Lastro ideal

Estudos de lastragem ajudaram a definir as características ponderais de um trator e confirmaram que os tratores com tração dianteira auxiliar (4x2 aux.) apresentam melhor desempenho quando a porcentagem de peso no eixo dianteiro está na faixa de 36 a 45%. Sabe-se que o peso total e a distribuição de peso por eixo em tratores 4x2 aux. são fatores preponderantes na otimização do seu desempenho na barra de tração. A partir de uma massa básica, lastros metálicos e líquidos são acrescidos nos eixos dianteiros e traseiros, em proporções adequadas.

A princípio, a um peso maior deve corresponder maior força de tração. Considerando-se, porém, a economia de material e a redução da resistência ao rolamento, o trator deveria pesar o menos possível. Às vezes se fala em relação peso-potência do motor como um parâmetro de desempenho a ser observado no trator, mas até hoje se desconhece um estudo fundamentado cientificamente que diga qual relação é a ideal. Na frota de tratores novos disponíveis no mercado brasileiro são encontrados valores que variam, normalmente, de 52 a 64 kg/cv no motor e de 57 a 72 kg/cv na tomada de potência.

Um trabalho de adequação de lastragem foi realizado com um trator Agrale BX 4.150 equipado com motor MWM TD 229 Diesel, com potência no motor de 135 cv a 2300 rpm, rodado dianteiro Goodyear 14.9-28 (18 lbf/pol²), rodado traseiro Firestone 23.1-30 SAT 23 (16 lbf/pol²). Os parâmetros de desempenho foram determinados em pista de concreto. Para quem acha estranho verificar o desempenho em pista de concreto, é bom esclarecer que esta é a condição padrão dos ensaios normalizados. A pista de concreto, ao contrário do solo, apresenta condições uniformes de superfície prestando-se muito bem para estudos comparativos.

Os estudos comparativos de lastragem foram precedidos de determinações para seleção da melhor distribuição de peso sobre os eixos de tração. Para isso, oito condições de distribuição de peso (L1 a L8) foram estabelecidas (tabela 1 - veja no final do texto como visualizar este artigo, com fotos e tabelas, em PDF), limitando-se o peso máximo do trator em 8100 kgf , o que dá uma relação peso/potência de 60kg/cv no motor. O coeficiente de tração (relação força de tração/peso) e a potência na barra foram os parâmetros determinantes da seleção.

Dessas oito condições, três foram selecionadas para levantamento das curvas de desempenho em pista de concreto, sendo os testes conduzidos em duas marchas. Em marcha baixa, limitou-se a força de tração máxima ao limite de 15% de patinagem das rodas motrizes. Em marcha alta, com velocidade entre 4,5 e 9,0 km/h, faixa onde é realizada a maioria das operações agrícolas, outras curvas de desempenho foram levantadas para caracterizar a potência máxima na barra, que ocorre à rotação nominal do motor. Nas figuras 1 a 3 e nas tabelas 2 e 3 são apresentados os resultados obtidos. (Veja no final do texto como visualizar este artigo, com fotos e tabelas, em PDF).

A figura 1 mostra claramente a influência do peso dianteiro na capacidade de tração do trator. Alguns estudos, como os de Bashford et al. (1985), Kotzabassis et al. (1987), Yanai et al. (1988) e Souza et al. (1991), encontraram condições ótimas de desempenho quando a porcentagem de peso no eixo dianteiro era de 36 a 40%, 40 a 45%, 36,8% e de 41,0%, respectivamente.

A tabela 2 sintetiza o desempenho do trator na condição de tração máxima em marcha baixa. Note-se que quanto maior foi o peso total maior foi a força de tração, o que também é visualizado na figura 2, onde as diferenças entre as lastragens somente aparecem acima dos 12 % de patinagem. Com a lastragem L8 na condição de tração máxima (referente aos 15 % de patinagem) o motor apresentou tendência de queda de rotação (cerca de 10% abaixo da nominal).

Na figura 3 que mostra os resultados completos do desempenho do trator em marcha alta e na tabela 3, onde são sintetizados os valores máximos de potência na barra, pode-se constatar que as três condições de peso finais (L6 = 7508 kgf; L7 = 7712 kgf e L8 = 8106 kgf) proporcionaram ao trator características de desempenho muito similares. A subtração de 600 kgf em relação ao peso máximo (8106 kgf) não comprometeria seu desempenho, tendo sido esta a recomendação da equipe técnica. Foi adotado, porém, a condição L7, em função desta, ter apresentado um alto coeficiente de tração e os resultados globais confirmarem expectativa favorável do fabricante.

A ação de lastragem não é uma mera colocação ou retirada de massas em alguma parte do trator. É preciso respeitar a configuração de cada modelo e as necessidades da operação agrícola.

Os tratores são disponibilizados no mercado com duas especificações de massa (sem lastro e com lastro máximo). Normalmente isso é feito com base em estudos empíricos de projeto e/ou em estudos de experimentação técnica (como a do caso apresentado) e/ou em campo. Quando o trator vem equipado com lastros máximos, não significa que deva ser usado sempre com eles. Ajustes são permitidos, e devem ser observados para alcançar um bom desempenho e evitar efeitos nocivos ao solo como a compactação.

Ila Maria Corrêa,
Centro APTA de Eng. e Automação

* Este artigo foi publicado na edição número 26 da revista Cultivar Máquinas, de dezembro de 2003/janeiro de 2004.

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