Pressão líquida

  • Página 16 |
  • Mar 2019 |
  • Henrique E. Rodrigues e Vilnei de Oliveira Dias


Com o avanço da tecnologia no que tange à área das ciências agrárias, houve uma grande modernização na mecanização. Com o decorrer do tempo, a fim de diminuir o esforço físico do homem, melhorando a qualidade de serviço associado à segurança e à rapidez, foi se inovando as máquinas agrícolas - além do avanço tecnológico embarcado nessas máquinas -, aumentando de tamanho e, consequentemente, tornando-as mais pesadas. Com todas as qualidades e vantagens da inovação no setor agrário, também houve algumas desvantagens no que diz respeito ao excesso de peso ligado ao mau uso, gerando a compactação do solo. A compactação é um processo mecânico, que através de frequentes aplicações de cargas ao solo vai expulsando o ar contido nos vazios do solo, resultando na diminuição do volume que, por sua vez, aumenta o contato entre as partículas sólidas e a resistência do solo, diminuindo a deformabilidade (Santos, 2008).

Uma parte da compactação gerada por máquinas é justificada pela falta de discernimento do funcionamento e a má calibração dos componentes. A compactação do solo é um problema nas áreas cultiváveis em nível mundial, o que limita a qualidade física do solo e a produtividade (Richart, 2005). Um dos manejos conservacionistas é o sistema de plantio direto, isto é, com o mínimo revolvimento do solo, e com o tráfego de máquinas pesadas associado à estrutura física do solo, provoca uma compactação devido ao não revolvimento deste solo. Com o aumento na utilização de máquinas agrícolas, ligado ao sistema que não faz o revolvimento do solo,  observa-se uma compactação superficial provocada por estas máquinas (Centurion, 2006). Existem diversos estudos que mostram os efeitos e as causas da compactação do solo. O certo é que este efeito é um resultado de diversos fatores e práticas utilizadas por produtores, em que pequenos detalhes, como a pressão interna dos pneus e lastragem do trator, podem interferir no resultado final da produção e na posteridade da atividade agrícola.

O Laboratório de Mecanização Agrícola do Pampa (Lamap) realizou um experimento como propósito de propor orientações aos usuários e produtores rurais sobre peso e pressão dos pneus das máquinas agrícolas. O lastro líquido e a pressão interna dos pneus do trator afetam tanto no solo quanto na cultura em desenvolvimento, gerando compactação do solo, que por sua vez afetará a qualidade das raízes e provocará um alto potencial de erosão da área de cultivo. Através da análise do efeito de diferentes pressões internas com diferentes lastros líquidos sobre o solo, e mensurando a área de contato exercida pelo pneu sobre o solo, consegue-se determinar o efeito da pressão interna juntamente com o lastro líquido e propor uma condição mínima de compactação exercida pelo trator agrícola sobre as áreas de cultivo.

O experimento foi realizado no Laboratório de Mecanização Agrícola do Pampa (Lamap), localizado na Universidade Federal do Pampa (Unipampa) Campus Alegrete (RS). Na avaliação, foi utilizado um trator New Holland TL 75E, com peso estático aproximado de 3.260kgf. Para avaliação, foram confeccionadas bandejas em madeira, preenchidas com cal virgem para simular a deformação no contato solo/pneu, além de utilizar macaco hidráulico para elevação do trator na colocação e remoção das bandejas de análise, compressor de ar e calibrador manual com escala de 1psi para realizar a aplicação e a aferição das diferentes pressões internas, rastilho de jardim para desagregação do material compactado entre as observações, câmera fotográfica para registro da deformação e software Autocad para mensuração da área deformada pelo pneu. Os pneus traseiros do trator eram da marca Goodyear modelo Dyna Torque II, construção diagonal, tração regular (R1) e com medidas 18.4-R30”. De acordo com o fabricante, a profundidade de sulco para o pneu novo é de aproximadamente 39,7mm e no estado atual dos pneus utilizados para a análise, foi mensurada a profundidade média de sulco de 32mm. Os pneus dianteiros não foram considerados para fins experimentais.

O procedimento experimental foi realizado da seguinte forma: elevação do trator com o auxílio do macaco hidráulico, inserção da forma artesanal preenchida de cal virgem, descida do trator à posição inicial sobre a forma por um período de 30 segundos para estabilização total do peso e, por conseguinte, a elevação novamente do trator para a retirada da forma para análise. Esta análise baseou-se no registro de fotos da área formada pelo contato do pneu com a cal contida na forma, e foi predeterminada em escalas com réguas e dimensionadas através da assistência do software AutoCad. Após cada análise era feita a desagregação do material compactado pelo rastro dos pneus com o auxílio do rastilho de jardim.

Os tratamentos foram compostos pela combinação de dois fatores, sendo nível de lastro líquido (25% e 75%) e pressão interna do pneu (110kPa, 140kPa e 165kPa) com três repetições resultando em 18 unidades experimentais básicas. Os dados foram submetidos à análise da variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey com 1% e 5% de probabilidade de erro.

Com o auxílio do AutoCad foi possível mensurar a área formada pelas garras dos pneus (Tabela 1), realizando uma média das áreas nas três repetições.

A determinação da pressão que o pneu exerce sobre o solo, como já citado para o experimento foi utilizada cal, é definida como a aplicação de uma força distribuída sobre a área. Logo, quanto maior a área de contato entre pneu e solo, menor será o efeito da compactação devido a uma maior distribuição do peso do trator sobre esta área.

O trator New Holland TL 75E TDA possui 3.260 quilos, com uma divisão de pesos 60% traseiros e 40% dianteiros, totalizando um peso de 1.304kg nos pneus dianteiros e 1.956kg nos pneus traseiros, peso que os pneus exercem sobre o solo. Segundo a fabricante Goodyear, o pneu R1 Dyna Torque II 18-4-30, possui capacidade de lastro líquido de 337kg. Como no experimento foram utilizados dois tipos de lastragem, 25% e 75%, determinou-se o acréscimo de carga para cada pneu, 1.028,55kg e 1.129,65kg, respectivamente. O princípio da determinação da pressão é definido pela relação entre o peso que o pneu exerce sobre o solo e a área de contato. Determinou-se a pressão que o solo recebe pelo pneu em kg/cm-2, como mostra a Tabela 2.

O resultado está apresentado em forma de tabela, em que médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. De acordo com a Tabela 2, ocorreu efeito do lastro e da pressão interna de forma separada sobre o solo, porém não houve interação significativa entre lastro e pressão interna. Observa-se que a pressão interna de 110kPa (16psi) diferenciou-se das demais pressões no que tange à área de contato e à pressão exercida sobre o solo. Para a lastragem, de 75%, diferenciou-se significativamente da lastragem de 25%, possuindo  maior área de contato e menor pressão sobre o solo.

 

RESULTADOS OBTIDOS

Conforme os dados obtidos no experimento, observou-se que há relação direta entre o nível de lastro líquido, a pressão interna do pneu e a pressão de contato solo/pneu. Observa-se que, conforme há aumento da pressão interna do pneu, aumenta a pressão que o pneu exerce sobre o solo, potencializando a compactação. Os dados mencionados sequer consideram outras variáveis externas, como o efeito do teor de água no solo.

Conforme era esperado, o lastro líquido se comporta de maneira inversa, pois com o aumento da lastragem de 25% para 75%, aumentou a área de contato, diminuindo a pressão que o solo recebe do pneu, mesmo com o acréscimo de carga nos pneus. A adequação dos fatores acima mencionados mostra-se de suma importância para redução dos níveis de compactação do solo.

Os tratamentos foram compostos pela combinação de dois fatores, o nível de lastro líquido e a pressão interna do pneu


Quanto maior a área de contato entre pneu e solo, menor será o efeito da compactação, já que o peso do trator sobre a área será melhor distribuído







 

 

Matérias da Edição:
  1. Página 10

    MF9330

  2. Página 20

    Zelo na colheita

  3. Página 24

    Teste de velocidade

  4. Página 42

    Solos manchados

  5. Página 46

    Choque orgânico

  6. Página 49

    Terminologia

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