Variáveis que alteram a capacidade de tração e índice de patinagem do trator

O raio de rolamento de um pneu pode ser entendido como o valor que contribui efetivamente para o seu deslocamento, ou seja, é a distância percorrida por um pneu em uma revolução completa do eixo dividido por 2π, obtida em condição de tração nula, ou seja, deslocamento autopropelido sobre superfície indeformável.

O valor do raio de rolamento pode variar em função de desgaste, pressão interna do pneu e do peso sobre o rodado. Este valor é utilizado para calibração do indicador de velocidade de deslocamento dos tratores. Desta forma, pode-se observar algo comum à velocidade registrada no velocímetro nem sempre é a real.

O advento e a consolidação da computação e da eletrônica na agricultura ocorreram mediante a redução dos custos e da complexidade, garantindo que tais sistemas tenham resultado favorável na agricultura.

A pressão interna dos pneus possui uma forte influência no desempenho dos conjuntos mecanizados, principalmente quanto à perda de eficiência dos tratores agrícolas promovida pela patinagem dos pneus. Além da patinagem, considera-se também o efeito da deformação dos pneus e do solo na redução da velocidade translacional, esses fatores atuando concomitantemente.

A patinagem dos pneus de um trator agrícola pode ser obtida com o auxílio de instrumentação eletrônica, onde contadores de pulsos são instalados junto a cada pneu. Esse parâmetro operacional é definido mediante a comparação da velocidade atual do trator com a velocidade tangencial periférica dos pneus, que é dada pelo produto da velocidade angular com o raio de rolamento do pneu.

Sendo o raio de rolamento um parâmetro importante na determinação da patinagem, objetivou-se com este trabalho determinar a influência do acionamento da tração dianteira auxiliar (TDA) no raio de rolamento para três pressões internas dos pneus.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi conduzido no Laboratório de Mecanização Agrícola, da Universidade Federal de Viçosa, no Campus de Viçosa (MG). Foi utilizado um trator John Deere, modelo 5705 4x2 com tração dianteira auxiliar (TDA) e com potência de 62,56kW (85cv) no motor a 2.400rpm, o qual foi instrumentado para condução do trabalho. O trator estava equipado com pneus Pirelli TM 95 18.4-30 no eixo traseiro e Goodyear Dyna Torque II 12.4-24 no eixo dianteiro, ambos de construção diagonal.

A rotação das rodas motrizes do trator foi monitorada com o auxílio de transdutores indutivos tubulares associados a cada uma das rodas por meio de suportes. A alteração do campo magnético (indução) dos transdutores ocorreu pela passagem de aletas equidistantes dispostas na periferia de uma coroa circular afixada concentricamente dentro da calota dos rodados, servindo assim como sistema referencial. Todos os sensores foram conectados ao sistema de aquisição de dados Spider 8 e configurados pelo software Catman 2.2, ambos disponibilizados pela HBM.

Os tratamentos foram constituídos de três pressões internas 82,74, 96,53 e 110,32kPa (12, 14 e 16psi, respectivamente) combinadas com as condições de tração dianteira auxiliar ligada e desligada, no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Em todos os tratamentos do experimento foi utilizada a marcha 1ª B a 2.400rpm no motor, o que proporciona uma velocidade operacional teórica média de 1,48m s-1 (5,33km/h). O trabalho foi realizado em pista de concreto com topografia plana, com 30 metros de comprimento e 15 metros adicionais para estabilizar o deslocamento do conjunto.

A velocidade desenvolvida pelo trator durante a operação, que corresponde à velocidade translacional dos pneus, foi obtida com o uso de uma unidade de radar de efeito Doppler acoplado ao chassi do trator. O raio de rolamento foi obtido através de equação específica (ver Box).

Os dados obtidos foram submetidos à análise de regressão linear, sendo os modelos selecionados com base no coeficiente de determinação, no comportamento do fenômeno e na significância dos coeficientes de regressão com a utilização do teste t. O efeito da tração foi analisado por teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

RESULTADOS

O raio de rolamento determinado com a tração ligada e desligada não apresentou diferença estatística para nenhuma das pressões internas utilizadas nos pneus (Tabela 1).

Tabela 1 - Valores médios para o raio de rolamento (m) dos pneus utilizados para as combinações entre TDA ligada e desligada, pressão interna dos pneus e eixo

Pressão (kPa)

TDA ligada

TDA desligada

Traseiro

Dianteiro

Traseiro

Dianteiro

82,74

0,7092 A

0,5279 B

0,7127 A

0,5348 B

96,53

0,7216 A

0,5366 B

0,7189 A

0,5400 B

110,32

0,7291 A

0,5431 B

0,7257 A

0,5473 B

As médias seguidas de pelo menos uma mesma letra, maiúscula na linha e para a mesma condição de acionamento da TDA, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Foram realizadas três repetições.

Os raios de rolamento dos pneus de um mesmo eixo não apresentaram diferença significativa entre si, dessa forma, a análise foi baseada no raio de rolamento médio dos pneus dianteiros e traseiros. A pressão interna dos pneus teve efeito significativo, linear e positivo sobre o raio de rolamento médio dos pneus dianteiros e traseiros.

CONCLUSÕES

O aumento da pressão interna dos pneus aumentou o raio de rolamento dos pneus do trator. O modelo ajustado explica satisfatoriamente o comportamento do raio de rolamento dos pneus em função da pressão interna.

BOX 1

EQUAÇÃO

Em que,

rr – Raio de rolamento (m);

Vop – Velocidade real de deslocamento obtida pelo radar (m s-1); e,

n – Rotação do eixo motriz (rps).

Este artigo foi publicado na edição 135 da revista Cultivar Máquinas. Clique aqui para ler a edição.

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Silvânia Furlan

Instituto Biológico