    aumentar a transferncia de potncia do trator para o solo. Com um chassi articulado possvel o

    uso de pneus de maior dimetro no eixo dianteiro e com isso aumentar a capacidade de trao dos

    tratores. Contudo, este tipo de chassi tem menor versatilidade para acoplamento de implementos emenor facilidade de manobras. A Figura 4 ilustra a estrutura de chassi articulado.

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    Figura 4. Estrutura de chassi articulado de tratores agrcolas. Fonte: PROTON (2006).

    MOTOR DO TRATOR

    Os tratores agrcolas so projetados para executar diversos tipos de operaes com diferentes

    necessidades de potncia. O motor de combusto interna tipo de motor que atende a essa

    caracterstica e a fonte de potncia dos tratores agrcolas. na sua maioria do ciclo diesel (Figura

    5). A potncia do motor de um trator pode ser utilizada para trabalhos agrcolas atravs de tomada

    de potncia, sistema hidrulico e barra de trao. Desses trs meios a tomada de potncia a mais

    eficiente. As perdas de potncia entre o motor e a rvore da TDP so, praticamente, insignificantes

    quando comparadas com as perdas no sistema hidrulico e na barra de trao.

    Figura 5. Motor diesel John Deere/4045T Srie 350, 106 cv/2300 rpm, 4 cilindros, 4,5 L.

    Biodiesel

    O biodiesel pode substituir o leo diesel em motores ciclo diesel de tratores agrcolas. Pode ser

    usado puro ou misturado ao diesel em diversas propores. A mistura de 2% de biodiesel ao diesel

    de petrleo chamada de B2 e assim sucessivamente, at o biodiesel puro, denominado B100. O

    biodiesel um combustvel derivado de fontes renovveis. Pode ser produzido a partir de leos

    vegetais, existindo dezenas de espcies vegetais no Brasil que podem ser utilizadas, tais como

    mamona, dend, girassol, babau, amendoim, manso e soja, dentre outras.

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    GLP Gs liquefei to de petrleo

    Marca Agrale, modelo 4.100GLP, lanado em 2006. Segundo a montadora, o trator Agrale

    4.100GLP (Figura 6) foi desenvolvido para ser utilizado nos setores industrial e agrcola. Equipado

    com motor de 12 kw (16,2 cv) de potncia, possui direo hidrosttica para facilitar a dirigibilidade

    e sistema de abastecimento com as opes de botijo de 20 kg intercambivel ou recarregvel,

    autonomia mdia de 12 horas de trabalho, consumo de 1,62 kg.h -1.

    Figura 6. Trator marca Agrale, modelo 4100GLP.

    SISTEMA DE TRANSMISSO

    Composto por embreagem, caixa de marchas, diferencial e reduo final (Figura 6).

    Figura 6. Componentes do sistema de transmisso. Caixa de marcha, embreagem, diferencial ereduo final. Disponvel em: http://auto.howstuffworks.com/transmission2.htm.Acessoem abr. 2006.

    Caixa de marchasA caixa de marchas deve apresentar diversas velocidades para facilitar regulagens em

    operaes agrcolas que a velocidade do trator tem influncia na qualidade da operao. A Figura 7

    ilustra a escala de velocidades do trator John Deere modelo 5605. Observe que o trator apresenta

    nove velocidades frente e trs velocidades r.

    http://auto.howstuffworks.com/transmission2.htmhttp://auto.howstuffworks.com/transmission2.htm
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    Figura 7. Velocidades de avano do trator JOHN DEERE modelo 5605.

    SISTEMA HIDRALICO DO ENGATE DE 3 PONTOS

    O engate de 3 pontos est localizado na parte traseira do trator (Figura 8). Apresenta trs

    pontos para acoplamento de mquinas e implementos ao trator: barra esquerda, barra direita e um

    ponto central, denominado de 3 ponto. As mquinas e implementos que so acopladas dessa

    maneira ao trator so denominados: montadas ou de engate de trs pontos.

    Figura 8. Engate de 3 pontos: barra esquerda, barra direita e 3 ponto.

    RODADOS

    Os tratores agrcolas podem apresentar rodados de pneus ou de esteiras. O pneu o tipo de

    rodado mais empregado. A Figura 9 ilustra linha de pneus radiais da Goodyear para tratores

    agrcolas. Existem no mercado alguns modelos de tratores agrcolas de rodado de esteiras de

    borracha (Figura 10). A Caterpillar dispe de seis modelos de grande porte do trator

    Tipo

    Nmero de

    velocidades

    Marcha Km/h

    A1 2,3

    A2 3,3

    A3 4,5

    Frente B1 5,4

    B2 7,8

    B3 10,6

    C1 14,8

    C2 21,1

    C3 28,8

    A -3,2

    R B -7,4

    C -20,4

    Transmisso:

    Sincronizada

    09 frente e 03 r

    Pneu traseiro 18.4-30R1 - Motor

    a 2400 rpm

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    CHALLENGER com potncia entre de 306 e 570 cv. A Yanmar dispe de um modelo de mdio

    porte, T80 com potncia de 79 hp.

    Figura 9. Linha de pneus radiais da Goodyear para tratores agrcolas.

    Figura 10. Rodado de esteiras de borracha.

    CARACTERSTICAS DOS TRATORES AGRCOLAS

    A norma NBR ISO4254-3 da Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT), indica

    parmetros apropriados para serem atendidos durante o projeto de tratores e fornece diretrizesrelativas preveno de acidentes.

    Vo livre verti cal mnimo de 400 mm

    O vo livre a distncia entre a parte inferior do chassi do trator e o solo (Figura 11). Deve

    apresentar um valor mnimo que permita o trfego do trator nas entrelinhas da cultura para realizar

    tratos culturais em estdios iniciais de desenvolvimento das culturas.

    Vo livre

    Figura 11. Vo livre dos tratores agrcolas.

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    Presena obr igatria de bar ra de tr ao osci lante removvel

    A barra de trao (Figura 12) o tipo de acoplamento por um ponto. Deve ser oscilante e

    removvel para facilitar o acoplamento e regulagens. As mquinas e implementos que so acopladas

    a barra de trao do trator so denominadas mquinas de arrasto.

    Figura 12. Localizao da barra de trao nos tratores agrcolas.

    Controle remoto opcional

    O controle remoto uma tomada de fluxo de leo sob presso que permite movimentar partes

    de mquinas acopladas ao trator. O controle est localizado no trator, sendo o leo conduzido

    atravs de mangueiras, sob presso, at um cilindro hidrulico localizado na mquina.

    Presena obr igatria de tomada de potncia

    A tomada de potncia (TDP) um eixo estriado localizado na parte traseira do trator acima da

    barra de trao (Figura 13). tambm denominada de tomada de fora (TDF) e PTO (power take

    off). A tomada de potncia apresenta rotao padronizada podendo ser de 540 ou 1000 rpm.

    Figura 13. Localizao da tomada de potncia nos tratores agrcolas.

    Capacidade de giro rpida e cur ta

    A capacidade de um trator realizar manobras em locais restritos expressa pelo seu raio de

    giro.

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    Eixos dianteir os e traseiros de bitolas regulveis

    A bitola de tratores agrcolas a distncia entre o centro das rodas (Figura 14). Um mesmo

    trator apresenta diversas bitolas para possibilitar o trfego nas entrelinhas da cultura e adequar o

    trator para o acoplamento de mquinas e implementos.

    Figura 14. Localizao da bitola de tratores agrcolas.

    I nstrumentos de fcil leitura com presena de tacmetro e hormetro

    O tacmetro indica a rotao de trabalho do motor e o hormetro as horas trabalhadas para

    controle das manutenes. A Figura 15 ilustra os componentes bsicos do painel de um trator

    agrcola.

    Figura 15. Componentes bsicos do painel de um trator agrcola. A-TDP; B-Restrio de ar; C-Luz alta;D-Hormetro; E- Bateria; G-Presso do leo; H-Termmetro; I-Tacmetro; J-Combustvel; K-pisca-pisca.

    Assento com regulagens e cin to de segurana

    O assento dos tratores deve apresentar regulagens para permitir ajustes dos controles ao

    operador e cinto de segurana para proteger o operador em caso de acidentes (Figura 16).

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    Figura 16. Assento de um trator agrcola.

    Pr esena de estr ibos e alas

    As alas e os estribos so necessrios para facilitar a subida e descida do operador evitando

    acidentes (Figura 17).

    Estribo

    Ala

    Estribo

    Figura 17. Localizao das alas e estribos nos tratores agrcolas.

    Os tratores agrcolas de modo geral devem possibilitar condies de atender as necessidades

    de potncia para aplicaes freqentes na atividade agrcola (Figura 18), tais como: trabalhos com a

    TDP, transporte de produtos, preparo do solo, plantio e pulverizao.

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    Plantio Pulverizao

    Figura 18. Exemplos de aplicaes freqentes de tratores na atividade agrcola.

    BIBLIOGRAFIA

    COUTO, J.L.V. & MONTALVO, M.F.M. Riscos no uso do trator agrcola. Disponvel em:http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/trator.htm.Acesso em: 28 ago. 2006.

    BARGER E.L.; LILJEDAHL, J.B.; CARLETON, W.M.; McKIBBEN, E.G. Tratores e seusmotores. 1.ed. Rio de Janeiro: USAID, 1966. 398 p.

    PROTON. Tratores Agrcolas STA 160. Disponvel em: http://www.protonprimus.com.br/.Acessoem: 29 ago. 2006.

    MIALHE, L.G. Mquinas motoras na agricultura. Vol. II. So Paulo: EDUSP, 1980. 367 p.

    http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/http://www.protonprimus.com.br/http://www.protonprimus.com.br/http://www.protonprimus.com.br/http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/