XL Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2011 Cuiabá - MT, Brasil, 24 a 28 de julho 2011

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DO SISTEMA DE LEVANTE HIDRÁ ULICO DOS

TRATORES AGRÍCOLAS COM TRAÇÃO DIANTEIRA AUXILIAR (T DA) DE ACORDO COM A SUA CLASSIFICAÇÃO QUANTO À POTÊNCIA.

RENAN PRADE¹; TIAGO R. FRANCETTO²; RAVEL F. DAGIOS³, ALEXANDRE RUSSINI4

1Acadêmico de Engenharia Agrícola da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC). Campus Universitário – Santa Cruz do Sul, RS. Av. Independência, 2293. CEP: 96815-900. Fone: (0XX51) 3717.7300. Endereço eletrônico: renanprade@hotmail.com. 2 e ³ Acadêmicos de Engenharia Agrícola da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC). 4 Engenheiro Agrônomo, Mestre em Engenharia Agrícola, Doutorando em Engenharia Agrícola. Professor do DEAA/UNISC.

Apresentado no XL Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2011

24 a 28 de julho de 2011 - Cuiabá-MT, Brasil

RESUMO: O sistema hidráulico de levante aos três pontos de um trator é responsável pela movimentação vertical de implementos agrícolas, através da transmissão de uma força por meio do fluxo de óleo sob pressão. Isso deve proporcionar uma capacidade de levante compatível com as necessidades do agricultor, que muitas vezes seleciona um trator apenas avaliando sua potência motora. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o sistema hidráulico dos tratores agrícolas com tração dianteira auxiliar (TDA) conforme a sua classificação referente à potência, nas categorias I, II, III e IV. Para o estudo foi criado um banco com os dados com informações disponibilizadas por 9 marcas de tratores nacionais, totalizando 145 modelos. Avaliou-se os itens capacidade de levante (kg) e potência (kW), sendo a última classificada quanto sua classe. Os resultados mostraram que para tratores da classe I a capacidade de levante variou de 5,859473 kN (597,5 kgf) a 20,59397 kN (2100 kgf); 12,74865 kN (1300 kgf) a 26,47796 kN (2700 kgf) na classe II; 32.50355 kN (3314,44 kgf) a 82.37586 kN (8400 kgf) na classe III e 56.87857 kN (5800 kgf) a 78.4532 kN (8000 kgf) na classe IV. Portanto, existe uma variação bastante significativa na capacidade de levante entre tratores de uma mesma classe de potência, o que pode ser um fator decisivo na hora da aquisição. PALAVRAS-CHAVE: Sistema hidráulico, Capacidade, Trator.

EVALUATION OF THE CAPACITY OF THE SYSTEM OF HYDRAUL IC LIFT OF THE AGRICULTURAL TRACTORS WITH FRONT WHEEL ASSIST (FWA) ACCORDING

THEIR RESPECTIVE POTENCY CLASSES.

ABSTRACT: The lift hydraulic system the three points of a tractor is responsible for the vertical movement of agricultural implements, through the transmission of a force through the oil flow under pressure. This should provide a capacity of compatible lift with the farmer's needs, that a lot of times it selects a tractor just evaluating her motive potency. The present work had for objective to evaluate the hydraulic system of the tractors with front wheel drive (FWA) according to her classification regarding the potency, in the categories I, II, III and IV. For the study a bank was created with the data with information made available by 9 marks of national tractors, totaling 145 models. It was evaluated the items lift capacity (kgf) and potency (kW), classified as her class. The results showed that for tractors of the class I the capacity varied from 5,859473 kN (597,5 kgf) to 20,59397 kN (2100 kgf); 12,74865 kN (1300 kgf) to 26,47796 kN (2700 kgf) in the class II; 32.50355 kN (3314,44 kgf) to 82.37586 kN (8400 kgf) in the class III and 56.87857 kN (5800 kgf) to 78.4532 kN (8000 kgf) in

the class IV. Therefore, a quite significant variation exists in the revolt capacity among tractors of a same potency class, what can be a decisive factor in the hour of the acquisition. KEYWORDS: Hydraulic system, Capacity, Tractor. INTRODUÇÃO: A principal fonte de potência no meio rural é o motor de combustão interna de êmbolos movido a óleo diesel. A maioria desses motores encontram-se montados em tratores que, por sua vez, graças a sua versatilidade, são utilizados, em conjunto com máquinas e implementos apropriados (REIS et al., 1999). O engate através de três pontos estabelece, entre o trator e o implemento ou uma máquina, um plano de acoplamento. Isso equivale dizer que entre ambas as partes não ocorrem movimentos relativos além daqueles controlados pelas articulações do sistema de acoplamento (MIALHE, 1996). O sistema é responsável por controlar a posição relativa, realizado por um sistema mecânico de ligação, e a força exigida, abaixando-o ou levantando-o, através da transmissão de uma força por meio do fluxo de óleo sob pressão. Por essa razão, as máquinas e implementos acoplados são genericamente denominados de montados. O sistema hidráulico deve proporcionar uma capacidade de levante compatível com as necessidades do agricultor, que muitas vezes seleciona um trator apenas avaliando sua potência motora. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o sistema hidráulico dos tratores agrícolas com tração dianteira auxiliar (TDA) conforme a sua classificação referente à potência motora, nas categorias I, II, III e IV. MATERIAL E MÉTODOS: A aquisição das informações obtidas para a realização da análise foi através da busca direta dos modelos atuais das linhas de fabricação de nove marcas de tratores com tração dianteira auxiliar (TDA) de rodas do Brasil (AGRALE, CASE IH, John Deere, Landini, Massey Ferguson, New Holland, Valtra, Tramontini e Yanmar), que totalizaram 145 modelos. Após a finalização da pesquisa, confeccionou-se um banco de informações, organizados em uma planilha eletrônica fazendo uso do software Excel®, separando os modelos pesquisados por marcas e diferenciando-os por potência em kW e capacidade de levante do sistema hidráulico em kN. Adotando-se a classificação dos tratores agrícolas de rodas quanto a potência segundo a Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (ANFAVEA) com a potência em cv, convertendo-a para unidade internacional em kW, categorizou-se os modelos conforme suas referentes classes. De acordo com esta, tratores Classe I possuem potência até 36,9 kW, Classe II de 37 a 73,9 kW, Classe III de 74 a 146,9 kW e Classe IV apresentam potência superior a 147 kW. Após foi realizado uma comparação entre a capacidade do sistema de levante hidráulico com a potência do trator agrícola. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Foram comparados 145 modelos com tração dianteira auxiliar (TDA) de nove diferentes marcas de fabricação nacional, evidenciando, conforme a figura 1, uma maior presença de modelos nas classes II e III, a primeira compreendendo 40,00% e a segunda 40,69% do total de modelos. A tabela 1 expõe os valores médios da capacidade de levante do sistema hidráulico nas respectivas classes de potência por marca. Segundo esta, o fabricante A possui tratores distribuídos na classe I, a marca I na classe I e II, as marcas D e H nas classes I, II e III, enquanto que as marcas B, C, E e G apresentam tratores nas classes II, III e IV e a marca F apresenta tratores em todas as classes. Nesse contexto, observa-se uma ampla variação entre as capacidades de levante dos tratores de diferentes marcas englobados em uma mesma classe. As marcas cujos modelos caracterizam-se pelos menores valores da capacidade foram a H na classe I, a I na classe II, a G na classe III e a C na classe IV. Da mesma forma, as marcas que apresentam os maiores valores foram na classe I a F, a B na classe II, a D na classe III e a F na classe IV.

FIGURA 1 - Número de tratores por classes. TABELA 1 - Valores médios da capacidade de levante do sistema hidráulico nas respectivas classes de potência por marca.

Marcas I (kN) II (kN) III (kN) IV (kN)

A 6,05 - - - B - 26,48 51,04 65,46 C - 23,98 54,61 56,88 D 11,77 25,99 82,38 - E - 22,46 64,59 71,92 F 20,59 23,86 51,17 78,45 G - 19,29 32,50 64,80

H 5,86 24,80 35,96 - I 8,34 12,75 - -

Conforme a figura 2, que representa a capacidade do sistema hidráulico conforme as classes de potência, nota-se que não ocorre um padrão de aumento entre o máximo e o mínimo nas diferentes categorias. A classe I apresenta uma diferença do levante entre seu máximo e mínimo de 351,36%, a classe II de 207,69%, a classe III de 253,48% e na classe IV de 137,92%. Esse diferencial deve-se a capacidade de bombeamento e diâmetros de cilindro, que são variáveis entre modelos, inclusive dentro da mesma faixa de potência. Cada projeto é considerado único na indústria, pois envolve além de fatores estruturais de projeto e aos direcionados ao desempenho, os critérios econômicos, que irão interferir diretamente no custo final do produto, e assim fazer parte diante da concorrência. Outro fator que deve ser levado em consideração é a inexistência de ensaios realizados nos tratores agrícolas, onde pode ser avaliado desde a potência e torque do motor, a capacidade de levante do sistema hidráulico, não tendo dessa forma o fabricante, qualquer preocupação referente as exigências técnicas estabelecidas pelas Normas de ensaio. Cabe apenas ao consumidor, verificar as especificações técnicas, e selecionar o modelo que melhor atinja os seus objetivos. Muitas empresas possuem modelos específicos para determinadas atividades, que muitas vezes não necessitam de levante hidráulicos com grande capacidade de levante, não necessitando dessa forma incrementos estruturais, barateando os custos. Para os tratores maiores, o levante hidráulico possui apenas uma função

secundária, pois a maior parte dos equipamentos são de arrasto acoplados através da barra de tração, como por exemplo, grades e semeadoras, que devido as suas dimensões e peso, são impossibilitados de serem acoplados ao engate de três pontos, o que justifica de certa forma a variação nas capacidades encontradas.

FIGURA 2 - Capacidade do sistema hidráulico nas classes de potência. CONCLUSÕES: Ocorre uma variação significativa entre capacidade de levante do hidráulico mínima e máxima dos tratores agrícolas da mesma classe de potência, desta forma faz-se necessário uma avaliação mais criteriosa no momento da aquisição, pois a capacidade deverá suprir as necessidade nas mais distintas atividades que o trator irá desempenhar. REFERÊNCIAS: MIALHE, L. G. Máquinas agrícolas: Ensaio & certificação. Piracicaba, SP; Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz, 1996. p. 722. REIS, A. V dos. et al. Motores, tratores, combustíveis e lubrificantes. Pelotas, RS; Editora Universitária UFPEL, 1999. p.315.