MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA

Estudo aplicado das máquinas agrícolas visando sua utilizaçãoracional

Planejamento das Operações com Máquinas Agrícolas

O que fazer? Como fazer?

Quando fazer? Com o que fazer?

Dimensionamento de Máquinas Agrícolas

Conhecer o programa de produção da propriedade

Operações a executar;

Semeadura de soja em sistema convencional

Calagem ⇒ preparo primário ⇒ preparo secundário ⇒

semeadura ⇒ tratamentos culturais ⇒ colheita ⇒ transporte de

grãos ⇒ processamento ⇒ armazenamento.

Área a ser trabalhada;

Mapear e fazer ficha de cada setor ⇒ acidentes geográficos ⇒

área total ⇒ área útil ⇒ obras estruturais ⇒ tipo de solo ⇒ análises

químicas e físicas ⇒ produtividade ⇒ insumos aplicados ⇒

operações realizadas.

Operações agrícolas, lavouras e áreas a serem utilizadasOperaçõesagrícolas

Lavouras queutilizam esta

operação

Soma dasáreas daslavouras

(ha)

Número depassadas da

operação

Área total daoperação

(ha)

Calagem 1 – 2 – 5 - 6 64 1 64

Aração 1 – 2 – 3 - 7 – 9 75 1 75

Gradagem pesada 4 – 5 – 6 – 8 - 10 -

11 44

1

44

Grad. nivelamento 1 – 2 – 3 - 7 – 9 75 3 225

Grad. nivelamento 4 – 5 – 6 – 8 - 10 -

11 44 2 88

Semeadura 1 a 11 119 1 119

Herbicida 1 – 2 – 5 - 6 64 1 64

Capina mecânica 3 – 4 – 7 – 8 – 9 –

10 - 11 55 2 110

Aplic. defensivos 1 a 11 119 1 119

Colheita 1 a 11 119 1 119

Calendário de trabalho (tempo disponível);

Períodos

Rígidos (semeadura e colheita)

Flexíveis

Rotina operacional – lavoura de soja – sistema convencional

2002

Mês => Jun Jun Jul Jul Ago Ago Set Set Out Out Nov Nov Dez Dez

Quinzena => 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-31 1-15 16-31

Calagem

Prep. Prim.

Prep. Séc.

Semeadura

Trat. Cult.

2003

Mês => Jan Jan Fev Fev Mar Mar Abr Abr Mai Mai Jun Jun Jul Jul

Quinzena => 1-15 16-31 1-15 16-28 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31

Trat. Cultur.

Colheita

Manutenções

Capacidade Requerida (CR) ou Ritmo Operacional (RO)

( )

( )dia ou h

ha

diaha ou

hha Tempo

Area = RO ou CR

Tempo Disponível (Td)

( )[ ] JNu+Ndf-N=Td ×Onde:

Td ⇒ tempo disponível (h)

N ⇒ número total de dias do período

Ndf⇒ número de domingos e feriados no período

Nu ⇒ número de dias indisponíveis por umidade

J ⇒ número de horas da jornada de trabalho (h)

Como obter Nu?

- Série de dados meteorológicos e conhecimento do solo e região;

- Schlosser (1998)

Soja Nu = Ndc x 1,2 Arroz irrigado Nu = Ndc x 1,45

Ndc ⇒ número de dias de chuva

Exemplo fictício de dias chuvosos e dias úmidos

para uma propriedade.

MêsNúmero dedias com

chuva(Ndc)

Períodosde chuva

(Pc)

Dias paradosapós chuvas

(Dp)

Total dedias úmidos

(Nu)

Janeiro 10 3 2 16Fevereiro 8 2 2 12

Março 8 3 2 14Abril 7 2 2 11Maio 6 3 2 12

Junho 8 3 2 14Julho 8 2 2 12

Agosto 9 2 2 13Setembro 8 3 2 14Outubro 8 2 2 12

Novembro 7 3 2 13Dezembro 7 2 2 13

Nu = Ndc + (Pc x Dp)

Planilha para o cálculo do RITMO OPERACIONAL

Operações N Ndf Nu Td(dias)

J (horas)

Td(horas)

Área(ha)

R.O.(ha/dia)

R.O.(ha/h)

Calagem 45 07 18 20 10 200 64 3,20 0,32Aração 47 06 22 19 12 108 75 3,95 0,33Grad.Pesada 47 06 22 19 12 108 44 2,32 0,19Grad. Nivel. 45 09 16 20 12 240 313 15,65 1,30Semeadura 61 10 25 26 12 312 119 4,58 0,38Herbicida 46 08 15 23 08 184 64 2,78 0,35Capina Mec. 46 08 15 23 08 184 110 4,78 0,60Apl. Defens. 46 08 15 23 08 184 119 5,17 0,65Colheita 44 08 16 20 08 160 119 5,95 0,74

02468

1012141618

Calage

m

Grad.Pes

ada

Grad.N

ivel.

Semea

dura

Herbicid

a

Capina

Mec

.

Apl. D

efens

.

Colheit

a

Operações

RO

(ha/

dia)

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

Calage

m

Grad.Pes

ada

Grad.N

ivel.

Semea

dura

Herbicid

a

Capina

Mec

.

Apl. D

efens

.

Colheit

a

Operações

RO

(ha/

h)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

junjul/0

1jul/0

2ag

o set

out/01

out/02

novdez

/01dez

/02 janfev

/01fev

/02 mar

Período (mês)

Ritm

o O

pera

cion

al (h

a/di

a)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

junjul/0

1jul/0

2ag

o set

out/01

out/02

novdez

/01dez

/02 janfev

/01fev

/02 mar

Período (mês)

Ritm

o O

pera

cion

al (h

a/h)

ηv10ROtrabalho de Largura (m) ×

×=

Onde:

RO ⇒ Ritmo Operacional (ha/h)

v ⇒ Velocidade de deslocamento (km/h)

η ⇒ Rendimento ou Eficiência de campo

Eficiência de campo, velocidade de deslocamento e vida útil deequipamentos agrícolas.

Eficiência decampo

Velocidade dedeslocamento

Vida útilestimada

Faixa(%)

Típico(%)

Faixa(km/h)

Típico(km/h) (h)

Preparo do solo e semeaduraArado de aivecas 70-90 85 5,0-10,0 7,0 2000Arado de discos 70-90 85 5,5-10,0 7,0 2000Grade de disco tandem 70-90 80 6,5-11,0 10,0 2000Arado escarificador 70-90 85 6,5-10,5 8,0 2000Cultivador de campo 70-90 85 8,0-13,0 11,0 2000Grade de dentes 70-90 85 8,0-13,0 11,0 2000Rolo picador 70-90 85 7,0-12,0 10,0 2000Picador de resíduos 70-90 80 6,5-11,0 8,0 2000Grade dentes rotativos 70-85 80 13,0-22,5 19,0 2000Cultivador de linha 70-90 80 5,0-11,0 8,0 2000Enxada rotativa 70-90 85 2,0-7,0 5,0 1500Semead. fluxo contínuo 50-75 65 6,5-11,0 9,0 1500Semeadora de precisão 55-80 70 6,5-11,0 8,0 1500Fonte: ASAE D230.4, 1988.

Eficiência de campo, velocidade de deslocamento e vida útil deequipamentos agrícolas.

Eficiência decampo

Velocidade dedeslocamento

Vida útilestimada

Faixa(%)

Típico(%)

Faixa(km/h)

Típico(km/h) (h)

ColheitaPicadora de milho 60-75 65 3,0-6,5 4,0 2000Colhedora automotriz 60-75 65 3,0-6,5 5,0 2000Ancinho enleirador 75-85 80 5,0-10,0 8,0 2000Ancinho condicionador(rot.)

75-90 80 8,0-19,0 11,0 2500

Rastilho enleir. lateral 70-90 80 6,5-13,0 10,0 2500Enfard. fardos retang. 60-85 75 4,0-10,0 6,5 2000Enfard. fardos redond. 55-75 65 5,0-13,0 8,0 1500Colhedora de forragem 60-85 70 2,5-8,0 5,0 2500Colhedora de beterraba 50-70 60 6,5-10,0 8,0 1500Colhedora de batatas 55-70 60 2,5-6,5 4,0 2500Colhedora de algodão 60-75 70 3,0-6,0 4,5 3000

OUTROS EQUIPAMENTOSDistrib. fertilizantes 60-80 70 8,0-16,0 11,0 1200Pulverizador de barras 50-80 65 5,0-11,5 10,5 1500Atomizador 55-70 60 3,0-8,0 5,0 2000Reboque forrageiro 2000Reboque 3000

TRATORES2 rodas motrizes 120004 rodas motrizes 16000Fonte: ASAE D230.4, 1988.

Dimensionamento dos implementos a serem usados na propriedade

OperaçõesVelocidade de

operação(km/h)

Rendimentoou eficiência

(%)

Larguratrabalho

(m)Recomendação

Fluxo do planejamento da mecanização agrícola

Determinação das operações e áreas

Construção do gráfico de GANTT

Determinação do tempo disponível para as operações eá

Cálculo do ritmo operacional

Dimensionamento de máquinas, implementos, tratores

Construção do gráfico do ritmo

Correções:Dias doperíodo;

domingos eferiados;jornada;

ritmooperacional

CONCEITOS IMPORTANTES

Capacidade de Campo (Cc)

Aplicada as máquinas e implementos que para executarem umaoperação necessitam deslocar-se no campo cobrindo uma determinada área.

tempo de Unidadetrabalhada Área = Cc

Capacidade de Campo Teórica (CcT)

Obtida a partir de dados relativos às dimensões dos órgãos ativos dasmáquinas, especificamente largura de corte e velocidade de deslocamento.

to deslocamen de velocidade x teórica corte de Largura = CcT

Capacidade de Campo Efetiva (CcE)

Capacidade efetivamente demonstrada pela máquina no campo.

produção de Tempotrabalhada Área = CcE

Capacidade de Campo Operacional (CcO)

Capacidade da máquina ou implemento no campo incluindo efeitos deordem operacional (tempos consumidos no preparo da máquina e eminterrupções).

máquina Tempotrabalhada Área = CcO

Rendimento Operacional

Indica as perdas provenientes do não aproveitamento integral dacapacidade operacional da máquina.

Rendimento de campo teórico (RcT) 100 CcTCcE = RcT

Rendimento de campo efetivo (RcE) 100 CcECcO = RcE

DIMENSIONAMENTO DE TRATORES

Potências

Máxima

Na TDP

Na Barra de tração

( )

( )

( )

( )

270

vFt

=Pt ou 3,6

vFt

=Pt hkmkgf

CVh

kmkN

kW

××

Onde:

Pt = Potência na barra de tração (kw ou CV)

Ft = Força de tração (kN ou kgf)

V = velocidade de deslocamento (km.h-1)

Carga extra em função da declividade

( )( ) ( )

100 d Mt

=Ce %kgkg

×

Onde:

Ce = Carga extra (kg)

Mt = Massa total do conjunto (trator+implemento+operador) (kg)

d = Declividade do terreno (%)

Potência consumida para vencer a declividade

( )

( )

367,2

v CePd h

kmkg

kW

×

=

Onde:

Pd = Potência consumida para vencer a declividade (kW)

Ce = Carga extra (kg)

Determinação da potência requerida pelo implemento

( )

( )

( )

( )

270

vF=Pr ou

3,6

vF=Pr h

kmkgf

CVh

kmkN

kW

××

Onde:

Pr = Potência requerida (kW ou CV)

Ft = Força de tração (kN ou kgf)

V = velocidade de deslocamento (km.h-1)

Potência requerida pelo implemento econsumida pela declividade

( ) ( ) ( )kWkWkW PrPdPti +=

Onde:

Pti = Potência total requerida pelo implemento e declividade

Pd = Potência consumida pela declividade

Pr = Potência requerida

Potência exigida no motor de trator

a = Potência no motor

b = a x 0,86 ⇒ Potência máxima na TDP

c = b x 0,86 ⇒ Potência máxima na B.T. (concreto)

d = c x 0,86 ⇒ Potência máxima na B.T. (solo firme)

e = d x 0,86 ⇒ Potência útil na B.T.(solo firme)

f = e x 0,86 ⇒ Potência útil na B.T. (solo cultivado)

g = f x 0,86 ⇒ Potência útil na B.T. (solo solto)

Exemplo um trator com 75 kW a 2200 RPM de pot. máxima no motora = Potência máxima disponível no motor 75kWb = Potência máx. na TDP: 75 kW X 0,86 64,50kW;c = Potência máx. na B.T(concreto): 64,50 X 0,86 55,47kW;d = Potência máxima na B.T. (solo firme): 55,47kW X 0,86 47,71kW;e = Potência usável na B.T. (solo firme): 47,71kW X 0,86 41,03kW;f = Potência usável na B.T. (solo cultivado): 41,03kW X 0,86 35,28kW;Potência usável na B.T. (solo solto):35,28kW X 0,86 30,35kW

Para motores aspirados, perde-se aproximadamente 1% dapotência no motor a cada 100m de altitude. Para motores turbinadosesta perda pode ser desconsiderada. Este aumento na potência domotor do trator é adicionado após o cálculo da potência totalexigida pelo implemento e da potência perdida pelo sistema detransmissão e contato roda-solo.

Equipamentos para movimentação de insumos e grãos

Carretas agrícolas (2 a 10ton)

Carretas graneleiras (3 a 16ton)

Carretas tanque (1.000 a 6.000L)

Caminhões (6 a 70ton) Classificação de caminhões quanto a capacidade de tração.

Classificação Capacidade de tração (kg)

leve de 6.000 a 10.000

médio de 19.000 a 19.500

médio-pesado de 21.100 a 22.500

pesados de 32.000 a 36.000

extra-pesados de 50.000 a 70.000Fonte: Silveira, 1991.

Capacidade dos equipamentos para transporte

Coeficiente de ocupação (Cocup)

Relação entre a distância percorrida com carga completa edistância percorrida vazio.

Ex.1:

Caminhão na ida leva carga completa e retorna vazio tem Cocup = 0,5

Ex.2:

Caminhão com capacidade de 20ton, na ida leva 8ton e retornavazio tem Cocup = 0,2

2,05,0208Cocup =×=

Ex.3:

Se o mesmo caminhão ao voltar transportar 10ton terá Cocup = 0,45

45,05,020105,0

208Cocup =

×+

×=

Cálculo da capacidade para transporte

Em distância por unidade de peso

( ) ocuph

kmtonhkm.ton CvCgC ×××=

η

Onde:C = capacidade de transporte;Cg = capacidade de carga do veículo;v = velocidade de deslocamento;

η = eficiência;Cocup = coeficiente de ocupação.

Em peso por unidade de tempo

Distância pré-fixada e demanda contínua de transporte (transporte a granel dacolheita, colhedora para unidade de beneficiamento)

( )

( )( )h

hkm

km

ton

hton

Dv

d2NCg

C+

××

=

Onde:C = capacidade de transporte;Cg = capacidade de carga do veículo;N = número de veículos;d = distância do transporte da carga (média entre o local de carga edescarga);V = velocidade de deslocamento;D = demoras. Perdas de tempo devido a esperas, carga e descarga para cadaviajem.Obs. o Cocup desta fórmula é de 0,5 e a vel. de deslocamento igual na viajem de ida e volta.

Para viagens com velocidades de deslocamento de ida e voltadiferente, a fórmula será a seguinte (Cocup = 0,5):

( )

( ) ( )( )h

hkm

km

hkm

km

ton

hton

Dvvd

vcgd

NCgC

++

×=

Onde:Vcg = velocidade do veículo carregado;Vv = velocidade do veículo vazio.

Exemplo de dimensionamento do transporte dos grãos dapropriedade à unidade de beneficiamento.Cultura: sojaProdutividade: 3.000kg.ha-1

Colheita: 2 colhedoras SLC – 6200, largura da plataforma de 3,96m.

Quantidade de produto colhido por dia:

Capacidade de produção colhedora = 7,53ton.h-1

Jornada = 12,0h.dia-1

Colheita = 7,53ton.h-1 x 12h.dia-1 = 90,8ton.dia-1

Opção de CAMINHÃO:

Caminhão meio-pesado - Capacidade de 20,0 tonNúmero de cargas - caminhão:

90,8ton.dia-1 / 20ton.carga-1 = 4,54 ⇒ 5cargas.dia-1

Carga do caminhão:

Início das atividades: 10:00h20ton.carga-1 / 7,53ton.h-1 = 2,7h = 2 h e 40 min

Tempo para deslocamento até a Unidade de beneficiamento:

Velocidade média do caminhão = 50km.h-1

Distância para a unidade de beneficiamento = 45kmTempo = 45km / 50km.h-1 = 0,9hTempo estimado de espera para descarregamento = 1hTempo de descarregamento da carga = 0,2hTempo de retorno para a fazenda = 0,9hTempo total de transp. e descarregamento dos grãos = 3,0h.

Previsão de horários - caminhão 1:

Chegada na propriedade: 10hTempo de carregamento do caminhão = 2 h e 40 minSaída das áreas de colheita : 12:40hTransporte e descarregamento dos grãos = 3hHorário possível de retorno à área de colheita = 15:40hPróximo horário disponível para carregamento = 17:30h

Controle operacional da mecanização agrícola

Medir os trabalhos realizados

Verificar se o trabalho ocorre de acordo com o planejado

Requisitos para implantação

Identificação das máquinas

Identificação das áreas de trabalho

Codificação das operações de campo

Identificação das máquinas

Para tratores: números (1, 2, 3...)

Para grades: letra G e números (G1, G2, G3...)

Para arados: letra A e números (A1, A2, A3...)

Pintados no chassi com cores contrastantes em partes visíveis

Identificação das áreas de trabalhoDevem ser cadastradas com informações de interesse

Planta plani-altimétrica

Caracterização físico-química

Épocas das operações, etc...

Codificação das operações de campo

Codificar as diversas operações realizadas pelas máquinas

agrícolas para facilitar o preenchimento dos documentos decontrole

Adaptado de Mialhe, 1974.

Levantamento de tempos consumidos e trabalho realizado

Operador ou tratorista

Fiscal

Operações: Paradas:

1 Aração A Abastecimento2 Gradagem C Café3 Semeadura O Oficina4 Aplicação de defensivos Ch Chuva5 Limpeza L Limpeza... ... ... ...

Documentos de controle operacional

FICHA DE CONTROLE OPERACIONAL

Trator n.o: Turno: Data:______ / ______ /______

Local: Operador: Implemento: Código da Tempo emmovimento:

Tempo parado

Tipo: No. operação: Início: Fim: Total: Início: Fim: Total:

Operador Tempo total em movimento:

Responsável: Tempo total parado:

Horímetro Início: Fim: Total:

Observações: Verso da folha Jornada de trabalho:Fonte: Adaptado de Mialhe, 1974.

Controle da manutenção dos tratores e das máquinas

Controle de abastecimento e manutenção periódica

Exemplo de planilha de controle de abastecimento pelo operador

FAZENDA TRÊS FIGUEIRAS LTDA.

Descrição dos serviços: Tempo:Tarefa efetivamente realizada

Viagens

Paradas

Manutenção

Total de horas

Descrição do consumo Quantidade:Combustível

Óleo lubrificante

Motor

Transmissão

Hidráulico

Graxas

Trator

Implemento

Horímetro ⇒Fonte: Adaptado de Mialhe (1974).

Exemplo de planilha de controle de abastecimento por comboio

FAZENDA TRÊS FIGUEIRAS LTDA.

CONTROLE DIÁRIO DE ABASTECIMENTO DE COMBUSTÍVEIS E LUBRIFICANTESData:_____/_____/_____

Comboio n.o: _________ Tanque: __________(Litros)

Tempo de abastecimento Responsável:N.o do tratorabastecido:

Início: Final: Total: Horímetro Tipo de abastecimento: Litros ou kg

Fonte: Adaptado de Mialhe (1974).

Exemplos de planilha de manutenção periódica

Diária

FAZENDA TRÊS FIGUEIRAS LTDA.Data: _____/_____/_____ Trator: ________ Horímetro: ________

Horário Início:_____ Final:_____ da manutenção Serviço de ________ horas

Serviços executados: Meterial consumido:

Ordem Especificação: Especificação (Marca/modelo) Quantidade

Encarregado da manutenção: ___________________ Operador: __________________________________

Fonte: Adaptado de Mialhe (1974).

Periódica

FAZENDA TRÊS FIGUEIRAS LTDA.PLANILHA DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA - REVISÃO DE 10 HORAS

Data: _____/_____/_____ Trator N.o: _________

Horímetro: _______________ Executado por: _________________________________________

Número: Descrição da tarefa a ser realizada: X

1 PURIFICADOR DE AR - Limpar o pré-purificador

2 MOTOR - Verificar o nível do óleo e completar

3 RADIADOR - Verificar o nível da água e completar

4 PNEUS - Verificar as pressões

5 PEDAIS DO FREIO - Engraxar (1 pino)

… …

X Checagem geral em torno do equipamento

Marcar com X os pontos verificados e deixar em branco os ítens não realizados.⇒

Fonte: Adaptado de Mialhe (1974).