Formas de utilizar a potência do trator

Existem diversas formas de utilização dos meios de aproveitamento de potência do trator agrícola como barra de tração, tomada de potência e sistema hidráulico.

Para a execução de serviços no campo é necessário um meio de potência para auxiliar na produção agrícola. Primeiramente, o homem utilizava sua própria força para desenvolver essas tarefas. Posteriormente, passou a domesticar e utilizar alguns animais como fonte de potência no campo. Com o desenvolvimento dos tratores de combustão externa surgiram as primeiras fontes de potência mecânica existentes no campo. As máquinas a vapor não eram detentoras de grande potência, porém, já possuíam maior capacidade de trabalho do que os meios anteriores. O surgimento dos motores de combustão interna no início do século 20 possibilitou aos tratores agrícolas gerar e disponibilizar grandes potências, permitindo alta capacidade de tração.

A capacidade de tracionar implementos e o fornecimento de potência para acionamento de máquinas estão entre as funções básicas de um trator agrícola, sendo ligadas diretamente com a potência disponibilizada aos meios de aproveitamento de potência. A regulagem correta destes componentes e o conhecimento sobre as técnicas de operacionalidade, permite ao operador obter qualidade nas operações realizadas, um menor consumo de combustível e um menor desgaste dos componentes, influenciando na redução dos custos de produção.

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TRACIONANDO PELA BARRA DE TRAÇÃO

A primeira função de um trator no campo é tracionar implementos agrícolas. A capacidade de tração em um trator agrícola foi inicialmente difundida através de um meio de aproveitamento de potência conhecido como barra de tração. Esse meio encontra-se na parte posterior do trator e é constituído de material metálico. Em uma das extremidades a barra de tração é presa ao chassi do trator através de pinos e parafusos e na outra extremidade possui um orifício por onde se acoplam, através de pinos de união, os implementos que possuem cabeçalho. Os implementos acoplados na barra de tração são denominados implementos de arrasto. Implementos acoplados na barra de tração são denominados implementos de arrasto.

Devido às perdas de potência através do atrito entre os mecanismos internos de transmissão, a patinagem dos rodados do trator e o tipo de solo podem chegar a até 50% da potência nominal do motor. Algumas estratégias para o melhor aproveitamento da potência do trator através da barra de tração passam pela utilização de pneus radiais, de rodados duplos ou múltiplos e de esteiras, além da adição de lastros.

Barra de tração tipo degrau (fixa)
Barra de tração tipo degrau (fixa)
Barra de tração do tipo boca de lobo (oscilante)
Barra de tração do tipo boca de lobo (oscilante)

As regulagens na barra de tração são simples. Quanto ao movimento, a barra de tração em um trator pode ser fixa ou oscilante. Quando se encontra no modo oscilante, a barra de tração, juntamente com o cabeçalho, diminui o raio de giro do conjunto mecanizado em manobras realizadas em locais com pouco espaço. A barra se torna oscilante graças a retirada de pinos ou parafusos que fixam a barra em apenas uma posição. A barra de tração também pode possuir várias formas. Podem ser reta, com degrau ou com boca de lobo. A posição do engate do implemento e o local onde a força de reação é aplicada influencia diretamente força de tração aplicada.

A posição do engate do implemento e o local onde a força de reação é aplicada influenciam diretamente a força de tração aplicada
A posição do engate do implemento e o local onde a força de reação é aplicada influenciam diretamente a força de tração aplicada

ACIONAMENTO PELA TOMADA DE POTÊNCIA (TDP)

O outro meio de aproveitar a potência disponível pelo trator é por meio da Tomada de Potência, popularmente conhecida como TDP, que possui a função de transmitir potência do motor (torque e rotação) para o acionamento de máquinas e equipamentos agrícolas acopladas ao trator, como bombas, geradores, roçadoras, pulverizadores, distribuidores, dentre outros. Trata-se do componente que apresenta maior aproveitamento em termos de eficiência em relação potência nominal do motor (85% a 90%). A TDP é uma extremidade livre de um eixo da árvore de transmissão provida de estrias e, nos tratores atuais, a TDP se encontra na parte posterior do trator, acima da barra de tração. A acoplagem para aproveitamento da potência nos implementos é realizada através do eixo cardan.

Tomada de potência (TDP) de 6 frisos, correspondente a 540 rpm
Tomada de potência (TDP) de 6 frisos, correspondente a 540 rpm

A TDP possui rotações de trabalho padronizadas de 540 ou 1000 rpm. Os implementos agrícolas são majoritariamente acionados pela TDP de 540 rpm, sendo que algumas máquinas auxiliares (geradores, bombas hidráulicas) necessitam de rotações maiores. Esses dois modelos são facilmente identificados observando o diâmetro dos eixos e o número de estrias existentes (Figura 1). Na TDP, a rotação varia de acordo com a rotação nominal do motor e a forma de transmissão do trator. São dependentes quando o movimento da TDP é interrompido pela embreagem acionada. O acionamento de duplo estágio, ou embreagem dupla, é obtido pelo mesmo pedal que controla o disco que transmite o movimento para as rodas motrizes, no entanto, permite que o trator arranque ou pare sem interromper a transmissão de potência. São chamadas independentes quando o movimento é comandado por uma árvore de transmissão própria.

Figura 1
Figura 1

SISTEMA HIDRÁULICO DO TRATOR

O sistema hidráulico de tratores agrícolas é um conjunto de mecanismos de transmissão de força através de fluxo de óleo sob pressão. Ele pode ser dividido em duas partes: o sistema de levante hidráulico (SLH) e o sistema hidráulico auxiliar (SHA). Os implementos acoplados no sistema de levante hidráulico são chamados de implementos montados.

O SLH é composto basicamente por uma bomba, cilindros hidráulicos e três pontos de fixação. Os dois pontos inferiores (primeiro e segundo pontos) são acionados pelo SH do trator permitindo suspender e abaixar os implementos a ele acoplados através do simples comando do operador. O braço superior designado de terceiro ponto é móvel e tem como função dar equilíbrio do implemento no sentido longitudinal.  

As válvulas de controle remoto sempre são compostas por um par de acopladores com engate rápido, que fazem a saída e o retorno do óleo para os atuadores
As válvulas de controle remoto sempre são compostas por um par de acopladores com engate rápido, que fazem a saída e o retorno do óleo para os atuadores

As regulagens necessárias para o uso correto do SLH se baseiam na centralização e nivelamento do implemento acoplado em relação a linha de tração do trator. A centralização é regulada através das barras ou correntes estabilizadoras que se encontram nas laterais dos braços inferiores. Para a centralização adequada as distâncias das barras estabilizadoras até os rodados deverão ser as mesmas. O nivelamento é realizado no sentido da transversal, por meio da regulagem do tamanho dos braços inferiores influenciando na largura de trabalho, e no sentido do longitudinal por meio da regulagem do tamanho do braço do terceiro ponto influenciando na profundidade de trabalho.

A transmissão de potencia pelo SHA através de implementos acoplados e conectados ao trator por mangueiras de engate rápido. Essas mangueiras, através do fluxo de óleo sob pressão acionam cilindros ou motores hidráulicos localizados nos implementos. Conforme o modelo do trator, o engate poderá apresentar uma ou mais válvulas de controle remoto, sendo que, cada uma delas é composta de um par de acopladores com engate rápido que fazem a saída e o retorno do óleo para os atuadores no implemento. As válvulas de controle remoto possuem em seu corpo um regulador de vazão que atende a demanda de óleo do requerida pelo implemento, onde, o símbolo da tartaruga está associado a uma reação mais lenta do acionamento do pistão no implemento acoplado e lebre associado a uma reação mais rápida.

Implemento acoplado na TDP e sistema de três pontos
Implemento acoplado na TDP e sistema de três pontos

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O desenvolvimento constante de novos implementos para variadas finalidades impõe aos engenheiros e operadores a necessidade de buscar alternativas de acoplamentos diversos. A possibilidade de utilização da barra de tração, do sistema hidráulico e da tomada de potência na parte dianteira de alguns modelos de tratores é um exemplo de como podemos utilizar diversas formas de aproveitamento de potência. A versatilidade dos meios de aproveitamento de potência, associado a utilização correta dos dispositivos, em termos de regulagem e operacionalidade, torna os tratores agrícolas imprescindíveis para execução de diversas tarefas no campo.


Túlio de Almeida Machado, IFGoiano/Campus Morrinhos; Anderson Gomide Costa, UFRRJ; João Barreto Cunha, UFRRJ


Artigo publicado na edição 174 da Cultivar Máquina

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