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CARACTERISTICAS DE TRAÇÃO DE UM TRATOR AGRICOLA
UTILIZANDO-SE DE PNEUS RADIAL E DIAGONAL
ILA MARIA CORRÊA
Engenheira Agrícola
Orientador: Pror. Dr. MARCOS MILAN
Dissertação apresentada à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". da Universidade de São Paulo. para obtenção do título de Mestre em Agronomia, Área de Concentração: Máquinas Agrícolas
p I R A e I e A B A
Estado de São Paulo - Brasil
DEZEMBRO - 1993
Ficha catalogràfica preparada pela Se��o de Livros da
Divis�o de Biblioteca e Documenta��º - PCLQ/USP
Corrêa, Ila Maria
C824c Caracteristicas de tra;�o de um trator agricola utilizando-se de pneus radial e diagonal. Piracica
ba� 1993.
99p.
Diss.(Mestre) - ESALQ Bibliografia.
1. Pneu agricola - Desempenho 2. Trator agricola
TDA I. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz,
Piracicaba
CDD 631.3
CARACTERISTICAS DE TRAÇA0 DE UM TRATOR AGRICOLA
UTILIZANDO-SE DE PNEUS RADIAL E DIAGONAL
Aprovada em: 11.03.94
Comissão julgadora:
Prof. Or. Marcos Milan
Prof. Dr. Luiz Carlos Beduschi
Pr of . Dr. Cal~ los Ant.ôni o Gamer o
ILA MARIA CORRE A
ESALQ/USP
FCA/UNESP
FCA/UNESP
MILAN
Orientador
t i t
Ao meu marido Álvaro e à minha filha
Paula de quem muitas vezes me afas
tei, com sentimento de culpa, para
cumprir deveres profissionais.
DEDICO
LV
AGRADECIMENTOS
Ao Dr Gastão Moraes da Silveira. o primeiro a
incentivar a necessidade de aprimoramento.
A empresa IOCHPE MAXION SA que. sempre atenta
às inovações tecnológicas. viabilizou a execução do traba
lho cedendo os pneus objeto deste estudo.
A Divisão de Estações Experimentais do Insti
tuto Agronômico pelo empréstimo do trator de tração.
Aos colegas José Valdemar Gonzalez Maziero e
Kiyoshi Yanai. que colaboraram na instrumentação do trator
e no levantamento de dados em campo.
Aos funcionários da Seção de Máquinas de Tra
ção e de Potência da Divisão de Engenharia Agrícola: Olavo
de Freitas Caires, Olívio Prudêncio Ferrer. José Ribeiro
Nogueira e Maria Aparecida Ferreira. que participaram da
execução e digitação deste trabalho.
Ao Prof. Tomaz Caetano Ripolli. a quem apren
di a admirar, por seu apoio e incentivo.
Ao Prof. Marcos Milan. por assumir a respon
sabilidade desse trabalho.
A Seção de Técnicas Experimentais e Estatís
tica do Instituto Agronômir.o. pelo auxílio na análise
estatísti ca.
Mui to Obrigada!
SUMARIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
RESUMO
SUMMARY
1. I NTRODUÇAo
2. REVISAo BIBLIOGRAFICA
2.1 Carac~erização dos pneus
2.2 Carac~erís~icas das condições de solo
2.3 Parâme~ros e resul~ados de desempenho
3. MATERIAL E MÉTODO
3. 1 Ma~erial
3.1.1 Pneus agrícolas
3.1.2 Tra~or de ~ração
3.1.3 Tra~or de frenagem
3.1.4 Local do ensaio
3.1.5 Solos
3.1.6 Equipamen~os u~ilizados para carac
terização dos solos
3.1.7 Equipamentos utilizados na pesagem do
trator
Página
viii
xi
xi.v
xvi.
1
4
4-
7
12
20
20
20
21
22
23
23
24
25
3.1.8 Equipamen~os ins~alados no ~ra~or de
tração,para de~erminação dos parâme~ros
de desempenho
3.2 Mé~odos
3.2.1 De~erminação das carac~erís~icas físicas
do solo
3.2.2 De~erminação das carac~erís~icas da banda
de rodagem dos pneus u~ilizados
3.2.3 De~erminação das características ponderais
do ~ra~or de tração
3.2.4 Procedimen~o experimental
3.2.5 Cálculo dos parâmetros de desempenho
3.2.6 Análise es~a~ís~ica
4. RESULTADOS E DISCUssAO
4.1 Equações de regressão
4.2 Avaliação do desempenho na faixa usual de
operação
4.2.1 Curvas rela~ivas à velocidade de
deslocamen~o
4.2.2 Curvas rela~ivas à po~ência na barra
4.2.3 Curvas rela~ivas ao consumo horário
4.2.4 Curvas relativas ao consumo específico
de combus~ível
4.2.5 Curvas rela~ivas à força de ~ração
4.2.6 Curvas rela~ivas ao coeficien~e de
~ração
4.2.7 Análise esta~ís~ica
4.3 Avaliação do desempenho máximo
4.4 Discussão geral
vi
25
26
26
28
29
30
33
36
39
39
44
45
49
53
57
61
65
69
70
72
5. CONCLUScJES
REFER~NCIAS BIBLIOGRAFICAS
AP~NDICES
AP~NDICE 1 - Definição para pneu radial e diagonal
AP~NDICE 2 - Características. nomenclatura e confi
guração da banda de rodagem dos pneus
vii
74
76
83
83
agrícolas 85
AP~NDICE 3 - Resultados obtidos
AP~NDICE 4 - Análise de variância das equações
de regressão
88
94
viii
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1 - Carac~erís~icas de deflexão dos pneus
radial e diagonal
Figura 2 - Esquema de frenagem u~ilizada no experi
men~o
Figura 3 - Curvas de velocidade de deslocamen~o.
dados observados e es~imados. conside
rando diferen~es índices de pa~inagem.
13
32
para os ~rês jogos de pneus no local Al 45
Figura 4 - Curvas de velocidade de deslocamen~o.
dados observados e es~imados. conside
rando diferen~es índices de pa~inagem.
para os ~rês jogos de pneus no local A2 46
Figura 5 - Relações percen~uais para o parâme~ro ve
locidade de deslocamen~o verificadas ao
se comparar o desempenho do ~ra~or equi
pado com pneus R. com o desempenho do
mesmo ~ra~or equipado com pneus Dl e 02.
~omados como 100 %. para índices de pa-
~inagem de 5, lO, 15, 20, 25 e 30 %. 48
Figura fi - Curvas de po~ência na barra. dados obser
vados e es~imados, considerando diferen
~es índices de pa~inagem para os ~rês
jogos de pneus no local Al 49
Figura 7 - Curvas de po~ência na barra, dados obser
vados e es~imados. considerando diferen
~es índices de pa~inagem para os ~rês
jogos de pneus no local A2 50
Figura B - Relações percen~uais para o parâme~ro po
~ência na barra verificadas ao se compa-
rar o desempenho do trator equipado com
pneus R, com o desempenho do mesmo trator
equipado com pneus Dl e 02, tomados como
100 %. para índices de patinagem de 5, lO,
LX
15, 20, 25 e 30 % 52
Figura 9 - Curvas consumo horário, dados observados
e estimados, considerando direrentes ín
dices de patinagem para os três jogos de
pneus no local A1 53
Figura 10 - Curvas consumo horário, dados observados
e estimados. considerando direrentes ín-
dices de patinagem para os três jogos de
pneus no local A2 54
Figura 11 - Relações percentuais para o parâmetro con
sumo horário. veriricadas ao se comparar
o desempenho do trator equipado com pneus
R. com o desempenho do mesmo trator equi
pado com pneus Dl e 02. tomados como 100%
para índices de patinagem de 5. 10. 15.
20. 25 e 30 %
Figura 12 - Curvas de consumo especírico. dados obser
vados e estimados. considerando direrentes
índices de patinagem. para os três jogos
56
de pneus no local A1 57
Figura 13 - Curvas de consumo especírico. dados obser
vados e estimados. considerando diferentes
índices de patinagem. para os três jogos
de pneus no local A2 58
Figura 14 - Relações percentuais para o parâmetro con
sumo especírico. veriricadas ao se compa
rar o desempenho do trator equipado com
pneus R. com o desempenho do mesmo trator
equipado com pneus Dl e 02. tomados como
100 para índices de pa~inagem de 5, 10.
15, 20, 25 e 30 %
Figura 15 - Curvas de torça de ~ração, dados observa
dos e estimados, considerando direrentes
índices de patinagem. para os três jogos
de pneus no local Al
Figura 16 - Curvas de rorça de tração. dados observa
dos e estimados. considerando direren~es
índices de patinagem. para os três jogos
x
60
61
de pneus no local A2 62
Figura 17- Relações percent-uai s para o parâmetro ror
ça de ~ração. verificadas ao se comparar
o desempenho do tra~or equipado com pneus
R. com o desempenho do mesmo ~rator equi
pado com pneus Dl e 02. ~omados como 100%
para índices de pa~inagem de 5. 10. 15.
20, 25 e 30 %
Figura 18 - Curvas de coericien~e de tração, dados
observados e es~imados. considerando di
rerentes índices de patinagem, para os
três jogos de pneus no local Al
Figura 19 - Curvas de coeficien~e de tração. dados
observados e estimados. considerando di-
ferentes índices de pa~inagem. para os
três jogos de pneus no local A2
Figura 20 - Relações percen~uais para o parâme~ro co-
eficien~e de ~ração. verificadas ao se
comparar o desempenho do ~ra~or equipado
com pneus R. com o desempenho do mesmo
tra~or equipado com pneus Dl e D2' toma
dos com 100 %. para índices de patinagem
de 5, 10. 15. 20. 25 e 30%
64
65
66
68
xi
LISTA DE TABELAS
Página
Tabela 1 - CaracLerísLicas ponderais do LraLor
Tabela 2
Tabela 3
MP 292
CaracLeris~icas do solos
Coeficien~es es~imados para as equações
de regressão relaLivas à velocidade de
deslocamen~o considerando os diferen~es
22
24
índices de pa~inagem 41
Tabela 4 - CoeficienLes es~imados para as equações de
regressão rela~ivos à pOLência na barra
considerando os diferen~es índices de pa
Linagem
Tabela 5 - Coeficien~es es~imados para as equações de
regressão rela~ivos ao consumo horário
considerando os diferenLes índices de pa
Linagem
Tabela fi - CoeficienLes eSLimados para as equações de
regressão relaLivos ao consumo específico
considerando os diferenLes índices de pa
linagem
Tabela 7 - Coeficien~es es~imados para as equações de
regressão relaLivos ao coeficien~e de Lra
ção considerando os diferenLes índices de
pa~inagem
Tabela 8 - Coeficien~es es~imados para as equações de
regressão rela~ivos à força de ~ração con-
41
42
42
43
xii
siderando os direren~es índices de pa~ina-
gem 43
Tabela 9 - Valores de velocidade de deslocamen~o eS-
limados pelas equações de regressão espe
cíficas para cada jogo de pneus veririca
cadas ao se comparar o desempenho do tra
lar equipado com pneus R. com o desempe
nho do mesmo lra~or equipado com pneus Dl
e 02. considerando direren~es índices de
patinagem 47
Tabela 10 - Valores de po~ência na barra es~imados
pelas equações de regressão especíricas
para cada jogo de pneus veriricadas ao se
comparar o desempenho do trator equipado
com pneus R. com o desempenho do mesmo
tra~or equipado com pneus Dl e 02. consi-
derando direrentes índices de pa~inagem 51
Tabela 11 - Valores de consumo horário estimados pe
las equações de regressão especíricas pa
ra cada jogo de pneus veriricadas ao se
comparar o desempenho do trator equipado
com pneus R. com o desempenho do mesmo
tra~or equipado com pneus Dl e 02. consi-
derando direren~es índices de pa~inagem 55
Tabela 12 - Valores de consumo especirico es~imados
pelas equações de regressão especíricas
para cada jogo de pneus veriricadas ao se
comparar o desempenho do trator equipado
com pneus R. com o desempenho do mesmo
tra~or equipado com pneus Dl e 02. consi-
derando direren~es índices de pa~inagem 59
Tabela 13 - Valores de força de lração es~imados pe-
las equações de regressão especiricas pa
ra cada jogo de pneus veriricadas ao se
comparar o desempenho do lralor equipado
com pneus R, com o desempenho do mesmo
lralor equipado com pneus Dl e De, consi
derando direrenles índices de palinagem
Tabela 14 - Valores do coericienle de lração eslima
dos pelas equações de regressão especiri-
cas para cada jogo de pneus
ao se comparar o
equipado com pneus
desempenho
R, com o
veriricadas
do lralor
desempenho
do mesmo lralor equipado com pneus Dl e
e 02, considerando direrenles índices de
xi ii
53
palinagem 57
Tabela 15- Comparação
intervalo
local Al
das curvas
de O a 30%
Tabela 15 - Comparação das curvas
intervalo de O a 30%
local A2
de desempenho no
de patinagem no
de desempenho no
de patinagem no
Tabela 17 - Valores de FT, PB, Ct máximos e CE míni-
59
59
mo, obtidos para os três jogos de pneus 71
Tabela 18 - Diferença percentual do pneu R em rela
ção a Dl e De na condição de desempenho
máximo 72
CARACTERISTICAS DE TRAÇA0 DE UM TRATOR AGRICOLA
UTILIZANDO-SE DE PNEUS RADIAL E DIAGONAL
xt"v
Autora: ILA MARIA CORR~A
Orientador: Prof. Or. MARCOS MILAN
RESUMO
Um jogo de pneu radial C18.4R34. 14.9R24) e
doi s di agonai s C 1 8. 4 -34. 1 4. 9-24) for am a vaI i ados quando
instalados em um trator com tração dianteira auxiliar em
duas condições de campo: uma tendo superfície contendo
restos de cultura de milho recentemente roçada e outra com
superfície vegetada. A análise dos dados foi fei ta pela
aplicação do teste t de Student a dados pareados. compa
rando-se os parâmetros de desempenho do jogo de pneu radial
com os parâmetros relativos a cada um dos diagonais. consi
derando a ocorrência de O a 30% de patinagem bem como.
comparando-se os parâmetros na condição de desempenho
máximo.
Os resul tados mostraram que o pneu radial
proporcionou melhores característ.icas de tração Cforça de
tração, potência na barra. coeficiente de tração) para
xv
índices de paLinagens inleriores a 15%. de modo geral. nas
duas condições de campo. Aci ma de 15% não houve uma
Lendência geral de comporLamenLo. o consumo especílico de
combusLível não mosLrou dilerenças signilicaLivas.
Na condi ção de desempenho máxi mo Lambém não
houve uma Lendência geral de comporLamenLo.
xvi.
TRACTIVE CHARACTERISTICS OF A AGRICULTURAL TRACTOR
WITH RADIAL PLY ANO BIAS PLY TIRES
Au~hor: ILA MARIA CORRÊA
Advi ser: Prof. Dr. MARCOS MI LAN
A se~ of radial ~ires C18.4R34, 14.9R24) and ~wo
se~s oí' bias ~ires e18.4-34. 14.9-24) were evaluat.ed in a
mechanical fron~ wheel drive t.rac~or peforming a~ ~wo
differen~ t'ield: one wi~h corn s~ubble and ~he ot.her a
grassed field. The s~at.ist.ical anal ysi s were done by
applica~ion of S~uden~ t t.est. t.o paired dat.a. comparing t.he
t.ract.ive performance of radial ~ires t.o each se~ of bias
t.ires wi ~hi n t.he range of O ~o 30% sI i p and aI so by
comparing t.he t.ract.ive par amet.er s under
maximum performance.
condi t.i on of
The result.s showed ~hat. t.he radial t.ires presen~ed
bet.t.er ~ract.ion charact.eris~ics Cdrawbar pull, drawbar
power and coeffi ci ent. of t.rac~ion) ~han ~he corresponding
bias ~ires at. values lower ~han 15% slip, in general. at.
bo~h field condi~ions. Above 15% slip a general t.endency in
~he behaviour was no~ observed. St.a~is~ically significan~
differences were no~ found concerning specific fuel
consump~ion. Under condi~ion of maximum performance a
general t.endency in ~he behaviour. was no~ observed ~oo.
1
1. INTRODUÇÃO
A busca da melho~ia do desempenho de máquinas
ag~ícolas é tão antiga quanto o su~gimento delas. No caso
de t~ato~es ag~ícolas. dive~sos são os pontos a estuda~:
dist~ibuição de peso; potência no moto~; potência na tomada
de potência CTDP) e na ba~ra de t~ação; sistema de trans
missão; rodado; sistema hid~áulico e outros.
Mesmo f'o~necendo pot.ência de t~ês maneiras
p~incipais. o uso mais generalizado do t~at.o~ t.em sido o de
t.r aci ona~ máqui nas e i mpl ementos. Di versos são os cr i t.é-
~ios pa~a ap~ecia~ e compa~ar o desempenho: f'orça de t.ração
na bar~a. pat.inagem das rodas mot.rizes. velocidade de
deslocament.o. coeficiente de tração. entre outros.
Apesar dos i númer os tr abal hos de pesqui sa
realizados no exterior. ~econhece-se ainda a necessidade de
melho~a~ o desempenho do dispositivo de tração. pois ent~e
20 a 55~ da energia fornecida pa~a as ~odas motrizes não
est.ão sendo aproveitadas. CCHARLES. 1984).
Dep~eende-se de SOUZA (1989) que estuda~ as
possibilidades de conservação de ene~gia na mecanização é
uma necessidade do set.o~ agropecuá~io e. a redução das
perdas no disposi t·i vo de tração insere-se neste contexto.
No Brasil. só recentemente, o estudo de
de~empenho de pneus agrícolas vem merecendo a atenção de
pesquisadores: MI LAN C 1 986) estudou o desempenho de
pneumáticos com dílerentes desenhos de banda de rodagem e
FRANZ C1988) avaliou o desempenho de pneus com diferentes
ní veis de desgaste. Outros fatores porém. estão a exigir
estudos, como por exemplo: o efeito da lastragem. da pres-
são de inllação e do tipo de
A i ntrodução do
construção de
1 pneu radial
pneu.
em tratores
agrícolas Ioi realizada há mais de trinta anos pela empresa
italiana Pirelli Co. CFORREST et aI .• 1962) e seu uso desde
então, generalizou-se rapidamente na Europa e nos Estados
Unidos apesar de ser mais caro que o equivalente diagonal;
cerca de 10 a 25%. de acordo com BUCKINGHAM C1978). No Bra
sil, tal tipo de pneu ainda não é disponível comercialmen
te. As empresas nacionais parecem relutar em introduzí-Io.
provavel mente devi do ao aI t.o custo de i nstal ação de uma
Iábrica de montagem. ainda que alguns Iabricantes de
tratores queiram Iazê-Io.
Embora se saiba que outros cri térios podem ser
adotados para comparar pneus. tais como. durabilidade.
resistência. comportamento quanto à vibração. somente o
1 Delinições para pneus radial e diagonal constam do AP~N-
DICE 1
desempenho de tração foi considerado neste trabalho.
O objetivo deste trabalho foi o de comparar o
desempenho de um jogo de pneus r adi ai s com doi s jogos de
pneus diagonais em um trator com tração dianteira auxiliar
eTDA) em duas condições de campo.
3
Em consequência. espera-se que este estudo
aumente o interesse de pesquisadores e fabricantes de pneus
e de tratores em desenvol ver estudos mai s profundos sobre
as característ.icas de tração dos pneus radiais em diversas
condições e tipos de solo brasileiro.
4
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Quando da execução deste t_r aba 1 ho uma das
preocupações foi identificar quais ítens que seriam
importantes para caracterizar os rodados e as condições de
solo. em estudos de tração com pneumáticos.
2: 2.1 Caracterização dos pneus
Segundo YOUNG et aI. (1984) e WULFSOHN et aI.
(1988) as características de tração de um pneu dependem do
tipo e condições de solo, de parâmetros físicos do pneu
(configuração da banda de rodagem. diâmetro, largura. tipo
de construção). da pressão de inflação e da carga sobre o
pneu. GILL e VANDEN BERG (1968) explicam que a tração é
proveniente de forças transmi ti das através da interface
solo-pneu. Os dispositivos de tração convertem o movimento
de rotação do motor em movimento linear útil.
2: A nomenclatura e as características do pneu mencionadas
no texto são apresentadas no AP~NDICE 2.
5
Para TAYLOR C1967J, bem como para Dwyer e~
alo (1974)3 ci~ado por WITITG & ALCOCK (1990), o solo in-
flui mais na capacidade de ~ração do que as carac~erís~icas
de proje~o do pneu. En~re~an~o, den~ro de uma dada condição
e ~ipo de solo, a configuração do pneu pode apresen~ar
efei~o significa~ivo no desempenho de ~ração. WULFSOHN e~
aI. (1988).
GEE-CLOUGH e~ aI. (1977a), e ou~ros pesqui-
sadores ci~ados por eles, mos~raram que a al~ura, o
espaçamen~o e o forma~o da garra afe~am o desempenho.
Quan~o ao ângulo e largura das garras, WULFSOHN e~ aI.
(1988) baseados em es~udos de Taylor 4 (1973) afirmam que
esses fa~ores podem ~er efei~o desprezível no desempenho de
~ração.
Nos ~rabalhos consul~ados. diversos níveis de
informação são apresen~ados com relação às carac~erís~icas
dos pneus. FORREST e~ aI. (1962) ao comparar pneus radiais
e diagonais ~amanho 11-38, 4 lonas, consi der ar am as
seguin~es carac~erís~icas: altura e largura da seção.
al~ura da garra no cen~ro e no flanco do pneu. número de
3 DWYER. M. J .• COMEY. D. R. & EVERNDEN, D. W. The field
4
performance of some ~rac~or ~ires rela~ed ~o soil mecha
nical proper~ies. Journal cf: Agr-icul ~ur-al Research. 19:
35-50. 1974.
TAYLOR. J. H. Lug angle
of pneuma~ic ~rac~or lires.
(1): 16-18. 1973.
effec~ on ~rac~ion performance
Transac~ion of ~he ASAE. 16
garras e largura total da seção do pneu.
TAYLOR et aI. (1967) estudando o erei to do
diâmetro no desempenho de rodas de tração, em canal de
solo, especiricaram os pneus es~udados em termos de largura
ô
da seção. diâmetro do aro, número de lonas.
inrlação, diâmetro externo e raio carregado.
pressão de
GEE-CLOUGH et aI. C1977a) e GEE-CLOUGH et aI.
C1977b) especiricaram as seguin~es caracteristicas: diâme
tro e largura do pneu, altura, relação de aspecto, número
de lonas. ângulo. número e altura das garras.
Em estudo que compara o desempenho de três
categorias de pneu agricola tamanho 16.9-24 CR-l. R-3 e
R-4) em quatro tipos de solo (canal de solo), TAYLOR (1976)
os descreve em runção do número de lonas, desi gnação de
tamanho. marca e modelo comercial. rnrormação semelhan~e é
dada por TAYLOR et aI. (1976) ao compararem pneu radial e
diagonal em solo firme e mobilizado. COATES (1986) inrorma:
designação de tamanho. número de lonas. categoria e
diâmetro dos pneus. LYNE e~ aI. (1981) utilizaram pneus
18.4-30. radiais e convencionais caracterizados por espaça
mento, quantidade, ângulo e al~ura das garras.
WULFSOHN e~ aI . (1988) citam o número de
lonas. designação de tamanho, largura da seção. diâmetro e
raio de rolamento. KOTZABASSI S et- aI. ( 1987) e MUELLER &
TREANOR (1986) roram mais suscin~os: designação, número de
lonas e pressão de inflação, carga ou apenas duas destas
7
carac'lerís'licas.
Es'ludando um novo t-ipo de pneu radial de base
larga para a Pirelli. RI MONDI e'l alo (1985) descrevem
dimensões e carac'leríst-icas de ~orma mais comple'la: número
de lonas. di âme'lr o. r ai o de rol amento. ai t UI' a da seção.
largura do pneu. quantidade. altura. ângulo e largura das
garras. Em canal de solo. BURT & LYNE (1985) 'les'laram
pneus radiais e convencionais 18.4-34 a de'lerminados
índices de pa'linagens. pressão e carga dinâmica a
di:ferentes velocidades de deslocamen'lo variando de 0,7 a
2.2 km/h. para veri:ficar o e:feito des'la no desempenho de
tração. Apresen'lam para os pneus tes'lados o nome dos
:fabrican'les e o 'lipo de banda de rodagem (R-1).
Os cinco pneus 18.4-34 convencionais de
di:feren'les :fabricantes. cujos desenhos da banda de rodagem
:foramestudados por UPADHYAYA (1988) em duas condições de
solo sob dois níveis de carga ver'lical. :foram descritos
pelas seguintes caracterís'licas: quan'lidade de garras e
'lipo das mesmas (se normal. longa e/ou cur'la).
2.2 Características das condições do s010
VANDEN BERG & REED (1962) trabalhando em
canal de solo, caracterizaram-no pelo índice de cone até a
pro:fundi dade de 250 mm e pelo 'leor de água e densi dade
global às prolundidades de 0-75 mm e 75-150 mm. TAYLOR e~
aI. (1967) de~erminaram est.es úl~imos parâme~ros a prolun
di dades de 0-60 mm. 60-130mm e 130-190 mm pr a~i camen~e os
mesmos valores ado~ados por TAYLOR & BURT (1975): 0-60 mm.
60-120 mm. 120-180 mm e 180-240 mm. Já TAYLOR (1976) nos
8
qua~ro ~ipos de solo que es~udou variou es~as prolundidades
conforme o Li po de solo e cobert..ura. Des~aca-se aqui as
profundidades que Ioram comuns a dois t.ipos de solos: 0-70
mm. 70-140 mm e 140-210 mm.
No est.udo de TAYLOR eL alo (1976) foram
carac~erizados Lambém a densidade global e o Leor de água
no solo. não sendo informado a que profundidades foram
~omadas.
GEE-CLOUGH e~ alo C1977a e 1977b) em es~udo
realizado em condições de campo, informam a classe
te:d.ural. a condição da superfície. o índice de cone à
profundidade de 0-230 mm. bem como o teor de água no solo e
o limite de plasticidade. sem especificar, contudo, a que
profundidade as leituras foram ~omadas.
Os testes conduzi dos por LYNE et alo C 1 981)
para comparar pneus radiais e diagonais foram realizados em
duas condições de um solo caracterizado por sua série. e
pela densidade global e pelo teor de água no solo a
profundidades de 0-75 mme 75-150 mm.
Estudando o ef'ei 'lo da pressão de inf'lação e
da carga em pneus radiais. BURT & BAILEY (1982) utilizaram
9
canais de solo de classe textural conhecida. caracterizando
a condição da superfície (se compactada ou não), bem como o
índice de cone. teor de água no solo e densidade global a
profundidades de 30 e 250 mm. CHARLES (1984) realizou tra
balho semelhante em duas condições de campo (solo arado e
solo caber to com al f af a) car acter i zando o í ndi ce de cone
até profundidades de 250 mm e o teor de água no solo. o
índice de plasticidade. o limite de líquidez e o de
plasticidade na profundidade de 0-100 mm.
WOERMAN & BASHFORD ( 1984) investigando o
desempenho de tratores com ~ração dianteira auxiliar.
determinaram o índice de cone a diversas profundidades. e
determinaram a teor de água no solo e a densidade global a
profundidade de 0-150 mm.
CLARK (1984) ao comparar tratores com tração
em duas e quatro rodas em três tipos de solo. com texturas
diferentes refere-se apenas à determinação do teor de água
no solo. Comenta que foi atingido o nível necessário para
permitir a aração do terreno.
As características do solo onde LYNE et alo
(1984) estudaram o efeito de parâmetros do pneu e do motor
do trator na eficiência de tração. além de sua série e
classe textural. foram tomados o teor de água no solo, a
densidade global e o indice de cone às profundidades de
0-75 e 75-150 mm.
Nos solos uti 1 i zados por BURT & LYNE (1985)
10
par a anal i sar o ef' ei t.o da vel oci dade de deslocament.o no
desempenho de t.ração. além da classe t.exlural previament.e
conhecida. f'oram det.erminados o índice de cone, o t.eor de
água no solo e a densidade global a prof'undidades de 30 e
120 mm.
COATES (1985) comparando pneus radiais e
diagonai s em um campo de quat.ro hect.ares. apresent.ou a
composição percent.ual da t.exlura do solo. acrescido do t.eor
de água no solo a 160 mm e do índice de cone de 0-200 mm de
profundidade.
MUELLER & TREANOR (1986) informam o local dos
t.est.es. sua composição t.exlural e informam a densidade
global e o t.eor de água no solo sem especi f i car a que
profundidades foram t.omadas.
Os pneus radiais e convencionais comparados
por WULFSOHN et. aI. (1988) foram t.est.ados em solo. com
classe t.extural previament.e conhecida. que t.iveram as
condições físicas (índice de cone, t.eor de água no solo e
densidade global) det.erminadas para uma camada de at.á 160
mm. A densi dade global. em part.i cul ar. foi 1 evant.ada a
int.ervalos de 60 mm.
O único parâmet.ro físico de solo regist.rado
por KOTZAB~S et. aI. (1987) é o índice de cone. sem espe
cificar a profundidade. Apresent.a a classificação t.extural
e coment.a apenas que os solos eram úmidos.
BASHFORD et. al. (1987) ao compararem rodado
11
simples e duplo no eixo t.raseiro de um t.rat.or com tração
nas quat.ro rodas apresent.am a localizacão da área, as
caract.erist.icas da superrície e os valores de densidade
global. teor de água no solo e índice de cone para a camada
de 0-150 mm.
Compar ando pneus agr í col as e flor est. ai s • em
três condi cões de campo. HASSAN et. aI. (1997) ci t.am a
localização das mesmas. a classiricação e composição textu
ralo as caract.eríst.icas da superrície e o t.eor de água no
solo. O índice de cone roi det.erminado de O. 76. 152 e 228
mm de prorundidade.
UPADHYAYA (1999) ao est.udar em campo. o
efei~o da banda de rodagem de um pneu convencional.
caracteriza o índice de cone. a densidade global e o t.eor
de água no solo às profundidades de 50. 100 e 150 mm.
Os mesmos índices foram det.erminados por LYNE
& BURT (1989) às prorundidades médias de 10. 90 e 295 mm.
para solo com superrície não mobilizada e a 35 e 310 mm.
para solos com superfície mobilizada. Os aut.ores est.udaram.
em canal de solo. combinações de pressão de inflação e de
carga sobre o pneu com vistas à ot.imização da ericiência de
tração.
12
2.3 Parâmetros e resultados de desempenho
Desde quando surgiu na Europa. o pneu
agrícola de construção radial foi objeto de estudo de
inúmeros trabalhos de pesquisa.
vantagens sobre os convencionais.
a maioria evidenciando
Suas características construtivas pré-dispõem
o pneu radial a obter tais vantagens. Hauz (1985)5 citado
por WULFSOHN & UPADHYAYA (1986) afirma que isto resulta das
suas características de deflexão e distribuição de pressão
(Figura 1). Os pneus radiais normalmente apresentam área
de contato maior que os diagonais de mesmo tamanho, nas
mesmas condições de carga e de pressão de inflação.
VANDEN BERG & REED (1962) testaram em canal
de solo, doze pneus tamanho 11-28, com e sem garras. com
construção radial e diagonal e diferentes largura de aro,
em quatro tipos de solos. Os autores concluíram que o pneu
radial com garra não afetou a força de tração máxima. mas
forneceu um aumento de 15% no coeficiente de tração na
faixa de O a 30% de patinagem sobre os pneus convencionais.
Comparando o desempenho de tração de um pneu
radial e um convencional. em três tipos de solos (em canal
de solo) e em concreto. FORREST et alo (1962) verificaram
5 HAUZ, F. C. Traction characteristics oí' radial tractor
tires. International Conference on Soi1 Dynamics. Pro
ceedings. Auburn. Alabama. Vol (4):723-29. June. 1986.
13
RADIAL DIAGONAL
Figura 1 - Carac~erís~icas de derlexão dos pneus radial e
diagonal. Fon~e: Farm Tire Handbook (1984).
que o pneu radial desenvolveu 8%. 23%. 21% e 33% a mais de
força de ~ração em solo arenoso, solo argi loso, solo
argilo-arenoso e em concre~o respec~ivamen~e, para uma
faixa de pa~i nagem de operação normal. A eficiência de
tração nos dois modelos roi semelhante. Os resultados roram
conrirmados quando repetidos para três pressões de
inrlação.
THADEN (1962), baseado em testes conduzidos
pela Goodyear. manirest.a-se de acordo com os resultados de
FORREST e~ aI. (1962), tendo encon~rado aumento de até 29%
na força de tração com pneu radial a 16% de pa~inagem. O
autor firma que para altas patinagens, a vantagem do pneu
14
radial tende a cair, mostrando-se vantajoso numa Iaixa nor
mal de operação. na maioria das condições de solo.
WORTIU NGTON (1962) tes"tou pneus r adi ai s ta
manho 11-38 comparando-os com diagonais tamanho 13.6-38.
Nos testes, os radiais apresentaram valores maiores de
coelicien"te de tração a baixa patinagem. mas aproximada
mente o mesmo valor com alta pa"tinagem quando em operação
em campo com pas"tagem de allala e sobre "terreno duro. Em
superlície de concre"to. os valores de coelicien"te de tração
Ioram sempre mais altos para todos os valores de patinagem.
Estudo realizado por TAYLOR et alo (1976)
compara o desempenho de um pneu radial e um diagonal
18.4-34. em sete condições de solo, entre os quais. solos
Iirmes, mobilizados, argilosos, argilo-arenosos e em "terre
no gramado. disponiveis em canal de solo. Suas conclusões
principais Ioram: o coeliciente de tração obtido para o
pneu radial Ioi de 6 a 18% superior ao diagonal a 15% de
pa"tinagem, em cinco das sete condições de solo; - a elici
ência de tração do pneu radial Ioi levemente superior ao
diagonal também em cinco das condições. Concluíram ainda
que o pneu radial apresen"tou vantagem maior em superlície
Iirme onde a maior delormação solo-pneu ocorre no pneu, ao
contrário do solo mobiliza do em que esta ocorre no solo.
O desempenho de doi s pneus r adi ai s e doi s
diagonais 13.6-38 Ioi comparado por GEE-CLOUGH et alo
(1977b) em várias condições de campo durante três anos. Os
15
autores concluíram que os radiais lornecem. em média. de 5
a 8X de aumento no coeliciente de tração a 20X de patina
gemo com nenhuma dilerença na eliciência de t.ração. sob
baixa pressão de inf'lação. Quando a pressão loi aumentada
para a máxima permissível o coeliciente e a eliciência de
tração cairam para os três pneus.
BURT et al. (1982) testar am pneus r adi aI e
diagonal com várias pressões de inf'lação e de carregamentos
estáticos em duas condições de solo. No solo mais úmido.
com densidade global mais alta e índice de cone mais baixo.
o pneu convencional obteve eliciência de tração mais alta.
Isto ocorreu com a carga estática mais alta e pressão de
i nf' 1 ação a mai s bai xa per mi ti da. O pneu r adi aI obteve uma
ef' i ci ênci a de tI' ação mai s al ta a valor i nter medi ár i o de
carga estática e pressão mais baixa. No solo mais seco.
menos denso. e alto índice de cone. a ef'iciência de tração
média do pneu radial loi maior do que o convencional.
Trabalho semelhante loi desenvolvido por
WULFSOHN & UPADHYAYA (1986). Os autores testaram quatro
pneus C18.4R38. 18.4-38. 14.9R28 e 14.9-28) sob duas
pressões de inf'lação e três cargas verticais dif'erentes. em
um solo argiloso previamente mobilizado com arado. Suas
principais conclusões loram: - o pneu radial 14.9R28 apre
sentou desempenho melhor e o radial 18.4R38 apresentou
desempenho pior que seus correspondentes convencionais;
ambos os pneus radiais e diagonais 18.4-38 tiveram melhor
16
desempenho que os correspondentes pneus 14.9-28; - os pneus
menores. tanto radial quanto diagonal desenvolveram coefi
ciente de lraç.ão semelhanles para as lrês cargas verlicais~
- os pneus radiais (pequenos e grandes) tiveram desempenho
semelhante a pressões mais alta e mais baixa).
LYNE et alo (1981) compararam dois pneus
18.4-30 (radiais e diagonais) em duas condições de solo (1:
solo subsolado e gradeado; 2: solo gradeado repetidamente
até a profundidade de 15 cm) sob quatro níveis de pressão e
quatro ní veis de carregamento. não encontrando diferenças
significativas entre os dois jogos quanto à ef'iciência e
coeficiente de tração.
WULFSOHN et aI. (1988) analisaram dados
anteriormente apresentados por WULFSOHN & UPADHYAYA (1986),
sobre características de tração de qualro pneus (dois
radiais e dois diagonais), com o objetivo de: pesquisar a
habilidade de tração com relação ao tipo de construção
(radíal versus diagonal), à geometria (diâmetro e largura
da seção) e ao carregamento do pneu (pressão e carga sobre
o eixo); desenvolver relações quantitativas entre o
desempenho do pneu (tração líquida. torque. e patinagem) e
parâmetros do solo e pneu. Além de apresentarem os modelos
empíricos para coef'icienle de tracão e de lorque, concluí
ram, entre outras coisas: - que os pneus radiais 18.4R38
apresentaram uma eficiência de tração média na faixa de O a
30% de palinagem. 6.8% maior do que o correspondente
17
diagonal; - que nes~a mesma situação e para o coeficien~e
de ~ração a 20% de pa~inagem: os pneus mai or es ~ i ver am
desempenho melhor que os pequenos, a pressão de inflação
não i n1'l uenci ou o desempenho e aument.ando o carregamen~o
melhora o desempenho de tração.
MUELLER & TREANOR (1985) es~udaram o uso de
pneus radiais e diagonais em um ~ra~or com ~ração nas
qua~ro rodas, equipado com rodado simples e duplo. o
objet.ivo foi o de avaliar o desempenho em campo (po~ência
na barra, pa~inagem e capacidade de campo) bem como avali-
ar as condições de manobrabilidade. vibração e condução do
tra~or. Nos ~es~es de tração o trator foi operado em duas
velocidades de deslocamen~o (8.05 e 11.27 km/h) e mant.ida
uma dis~ribuição de peso de 60% no eixo dian~eiro e 40% no
eixo ~raseiro. Suas conclusões foram: com rodado simples
os radiais. a 8.05 km/h foram significa~ivamen~e melhores
que os diagonais em ~ermos de capacidade de campo e potên
cia na barra; a patinagem, embora menor não foi signifi
ca~iva; à velocidade de 11,27 km/h. en~re~an~o. a patinagem
diminuiu significa~ivamente aumentando a capacidade de
campo e a po~ência na barra; - com rodado duplo. ~odos os
parâme~ros de desempenho a 8.05 km/h foram maiores com
pneus radiais; aumen~ando-se a velocidade para 11.27 km/h o
aumento foi significativamente maior, - com rodado simples.
os pneus radiais tiveram também desempenho melhor.
Com o obje~ivo de avaliar diversos tipos de
18
pneus disponiveis comercialment...e. com base na patinagem.
consumo horário e consumo específico. COATES (1985) estudou
em condições de campo. dois jogos de pneus radiais e um
jogo de pneus convencionais 18.4-38 equipados em um trator
com tração nas quatro rodas. Os testes foram realizados em
campo arado. nivelado e após várias chuvas. sendo o trator
operado em três marchas. As curvas de desempenho Cpatina
gemo consumo horário e específico em funçã.o da :força de
tração) :foram levantadas para as três marchas. o
pesquisador obteve os seguintes resultados: - a patinagem e
o consumo horário do trator com pneu convencional foi igual
ou maior do que com pneu radial em determinadas condições
de oper ação; o consumo especí:fico. entretanto. most...rou
pequena ou nenhuma di:ferença entre os pneus. Concluiu
ainda. que para uso em solo mobilizado e para o tipo de
trator utilizado a escolha de um pneu radial não pareceu
ser vantaj osa. Na opi ni ão do autor a escol ha par a aquel as
condições deveria se basear em outros :fatores como preço.
disponibilidade. garantia e assist...ência técnica. do que nas
afirmações feitas por vendedores ou fabricant...es com relaçã.o
a pati nagem reduzi da ou economi a de combustí vel . Embora
diferenças estatísticas tenham sido encontradas para força
de tração variáveis. o consumo especifico que relaciona a
entrada de energia com o trabalho produzido most...rou pequena
ou nenhuma diferença entre os pneus.
OZKAN & YAHYA (1986) ao desenvolverem um
19
es~udo para de~erminar o ~empo de retorno do inves~imen~o
com pneu radial. basearam-se nos vários níveis de desempe-
nho levan~ados por diversos pesquisadores. Concluíram que
os pneus ~ornam-se econômicos após um ou dois anos de uso.
Hauz & Akins (1980)6. ci ~ado por OZKAN &
YAHYA (1986) concluíram que o pneu radial simples 20.8-38
produziu eficiências de ~ração de 11 e 10% a mais do que o
correspon- den~e pneu convencional simples em solo gramado
e arado, respec~ivamen~e.
KOTZABASSI S e~ al. (1987) realizaram uma
série de ensaios de campo com um ~ra~or com TOA. a fim de
de~ermi nar o efei ~o do pneu r adi aI versus di agonal, com
rodado simples e duplo. sobre dois ~ipos de solo, usando
dois implemen~os diferen~es. Concluíram. en~re outras
coisas. que os pneus radiais: produziram valores de
eficiência de tração mais altos que os diagonais;
apresen~aram menos pa~i nagem. maior capacidade de campo e
consumo específico pra~icamen~e semelhan~e aos diagonais,
confirmando. com relação a consumo. resultado encontrado
por COATES, (1985).
6 HAUZ. F. C. & AKINS, H. Opt..imizing t-ire/vehicle rela-
t-ionships for best field performance. ASAE Paper 80-1021
American Society Agricultural Engineers. St. Joseph. MI.
1980.
20
3. MATERIAL E METOOOS
3.1 Material
3.1.1. Pneus agr1colas
Os pneus utilizados no presente trabalho
foram:
a) um jogo de pneus traseiros Pirelli7
18.4-34, TM 64/R, 10
lonas e pneus dianteiros Goodyear 14.9-24. Super
Lameiro, 6 lonas comercializados no Brasil;
b) um jogo de pneus traseiros Pirelli 18.4-34. TM 64/R. 10
lonas e pneus dianteiros Pirelli 14.9-24. 6 lonas;
comercializados no Brasil.
c) um jogo de pneus traseiros Firestone 18.4R34, 7000, 8
lonas, 144A8, e pneus dianteiros Firestone 14.9R24.
126A8. 8 lonas; importados da Espanha.
O primeiro jogo já equipava o trator de
tração utilizado.
7 A ci tação de marcas comerei ai s não i ndi ca recomendação
pelo autor.
21
A pressão de in:f1 ação dos pneus em t.odos os
test.es :foi de 95 k?a (14 lb:f/po12) nos pneus diant.eiros e
2 de 110 k?a e16 lb:f/pol ) nos pneus traseiros.
Embora o objet.ivo do trabalho :fosse o de com-
para como um t.odo o desempenho do trat.or quando equipado
com pneus radial e diagonal, sem ident.ificar possiveis e:foL
t.os de alguma caract.eríst.ica da banda de rodagem, apresen-
ta-se no Apêndice 2. para e:feit.o de caract.erização. as pri~
cipais medidas e o desenho da banda de rodagem dos pneus.
3.1.2 Trator de traça0
Os pneumáticos :foram inst.alados em um t.rator
modelo MF 292 com IDA, novo, :f ar neci do pel a· Di vi são de
Est.ações Experiment.ais do Inst.i tuto Agronômico. Esse
trator, con:forme :folheto de especi:ficações técnicas8,
apresentava as seguint.es características: motor da marca
Perkins com potência máxima de 71.0 kW a 2200 r/min Cvalo-
res reduzidos pela ABNT. 1985), torque máxi mo de 363 Nm
a 1400 r/min, transmissão com 12 marchas à :frent.e e tomada
de potência de 540 r/min Ca 1900 r/min' no motor).
Para :facilitar a :frenagem o trat.or :foi
operado sem lastro.
As características relativas à distribuição
8 Impresso KUNDE 2/92. produzido pelo Depto. de Marketing
da MAXION SA, código BRMF 0127.
22
peso do trator quando equipado com os dileren~es Jogos de
pneumáti cos constam da Tabel a 1 elevam em conta os pesos
do tanque de combustível cheio. do operador, dos equipamen
tos de medição. do assento instalado no engat.e de três
pontos e do operador do ensaio.
Tabela 1 - CaracterLsticas ponderais do trator HF 292
Jogos
Condição Dl
Peso dianteiro 15.52
Peso traseiro 27,62
Peso total 43,14
3.1.3 Trator de frenagem
Para of'erecer resistência
de pneus
D2
kN
15,59
28.48
44.07
ao trator
R
15.75
28.55
44,30
ensaiado.
utilizou-se um trator MP 295, cuja potência máxima do motor
é 77 kW a 2200 9 r/min
9 Prospecto comercial do produt.o , sem dat.a.
23
3.1.4 Local do ensaio
A aval i ação dos pneus foi real i zada em duas
áreas de 60 x 300 me"Lros cada. com carac"Lerís"Licas de
superfície diferen"Les. A primeira. denominada Ai. localiza
da em "Lerreno per~encen"Le ao Colégio Técnico Agricola
Es~adual Benedi~o S~orani, em Jundiaí, com declividade
média de 2%, apresen"Lava superfície cobert,a por capim
gordura CHeLinis minutifLora Beauv.J e rest,os de cul~ura de
milho roçada dias ant,es dos experiment,os. A segunda área.
denominada A2, localizada na part,e int,erna da pist,a de
ensaio de "Lrat,ores, na sede da Divisão de Engenharia
Agricola. em Jundiaí. com declividade média inferior a 1%,
apresent,ava superfície vege~ada cobert,a por plant,as dani
nhas diversas. t,ais como: capim marmelada CBrachiaria pLan
ta8ínea (Li~ Hitch.), capim-colchão CDi8itaria horizonta
tis WiLLd.J, capim carrapicho CCenchrus echinatus L.). gra
ma-bat,a~ais CPaspaLum notatum FLtieeeJ. beldroega CPortuLaca
ol.eracea L.). picão pre~o CBidens pi l.osa L.) en~re ou~ras.
3.1.5 Solos
A análise granulomét,rica dos ,solos apresen"Lou os
seguint,es valores médios:
a) Local Ai: 26% de areia grossa, 37% de areia fina. 08%
de silt,e e 29% de argila~
b) Local A2: 28% de areia grossa, 22% de areia fina. 35%
de sil~e e 15% de argila.
24
De acordo com es~es dados. a classe ~extural
dos solos sobre os quais se desenvolveram os experimentos é
identif'icada como de tex~ura média, segundo a escala de
Atteberg, utilizada pelo Ins~i~u~o Agronômico de Campinas,
OLIVEIRA et aI .• (1992).
Na Tabela 2 são apresentadas as caracteristi-
cas físicas dos solos.
Tabela 2 - CaracterLsticas dos sol.os
Classe Prolun- Densid. Par- Teor de índice água de
Local Textural di da de global cela no solo Cone
mm g/cm3 % kPa
O-50 1.06 Pl 12,81 2742
Ai Média 50-100 1,33 P2 12.41 2513
100-150 1.38 P3 13.25 2174
O-50 1.37 P1 16.75 2547
A2 Média 50-100 1.43 P2 16,02 2623
100-150 1.43 P3 14.50 3051
3.1.6 Equipamentos utilizados para caracterização dos solos
a) Balança ele~rônica de precisão. marca
SARTORIUS, modelo 2214, leitura de 0,1 g.
b) Estula marca FABBE modelo 170.
25
c) Anéis volumétricos de aço. com capacidade
de 100 3
cm • castelo. espátula. enxadão e reci pi entes
alumínio. com tampa. para coleta de amostras de solo.
de
d) Penetrômetro marca SOLOTEST Ref. S.210.
com anel para 981 N (100 kgf). relógio comparador com sub-
divisões de 0.001 mm. cone padrão CASAE. 1987) com ângulo
sólido de 30° e área da base de 129 mmz .
3.1.7 Equipamentos utilizados na pesagem do trator
a) Duas cél uI as de carga marca KRATOS.
capacidade de 5 e 10 tono ligadas a indicadores digitais
KRATOS modelo BR 103.
b) Duas plataformas de ferro e madeira. tamanhos
850x195x 5000 mm e 870x325x5000 mm.
c) Ponte r 01 ante com duas tal has • capaci dade de
19.6 kN C20.000 kgf).
d) Nível de bolha.
3.1.8 Equipamentos instalados no trator de tração, para de-
termdnação dos parâmetros de desempenho
a) Célula de carga marca ALFA. capacidade de 10
tono ligada a indicador digital KRATOS modelo BR 103 e a um
registrador numérico: para indicação da força de tração.
b) roda odométrica Croda de bicicleta aro 20).
instalada atrás da roda dianteira esquerda do trator: para
determínação da velocidade de deslocamento e patinagem.
25
c) Painel Crack) com seis ~o~alizadores digi~ais e
um cronôme~ro. ligados em conjun~o: para indicação do núme
ro de giros das rodas mo~rizes. roda odomé~rica. do eixo da
TDP e do ~empo de percurso.
d) Sensores indu~ivos ligados a rodas den~adas
Ccom 20 den~es) ins~aladas nas rodas mo~rizes do ~ra~or e
na roda odomé~rica: para enviar sinais elé~ricos ao painel.
equivalen~es aos giros das rodas; no eixo da TDP um ressal
to me~álico induzia o sensor.
e) Medidor volumé~rico de combus~ível cons~ruído e
descrito por MAZIERO e~ aI. (1992). com ~ubos reserva~órios
de PVC. ~ubo de vidro graduado. ~anque plás~ico de
combus~ível e ele~roválvulas C12 VCC). ligado ao sis~ema de
alimen~ação do ~ra~or com mangueiras de baixa pressão;
fluxo de combus~ível con~rolado por meio de uma chave
elé~rica liga/desliga.
g) mo~o-ger ador el é~r i co mar ca Y ANMAR. cor r en~e
al~ernada. 110 V, 2500 W.
h) ~rena de 30 me~ros marca LUFKIN.
3.2 Métodos
3.2.1 Determinação das caracter1sticas f1sicas do solo
A caracterização 1'isica do solo. 1'oi 1'eita
levando em consideração a densidade global. ~eor de água no
27
solo. o ~ndice de cone e a Lextura: parâmetros. que de
acordo com os di versos tr abal hos de pesqui sa ci Lados na
revisão bibliográrica. parecem ser suficientes para tal. O
levantamento dos dados roi realizado considerando uma
prorundidade máxima de 150 mm. uma vez que trabalhando em
superrícies firmes como as ut.ilizadas, determinações em
profundidadades maiores. provavelmente não possibilitariam
resultados discrepantes, capazes de inf'luenciar na
avaliação do desempenho.
a) Densidade global
A densidade global f'oi determinada pelo
método do anel volumétrico às prorundidades de O-50 mm.
50-100 mm e 100-150 mm. tomando-se 20 amostras de solo em
cada área. ant.es da realização dos ensaios.
b) Umidade do solo
Para a determinação da teor de água do solo
foram coletadas 10 amostras de solo em cada parcel a, à
prof'undidade de 0-150 mm, ant.es do ensaios.
c) 1ndice de cone
o índice de cone ou resistência à penetração
foi obtido introduzindo-se a haste do penetrômetro até a
prorundidade de 150 mm e f'azendo-se a leitura no relógio
comparador. Ut.ilizando-se a equação de calibração do
aparelho transformou-se a lei tura em unidades de força
2 Ckgf). e dividindo-se esta. pela área da base do cone Ccm )
28
obLinha- se a resisLência à peneLração em kgf/cmZ• posLe-
riormenLe converLida para kPa. Dez leiLuras foram realiza-
das ao longo de cada parcel a. anLes da real i zação dos
ensaios.
d) Granulometria e textura
Para a caracLerização da granulomeLria e
t~exLura dos solos foram Lomadas duas amOSLras de solo ao
longo de cada parcela. totalizando seis amostras denLro de
cada área. A determinação da text.ura foi realizada pelo
laborat.ório da Seção de Pedologia do Inst.itut.o Agronômico.
3.2.2 Determinação das caracteristicas da banda de rodagem
dos pneus utilizados
a) Configuração da banda de rodagem
Ut.ilizando-se papel branco t.amanho A2 e papel car
bono. pressionou-se cuidadosament.e os dois cont.ra a banda
de rodagem obt.endo-se o desenho geomét.rico da mesma. Por
meio de escalímetro. esquadro. e transferidor determinou-se
as medidas de largura. comprimento. ângulo e passo da
garra. bem como o vão livre da ponta da garra e a disLância
ent.re garras.
b) Al tura da garra
A aI tura da garra foi det.erminada com um
medidor apropriado. const.ruído e descri t.o por MENEZES &
29
Y ANAl C 1 989) . o apareI ho consi ste. resumi damente em um
dispositivo constituído de três hastes reguláveis. que
colocado a cavaleiro de uma garra de pneu. permite medir a
sua altura. por direrença de elevação entre as extremidades
das hastes laterais e central.
3.2.3. Determinação das caracter1sticas ponderais do trator
de tração
Para pesar o t.rator. utilizou-se a infraes
tr ur a da Seção de Máqui nas de TI' ação e de Potênci a da
Divisão de Engenharia Agrícola.
método:
a) Peso tolal:
que adota o seguinte
Apoia-se o trator sobre uma das platarormas
de ferro e madeira. suspendendo-a por meio de cabos de aço
ligado à talha mecânica. As células de carga (localizadas
entre os cabos de aço e a talha). ligadas aos indicadores
digit.ais. permitem a obtenção do peso do trator mais a
pl ataforma. Pesa-se a platalorma. isoladamente e, subtra-
indo-se daquele o peso desta. obtém-se o peso do trator.
b) Peso por eixo (dianteiro/traseiro)
Coloca-se as duas plataformas de alturas
diferentes em superrície plana e nivelada. afastadas entre
si com uma distância equivalente à distância entre eixos do
trator. Previamente, nesta mesma superfície coloca-se o
trator. fixandose nele um nível de bolha. no plano médio
30
1 ongi L udi nal do Lr a Lor . Par a pesar o ei xo Lr asei r o. por
exemplo. apoia-se o eixo dianteiro sobre a plataforma mais
alta e. aquele sobre a plataforma mais baixa. Suspende-se a
plataforma mais baixa até que a bolha do nível indique sua
posição nivelada e registra-se os valores indicados pelas
células de carga (peso do eixo t.raseiro mais a plataforma).
Subtraindo-se deste. o peso da plataforma. obtém-se o peso
do eixo traseiro do trator.
3.2.4 Procedimento experimental
Para levantar as curvas de desempenho
(vel oci dade de deslocamento. potênci a na bar r a de tr ação.
consumo horário. coeficiente de tração e força de tração em
função da patinagem). o trator deslocou-se no sentido do
comprimento da área. retornando ao lado. Nesse retorno. os
parâmetros de desempenho também eram medidos.
Cada faixa do terreno onde se utilizou um
jogo de pneus foi considerada como parcela. Nas par cel as
Pl. P2 e P3 do local Al foram t.estados os pneus Dl. D2 e R.
respecti vamente. No local A2. as parcelas Pl. P2 e P3 cor-
respondem. inversamente aos pneus R. Da e Dl.
O trator de tração foi operado em 3a. marcha.
com velocidade máxima de 4.20 km/h. Esta marcha foi
escolhida para possibilitar a obtenção de altos índices de
patinagens e tração máxima. Em marchas mais altas. o motor
não forneceria torque suficiente e a rotação tenderia a
31
cair para pequenos acréscimos de Lração.
PreliminarmenLe aos tesLes, o trator deslo
cou-se em velocidade baixa. sem exercer força de tração na
barra. sobre uma superfície adjacent.e às parcelas. Por
meio de hasLes de ferro marcou-se no solo. referenciais de
início e fim de distância equivalente ao percurso de cinco
voltas de cada roda. Essa distância, medida com trena. foi
dividida pelo número de volLas para obtenção dos perímetros
das rodas dianteiras. Lraseiras e odoméLrica.
o trat.or de t.ração foi submet.ido. por meio do Lra
t~or de frenagem (ver Figura 2) a esforços na barra de
lração. com níveis de força crescentes a intervalos desi-
guais. Com o t.rat.or parado. regist.rava-se a leit.ura inici-
al do nível de combust.ível. na bureta do medidor volumétri
co. Após a est.abilização do esforço escolhido. ligava-se o
medidor de combustível que acionava aut.omaticament.e o cro
nômetro e os contadores de giros.
O i ndi cador di gi tal. não 1 i gado ao medi dor
vol umétr i co. er a aci onado em segui da. i mpr i mi ndo no papel
do regist.rador os níveis de força de t.ração. O indicador
digit.al. quando desligado interrompia a impressão. forne
cendo a média da força de tração do percurso.
32
Painel de aquisiçao
de dados
I Roda odométrica
célula de carga
TRATOR DE FRENAGEM TRATOR DE TRAÇÃO
Figura 2 - Esquema de frena8em utiLizada no experimento
Percorreu-se uma dis~ância suficien~e para
que as rodas traseiras do tra~or de t.ração acusassem no
mínimo dez voltas Cdis~ância de 50 metros. aproximadamen-
te). Ao final do percurso, desligava-se o medidor de
combustí vel e registrava-se em planilha os seguintes dados:
- numero de giros das rodas dianteiras
- número de giros das rodas traseiras
- número de giros da roda odomé~rica
- número de giros do eixo da TDP
- tempo de percurso
força de tração média.
- volume consumido
33
Ant.es de selecionar out.ro nível de carga.
abast.eci a-se a buret.a e regist-rava-se um novo ní vel de
combust.ível. repet.indo-se o processo de medição. o ensaio
lermi nava quando a pat.i nagem das rodas mot.r i zes era t.ão
aIt.a que os pneus cizalhavam o solo arrancando a sua camada
superf'icial.
3.2.5 Cálculo dos parâmetros de desempenho
onde:
a) Velocidade de deslocamento
v = (GO x PO)
t. x 3,6
V = vélocidade de deslocament-o. em km/h
GO = número de giros da roda odomét.rica
PO = Perimet.ro da roda odomét-rica. em m
t. = t.empo de percurso. em s
3.6 = const.ant.e de conversão de unidades
onde:
b) Potência na barra
PB = CF x V)
270
PB = pot.ência na barra. em cv
F = força de t.ração média do percurso, em kgf
(1)
(2)
34
Y = velocidade de deslocamento. em km/h
270 = constante de conversão de unidades
c) Pa~inagem das rodas mo~rizes dian~eiras
CGD x PD) - CGO x PO) Pd = x 100 (3)
CGO x PO)
onde:
Pd = patinagem das rodas dianteiras. em ./ /'0
GD = número de giros das rodas dianteiras
PD = perímetro da roda dianteira. em m
GO = número de giros da roda odométrica
PO = perímetro da roda odométrica. em m
100 = constante para transrormação em porcentagem
d) Pa~inagem da rodas mo~rizes ~raseiras
CGT x PT) CGO x PO) Pt = x 100 (4)
CGO x PO)
onde:
Pt = patinagem das rodas traseiras. em %
GT = número de giros das rodas traseiras
PT = perímetro da roda traseira. em m
GO = número de giros da roda odométrica
PO = perímetro da roda odométrica. em m
100 = constante para trans~ormação em porcen~agem
e) Consumo horário de combus~lvel
L) x 4.5 CH = 1.
x 3,6 t.
onde:
CH = consumo horário de combust.ível. em L/h
Lf = leit.ura final do nível de combust.ível
L = lei t. ur a i ni ci aI do ní vel de c ombus t.í vel ~
t = t.empo de consumo. em s
35
(5)
4.5 = volume de combust.í vel correspondent.e à unidade de
leit.ura do nível de óleo Diesel na buret.a. em mL
3,6 = const.ant.e de conversão de unidades
f) Ro~ação do motor
(GTDP x 3, 61 8) RM = --------- x 60 (6)
t
onde:
RM = rot.ação do mot.or. em r/min
GTDP = número de giros da TDP
3.518 = relação de t.ransmissão mot.or-TDP
60 = const.ant.e de conversão de unidades
h) Coeficien~e de tração
Est.e parâmetro. definido como a relação
ent.re a força de t.ração e o peso dinâmico do rodado de
36
tração. represen~a. segundo SOUZA (1987). o quan~o as rodas
mo~oras conver~em o peso sobre elas em ~ração. No caso de
~ra~or com ~ração dianteira auxiliar o coericiente de
lração é determinado dividindo-se a Iorça de tração pelo
peso to~al do ~rator.
3.2.5 Análise estatlstica
Com o auxílio de um programa esta~ís~ico para
ajus~e de curvas de~erminou-se. para cada parâmetro de
desempenho. a equação que melhor represen~asse sua relação
de dependência com a pa~inagem. A escol ha do modelo roi
fei~a em runção do coericient..e de correlação Cr) e da
projeção do modelo sobre os dados levantados, conIorme
cri~ério u~ilizado por FONSECA e~ ai. (1978).
O teste t de Studen~ para pares de dados, a
semelhança de procedimento adotado por de DHARAN (1980) Ioi
aplicado para comparar as curvas de desempenho do ~rator
quando equipado com pneu radial com as curvas de desempenho
do ~ra~or quando provido de cada conjunto de pneus diago-
nais. Parte-se de uma hipó~ese nula, is~o é. admi~e-se que
não há direrença ent·re os dois jogos de pneus considerados.
O procedimen~o roi o seguinte:
- uma vez escol hi do o modelo de equação de
regressão para um de~erminado parâme~ro.
valores deste para níveis rixos de pa~inagem.
estima-se os
- para o mesmo nível de patinagem. obtinha-se
37
valores do parâmetro para os dois jogos de pneu considera-
dos.
Para o cál cul o de t ut.i I i za -se a segui nte
equação:
=
onde:
d ~ ------1 n
Sd
d = média das diferenças
n = numero de observações pareadas
Sd = desvio padrão das di~erenças
(7)
o desvio padrão das diferenças eSd) foi calculado
pela fórmula:
onde:
/ Sd = /
-{
2 - e D:i ) /n
n -1 (8)
d = diferença entre os valores estimados pelas equações dos
dois jogos de pneus comparados
o valor de t é comparado então, com os valo-
res de t das tabelas estatísticas. Se o valor obtido for
mais alto que o da tabela a hipótese de nulidade é rejeita-
da. i ndi cando que há di ferença estatí sti ca entre os doi s
jogos de pneus ao nível de significância adotado, e5 X).
A análise foi feita considerando-se uma faixa
38
de O a 30 % pat.inagem. uma vez que é nesse int.ervalo que
acar r e a mai ar i a das oper ações agr i cal as r eal i zadas com
trator. Acima dessa faixa. a avaliação do desempenho perde
o sentido prát.ico pois a perda de energia do rodado é muit.o
aI t.a.
39
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Equações de regressão
Com os dados levantados no campo foram
calculados os parâmetros de desempenho CAP~NDICE 3) e, com
estes as equações de regressão caracteristicas do desempe
nho do trator. cujos coeficientes são apresentados nas
Tabelas 3 a 8. Na determinação das equações os índices de
patinagem atípicos
foram desprezados.
considerados erros de amostragem
As equações de regressão determinadas para a
relação entre a velocidade de deslocamento CV, em km/h) e a
pa~inagem CP, em X) ~em a forma:
v = a + Cb x p~ (9)
onde:
a, b = coeficientes
As equações de regressão determinadas para os
parâme~ros po~ência na barra CPB. em kw), consumo horário
40
CCH, em L/h), consumo específico CCE, em g/kW.h) , coefici
ent-e de t-ração CCT) e força de tração CF'T, em kN) apresen-
tam. respect-ivamente as formas:
PB Cd + e x logP) Cl0) = c x P
CH f pC8 + h x 10gP) Cl1) = x
CE i pCl + h. x logP) (12) = x
CT l. pC m., + n x 10gP)
(13) = x
F'T pCr + s x logP) (14) = o x
onde:
c, d. e. f, 8, h, i, lo k. l, m.. n, o. r e 5 = coefici-
ent-es
As equações foram det-erminadas com o objet-ivo
de fazer comparações ent-re os pneus. para um mesmo i ndi ce
de pat-inagem, não t-endo a finalidade de est-abelecer modelos
de predição de t-ração.
A anál i se de var i ânci a das equações de r e
gressão são apresent-adas no AP~NDICE 4.
41
Tabela 3 - Coeficientes esti.mados para as equaçé5es de re-8ressao relatiuos à ueLocLdade de desLocamento consi.derando os diferentes indices de patina8em
Pneu
R Dl D2
R Dl D2
Coeficien~e das equações
a
4,187573 4.148311 4,116974
4,202569 4,192994 4.135018
b
No local Al
- 0.04470487 - 0.04356647 - 0.04247230
No local A2
- 0.04433790 0,04503260
- 0.04306758
Coeficien~e de correlação
C r)
- 0,9990 - 0.9990 - 1.0000
0.9990 - 0.9990 - 0.9990
Tabela 4 - Coeficientes esti.mados para as equações de re-8ressao reLativos à pot§ncia na barra considerando os diferentes índices de pati.na8em
Pneu
R Dl D2
R Dl D2
Coeficien~e das equações Coef' i ci en~e de correlação
c d Cr)
No local Al
2,767033 1,200396 - 0,4518817 0.9641 0.312938 2,642756 0.9521839 0,9893 0,1917559 3,158958 - 1.2001530 0,9911
No local A2
3,723548 1.436360 - 0,6039593 0.9879 2,670542 1.449213 - 0,5442191 0,9884 2.884654- 1.542684 - 0.6418428 0.9737
Tabela 5 - Coeficientes estimados para as equações de re-8ressão reLativos ao consumo horário de combustíveL considerando os diferentes índices de patina8em.
Pneu
R Dl D2
R Dl 02
CoeIicien~e das equações CoeIicien~e de correlação
f
7.915383 6.191823 5.947030
8.326410 8.729441 8.392759
No local A1
0,1801371 0,3660614 0,3758709
No local A2
0,2302126 0.1128593 0.1921776
h
- 0,0055471 - 0,0819632 - 0,0831548
- 0,0443386 + 0,0249711 - 0.0278944
Cr)
0,9857 0.9742 0.9948
0,99906 0,9851 0,9909
Tabela fi - Coeficientes estimados para as equações de retSressão reLativos ao consumo específico considerando os diferentes índices de patina8em
CoeIicien~e das equações CoeIicien~e de Pneu correlação
i J Cr)
No local A1
R 2406.646 - 1.094131 0.4484331 O,9463 Dl 15742.87 - 2,224208 0.8426840 O,9866 D2 25948.43 - 2.781010 1,1161790 0.9803
No local A2
R 2022.147 - 1.284476 0.597380 0.9827 Dl 2732.599 - 1.332839 0.5675320 0.9883 D2 2489.928 - 1.366310 0,6205348 0,9529
43
Tabela 7 - Coeficientes estimados para as equações de re-8ressão reLativos ao coeficiente de tração conderando os diferentes índices de patina8em
Pneu
R Dl D2
R Dl D2
Coeficiente das equações Coeficiente de correlação
[
0,06105174 0,00930408 0,00528408
0,07581260 0,05335828 0.06171502
m.
No local Al
1,091735 2,225644 2,771474
No local A2
1,327021 1,389815 1.365195
n
- 0.2781786 - 0,6655470 - 0,9130496
- 0,4549314 - 0,4263812 - 0.4447758
Cr)
0,9766 0,9927 0,9896
0.9890 0.9925 0,9809
Tabela 8 - Coeficientes estimados para as equações de re-8ressão reLativos à força de tração considerando os diferentes índices de patina8em
Pneu
R Dl D2
R Dl D2
Coeficiente das equações Coeficiente de correlação
o r s Cr)
No local A1
2.669646 1,105156 - 0.2849146 0.9791 0.392654 2.242130 - 0,6714784 0.9944 0.2558448 2.698579 - 0,8849709 0.9905
No local A2
3,322117 1.334683 - 0.4578564 0,9898 2,392325 1,345898 - 0,4037664 0.9934 2,738870 1.349017 - 0,4394686 0,9801
44
4.2 Avaliação do desempenho na faixa usual de operação
Como a pa~inagem das rodas mo~rizes ocorre na
faixa de O a 30 %. quando os t.ra~ores realizam a maioria
das operações agricolas. esse in~ervalo ~em sido usado por
alguns pesquisadores para avaliar o desempenho dos pneumá-
má~icos. en~re eles. GEE-CLOUGH e~ al.C1977b) e WULFSOHN e~
10 aI. (1988). bem como CavaI chi ni (1978) e Vasey & Naylor
(1958)11 cit.ados por MILAN (1986).
Por ou~ro lado. o índice de 20% de pa~inagem
u~i I i zado por GEE-CLOUGH e~ aI. (1 977b) e WULFSOHN et aI.
(1988) para analisar o coeficien~e de tração líquida t.ambém
é adotado por alguns fabricantes de trat.ores para avaliar o
desempenho de seus produtos em condições de campo e pode
ser um índice de referência razoável para ensaios de campo.
A não exi stênci a de uma metodol ogi a especi -
fica para comparar desempenho de pneumáticos assim como o
es~abelecimen~o de um índice de pa~inagem que forneça o
melhor desempenho. são ques~ões levantadas por MILAN (1986)
e que ainda aguardam uma definição.
De forma semelhante a MILAN (1986), optou-se
10 CAVALCHINl. A. G. Test of TM 300 Pirelli radial ~rac~or tires. Milan. Insti~u~o di Ingegneria Agraria. 13p. 1978
11 VASEY, G. H. & NAYLOR, I. T. Field tests on 14-30 ~rac-
tor tyres. Journal of Agriculture Engineering Research.
3:1-8. 1958
45
por analisar o desempenho do LraLor equipado com os pneumá-
Licos em eSLudo, na laixa de O a 30%, desLacando valores a
inLervalos de 5% em 5 % de paLinagem.
4.2.1 Curvas relativas à velocidade de deslocamento
Com os dados eSLimados pelas equações de
regressão loram elaborados os grá:ficos da velocidade de
deslocamenLo considerando os di:ferenLes índices de
paLinagem, os quais são mosLrados nas Figuras 3 e 4.
Itm/h Velocidade de deslocamento
4.5~------------------------------------------------~
4.0 -t--.. .... =
3.5 +--------'~~------------------1
3.0+-----------------~~~--------------------------~
2.5+----------------------------~~~----------------~
1.5
1.0 O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
PaUnaoem -ex,
~ Dl Oba. o D2 Oba. o a Oba.
Dl Bat. D2 Bat. a BIt.
Figura 3 - Curvas de velocidade de deslocamento, dados obsservados e estimados. considerando diferentes (ndices de pat i nae-em, para os trªs joe-os de pneus no loca~ At
km/h Velocidade de deslocamento
5.0~------------------------------------------------~
4.5 -t---------------
4.0 -t-=~II!IiIr::::~---------.
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0 -t---r---r---.----r---r---..---.---.....--..--~-_----l
O 5 10 15
o R Oba.
R BIt.
20 25 30 35 40 Patinagem - %
45 50
o D2 Oba. Ô Dl Oba.
D2 BIt. DI BIt
55 60
Figura 4 - Curvas de veLocidade de deSLocamento. dados obsservados e estimados. considerando diferentes índices de pat ina~em.. para os tres jo~os de pneus no LocaL A2
U~ilizando as equações de regressão apresen-
t.a-se na Tabela 9 os valores es~imados para velocidade de
deslocament.o quando ocorrem indices de pa~inagens de 6. 10.
16. 20. 26 e 30 %. As di~erenças que se veri~icam quando se
compar a o pneu r adi aI com cada um dos ou~r os consi der ados
como 100 % são apresent.ados nos hist.ogramas da Figura 6.
Observa-se que o pneu radial possibili~ou maior velocidade
47
de deslocamen~o em ~oda a faixa analisada.
Tabela 9 - Valores de velocidade de deslocamento estima
dos pel.as equações de re~ressão especificas
para cada jo~o de pneus vertficados ao se com
parar o desempenho do trator equipado com pneu
R. com o desempenho do mesmo trator equ1.pado
com pneus Dt e D2, considerando diferentes
índices de patina~em.
Pa~inagem Velocidade de deslocamento
R Dl 02
~~ knvh
No local Ai
5 3,96 3,93 3,90 10 3,74 3,71 3,69 15 3,52 3,49 3.48 20 3,29 3,28 3,27 25 3,07 3,06 3,06 30 2.85 2,84 2,84
No local A2
5 3.98 3,97 3.92 10 3.76 3,74 3,70 15 3.54 3,52 3,49 20 3.32 3,29 3,27 25 3,09 3,07 3,06 30 2,87 2,84 2.84
~Po~rCC==D=t8l~e=m~-~%~ ________________ ~ 150 ,
1001 I I
751
I
No local A1 No local A2
50+-I
i %5
R Dl R Dl R Dl R Dl
150! \ i p. 15 'Ilt
1 %5 +----- ----------------------------------------------------·--1 i No 1oC8J A 1 No local A2 l
100 ~ !
50
'R Dl 'R D2 R Dl It D2
t50~~~~=--~%-------_, ! p. 25 S
125 t------·-- ----- ---------.--------------------------------.---------------- ---No 1oC8J A1 No local A2
R Dl Il Dl R Dl R D2
48
No local A1
Il Dl Il Dl R Dl R Dl
150 TPo __ rc_c~D~._ag~C~m~.~% __________________ ~
I p. 20 'Ilt I
125 ~--------------------.------------------------------------ .--------1 I No local A 1 No local A2 !
100-1
75
so
25.,---"--,,,:--,:,
'R Dl 'It D2 'It Dl 'R D2
p. 30 S 125 -_.------------_.--_._-_._------- --------_._-----.-------_._---_. -----_ ..
No local A1 No local A2 I 100
75
50"'------1" .. '-':'
%5
R Dl R Dl Il Dl R Dl
Figura 5 - ReLações percentuais para o pardmetro veLocidade de desLocamento verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus Dt e D2. tomados como 100 %, para indices de patina~em de 6. tO, 16. 20 25 e 30 %.
49
4.2.2 Curvas relativas à potência na barra
As curvas de relal.ivas à potência na barra,
considerando diferentes índices de patinagem, elaboradas
com base nos dados observados e nos esl.imados pelas
equações de regressão são mosl.radas nas Figuras 6 e 7.
Ul.ilizando as equações de regressão apresen-
la-se na Tabela 10, os valores estimados para a potência na
barra, quando ocorrem ~ndices de patinagem de: 5, 10. 15,
20, 25 e 30 ~~. As diferenças percentuais que se verificam
quando se compara o pneu radial com cada um dos outros
pneus são apresentadas nos histogramas da Figura 8.
~ kW Potência na barra
35.---------------------------------------------~25.7
30 1---o.Z~~~~~::::::=_---'------_r 22.1
25~----- ~~~-------------- ::.......:::-X-.......:.--------+ 18.4
20 -".......,:------+- 14.7
15 ---------.-----+ 11.0
10~~b----------------------- -----.-------+- 7.4
5~~------------------------------------~3.7
O~--~--~--~--~--~--~--~--~--~--~--~--~---LO.O
o 5 10 15
Ó DlObl.
Dl BIt.
20 25 30 35 40 45 50 Patinaoem -,.
55 60 65
o D20bl. o R Oba.
D2 Elt. R BIt.
Figura fi - Curvas de potªncia na barra, dados observados e estimados, considerando diferentes indices de patina(!!em.. para os trªs jO(!!OS de pneus no Local. Ai.
50
Potência na barra kW
40~--------------------------------------------~29.4
354-------~~~~--~------------------------~25.7
25 4-.-~'_+_--.
20
15
10
5 -bI::-------
O 5 10 15
o R Obl.
R BIt.
.----=::::.-~~JL_---+ I 8.4
.--+ 14.7
.---------------------4- 11.0
---+-7.4
.----+- 3.7
20 25 30 35 40 45 50 55 60 Patinaoem - %
o D2 Oba. o Dl Oba.
D2 BIt Dl BIt.
Figura 7 - Curvas de pot~ncia na barra. dados observados e estimados. considerando diferentes tndices de pat inasem.. para os tr~s }0805 de pne'US no l.ocal. Ai?
Observa-se que as maiores diferenças de
po~ência na barra ocorreram quando o indice de pa~inagem se
si~uou abaixo de 15 %. exce~o para o pneu R quando compara-
do a De. no local Al. enquan~o que. no in~ervalo compreen-
dido en~re 12% a 27.5% de pa~inagem houve uma inversão no
compor~amen~o das curvas.
Os resul~ados em ~ermos de compor~amen~o
geral es~ão de acordo com os ob~idos por MUELLER & TREANOR
(1985) . Nesse ~rabalho. os aut.ores encon~raram valores
correspondent.es a 7.5 e 5.9 % a mais de pot.ência na barra
de t.ração para o pneu radi alo Cabe ressal t.ar no ent.ant.o.
que as condições em que o t.rabalho foi realizado eram
diferent.es das exist.ent.es na present.e pesquisa.
Tabela 10 - Val.ores de pot(}ncia na barra est imados pel.as
equações de re8ressão especificos para cada
j080 de pneus verificados ao se comparar o
desempenho do trator equipado com pneus R, com
o desempenho do mesmo trator equipado com
pneus Df e D2, considerando diferentes índices
de pa t i na8em..
Pat.inagem
5 10 15 20 25 30
5 10 15 20 25 30
Pot.ência na Barra
R Dl
kW
No local Al
12.85 7.54 18,22 15,35 20.47 19,34 21.38 20,99 21.52 21,33 21.51 20,97
No local A2
19,05 14,92 26.31 21.46 26,60 23.89 26.15 24,50 26.04 24.49 23.71 23.98
Dê
8.02 17.44 21.77 22.97 22,56 21.40
15.78 22,96 24,35 24,03 23,03 21.80
51
de traça0 para o pneu radi ai. Cabe ressal tar no entanto,
que as condi ções em que o tr aba 1 ho roi real i zado er am
diIeren~es das exis~en~es na presen~e pesquisa.
Tabela 10 - Vaiores de potênci.a na barra estimados pel.as
equaçé5es de reeressão espec i f i cos para cada
joeo de pneus verificados ao se comparar o
desempenho do trator equipado com pneus R, com
o desempenho do mesmo trator equipado com
pneus Dt e D2, considerando diferentes indices
de pa t i. naeem.
Patinagem
5 10 15 20 25 30
'3 10 15 20 25 30
Potência na Barra
R Dl
kW
No local Ai
12,85 7,54 18,22 15,35 20.47 19,34 21.38 20,99 21,52 21,33 21.51 20,97
No local A2
19.05 14,92 25,31 21,45 25.50 23,89 25.15 24,50 25.04 24.49 23,71 23,98
D2
8,02 17,44 21,77 22,97 22,55 21,40
15,78 22,96 24,36 24,03 23.03 21,80
,:Po~~~n~~~~m~.~%~ ________________ ~ ZOO i i
175 l .... -.... ... ---_ .. J i No local A2 !
ISO
125
100
75
50
25
O l...-,-...l-. .....
It Dl It Dl
Po~n*agem • % 150 I
p. 16 '!lo
125
100
75
SO
2S
O 1t Dl 1t D%
It Dl It D2
It Dl It D2
,:Po~~~n=~~m~.~%~ ________________ ~ 150 !
i P • 25 .,.
::: 1- __ . ··~··NO·~·Ar--···---··_··NO· k)(iàj·À2·
I 75 + ..
i
50 ~ 25
It Dl It D% It Dl 1t D2
52
100
75 "1 ..• '_._'-- i.,
50
It Dl It D2 R Dl It D2
.% 150
1.15
100
75
50
15
O 1t Dl .. D2 .. Dl 1t D2
1%5
1 00 _J... ••••. r~
75
50
%5
It Dl It D2 It Dl R D2
Figura 8 - ReLações percentuais para o pardmetro pot~ncia
na barra verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus Dt e D2. tomados como tOa %, para índices de patina~em de 6. ta. t 5. 20 25 e 30 %.
53
4.2.3 Curvas relativas ao consumo horário
As curvas de consumo horário de combustível.
considerando os direrentes índices de patinagem elaboradas
com os dados estimados pelas equações de regressão são
mostradas nas Figuras gelO.
Valores es~imados de consumo horário para os
três jogos de pneus são apresentados na Tabela 11. enquanto
que as direrenças que se verlricam quando se compara o pneu
radial com cada um dos outros pneus são apresentadas nos
histogramas da Figura 11.
L/h Consumo horário
16.---------------------------------------------------~ o
12
10+-~~~--------------------------------------------~
84+------ -------------------------------------------------4
o 5 10 15 20
ó Dl Oba.
Dl BIt.
25 30 35 40 45 Patinagem -"
50
o D2 Oba. o R Oba.
D2 BIt. R Eat.
55 60 65
Figura 9 - Curvas de consumo horário. dados observados e estimados. considerando diferentes tndices de patina,gem. para os trª,s jo,gos de pneus no tocal. At
L/h Consumo horário
18~----------------------------------------------------~
16~--------------------------------------------------~ __ o -,-_.-o
54
144---------------~--~~~--==~--------------------~
--------------------1
8 --------------------------
6 O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Patinaoem - ,.
o R Oba. o D20bl. o DI Oba.
R Elt. D2 Est. Dl Est.
Figura 10 - Curvas de consumo horári.o. dados observados e estimados. considerando diferentes fndices de patinat!em.. para os tr§s jOt!os de pne-us no ~ocaL A2
De maneira geral Cexce~o com relação a Dl no local
A1. par a pa ti nagens aci ma de 10 %) o pneu R consumi u mai s
combustível na faixa de patinagem considerada. o que se ex-
plica pelo desenvolvimento de maior potência na barra. As
diferenças percentuais em prejuízo do pneu R foram no
máximo 6.5 % nessa faixa de patinagem.
Esse parâmetro. embora não represente o
aprovei tamento de combustí vel em termos de trabalho. é
55
sempre um bom indice para es~ima~ivas de cus~o de operação
agricola, e por isso foi incluído na análise.
Trabalho compara~ivo en~re pneus do ~ipo
radial e diagonal realizado por COATES (1985) evidencia
maior consumo horário para o pneu radial quando se ~ra~a de
marchas mais al~as (velocidade de 14.2 km/h, livre). Em
marchas mais baixas (7,2 e 10.8 km/h, livre) o resul~ado
foi inverso para uma dada condição (força de ~ração baixa).
Tabela 11 - VaLores de consumo horário est im.a.dos peLas equ.açé5es de reegressão específicos para cada jogo de pneus t,lerificados ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus D1 e D2. considerando diferentes índices de pa t i nagem.
Pa~inagem
O/. '. 5
10 15 20 25 30
5 10 15 20 25 30
Consumo horário
R Dl
L/h
No local Al
10.51 10.18 11.83 11,91 12.67 12.85 13.29 13,47 13.79 13.91 14.21 14.25
No local A2
11.47 10,77 12.77 11,99 13.49 12,83 13,96 13.49 14,31 14.05 14,58 14,53
D2
9,92 11.67 12.63 13.25 13.72 14,06
11,08 12.25 12.92 13.39 13,74 14,03
56
~Pn~r~==n=tag~c=m~-~%~ ________________ ~ 150T
P - 6,. -No 100811.1--- -----------No-iocaI"Ãi- .
150 Pnr~ntagcm - %
J P-10%
125 .. -.-----.--------.-.. -- .. --.. -.---... -.---- ..... -.. --.- . No Joçal A 1 No Ioeal A2
Jt Dl R Dl Jt Dl Jt Dl .. Dl Jt D% Jt Dl Jt D%
UO~~~~~---------, 150~~~~~~----------------
115+------------iT:--;~~=.--•• -··----··----·------~,,---~-·--,-,~----1 125~--··----·---------.,,---.------.--~~···-----------,~---,-----,-.-~---i
100
50 50
25
1t Dl Jt Dl Jt Dl Jt Dl Jt Dl Jt D2 Jt Dl 1t D%
-s -s 150 150
P - 26 ,.. p. 30 %
1%5 1.%5 ----No-iOCãiÃ"2·-
100 100
75 75
50 50
25 25
O O Jt Dl Jt D% Jt Dl Jt D% Jt Dl Jt D% Jt Dl Jt D%
Figura 11 - Rel.ações percentua1.s para o pardm.etro cons'll1nO horário verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus Dl e D2. tomados como 100 %. para indices de patina8em 5. 1 O. t 5. 20 25 e 30 %.
67
4.2.4 Curvas relativas ao consumo especifico de combustlvel
Os gráficos cont.endo as curvas de consumo
específico são mostrados nas Figuras 12 e 13. Valores es-
t.imados de consumo específico para os três jogos de pneus
são apresentados na Tabela 12.
As relações percentuais que se verificam
quando se compara o pneu radial com cada um dos outros,
considerados como 100 %. são apresent.adas nos hist.ogramas
da Fi gura 14.
g/cv.h g/kW.h Consumo especifico
1400~~----~--------------------------------~1903
120044~--------------------------------------~1632
1000~~--------------------------------------~)360
800 ----------------- 1088
60 O -+---+-- ---------------::::::I"!..:::::------t- 816
200 272 O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Patinaoem -'f,
~ DIObl. o D2 Oba. o a Oba.
Dl Elt. D2 BIt. a BIt.
Figura 12 - Ctirvas de consumo especifico. dados observados e estimados. considerando diferentes indices de patina~em.. para os três jo~os de pneus no LocaL At
58
g/cv.h g/tW.h Consumo especiUco
1200~----------------------------------------~1903
1000 1632
- 1360 800 -+--'01'------
600
400
o 5 10
o R Oba.
R Bal.
15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Pafinagem - %
o 02 Oba.
02 Balo
<> 01 Oba.
OI Bat.
1088
816
544
Figura 13 - Curvas de consumo especifico. dados observados e estimados. considerando diferentes indices de pat ina6em., para os triJ.s j060s de pneus no LocaL Ai?
Excet.o com rei ação ao pneu D2 no local A1 o
pneu R apresent.ou menor consumo específico. Para aquele
pneu e local a vant.agem do pneu R mOSLrou-se apenas quando
o índice de paLinagem se sit.uou abaixo de 10 %. enquant.o
que em relação aos demais pneus e local A2 a vant.agem se
verificou em Loda a faixa de pat.inagem considerada. embora
Lal vanLagem não t.enha sido significat.iva.
Os resulLados conferem com o de KOTZABASSIS eL ai.
(1987). que em est.udo comparat.ivo de pneu radial e diagonal
em Lrat.or com TDA sobre dois tipos de solos. conclui que o
59
Tabela 12 - VaLores de conswno especifico est imados pelas equações de regressão especificos para cada jogo de pneus verificados ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus Dt e Dê. considerando diferentes tndices de pa t i nagem..
Patinagem Consumo especifico
R Dl D2
% g/kW.h
No local Al
5 685.1 1132.7 1037,3 10 544.1 653.9 562.2 15 518.7 558.2 487.7 20 521.2 536.6 485.6 25 534.8 542.6 511.6 30 554.2 562.6 553.3
No local A2
5 501.0 638,9 555,1 10 415.6 552.9 447.1 15 418.3 523,8 444.2 20 442.4 553,0 466,6 25 476,0 594,6 499.9 30 515,1 643.5 539,4
consumo específico de combus~ível foi o mesmo para os dois
tipos de pneus.
Da mesma forma, COATES (1985) encont.rou em
solo mobilizado diferenças mínimas de consumo especifico
entre pneu radial e diagonal admítindo porém, que esse
resultado poderia ser bastante diferente para ou~ro ~rator
ou em solo de maior resis~ência.
50
UO~~~~~~-------
115-- 115 No local A1 No local A2
100
50
%5
R Dl R Dl R Dl R Dl
150 -~ -~
150 P • 15 '"
1%5 125 No local A1 No locaJ A2
100 tOO
'75 75
50 50
15 15
O O • Dl R Dl R Dl 1t Dl R Dl R Dl Jt Dl Jt Dl
1S0~~~e~~ ____ ----
p. 25'" 1 %5 .... --.. --.. -.. --. ---.------...• ----- .. -----------.- --- -.. -.---.. --.. -- ..... -- .. --. t %5 -i .--.-------------------.----.----.. ----.-------.. -.. ---------.---.. -... --.... -..
No local A1 No local A2 tOo
50
%5
R Dl R Dl R Dl R Dl
Figura 14 - ReLaç5es percentuais para o parlJ.metro consumo especifico verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com. pne'U.S Dl e D2 tomados como 100 %. para indices de patinagens de 5, 10. 15, 20 25 e 30 %.
61
4.2.5 Curvas relativas à força de tração
As curvas de força de ~ração são apresen~adas
nas Figuras 15 e 16 e, na Tabela 13 são mostrados os valo-
lores es~imados de força de ~ração para os ~rês jogos de
pneus.
As relações percentuais que se verificam
quando se compara o pneu radial com cada um dos ou~ros,
considerados como 100 %, são apresen~adas nos his~ogramas
da Figura 17.
kQf kN FOr<:Q de tração
3500 ~4
3000 29 0°
2500 25
2000 20
1500 - 15
1000 10
500 5
O O O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Patinaoem - %
Ó Dl Oba. o D2 Oba. o R Obl.
Dl !at. D2 Bat. R !at.
Figura 15 - Curvas de força de traça0, dados observados e estimados, considerando diferentes índices de patina8'em.. para os tri§.s j08'os de pne-us no ~ocaL Ai
62
Forca de tracáo kN
3500.-------------------------------------------~34
3000~----------~~~;;dã::==~~·=-=--~-~-;-;-~~O~==O~__+29
2500+-----~~~~~L---------------------------+25
2000 20
1500+-~~--------------------------------------~15
1000 ----4-10
500+1~------------------------------------------~5
o 5
o R
R
Fig~a 16 -
10 15
Oba.
BIt.
Curvas de est imados, pat ina8em, l.ocal A2
20 25 30 35 40 45 50 55 60 Pa1lnagem - 4ft
o D~ Oba. Ô DI Oba.
D2 Bat. Dl BIt.
força de traça0, dados observados e considerando diferentes indices de para os tr§s j080s de pne'U.s no
A f'orça de t-ração na barra em um t-rat-or é,
t-alvez. o parâmet-ro mais expressivo. para carac'terizar a
capacidade de tração do veículo. Associada à velocidade que
o veículo pode desenvolver para exercê-la. é de grande
valia na adequação t-rat-or-implemen'to. Por sua importância é
um dos í 'tens mais est-udados e ci tados na I i t-erat-ura. As
informações encont-radas a respeit...o da vant..agem do pneu
radial são bast...an'te amplas. De maneira resumida. pode-se
dizer que a lit...erat...ura cita valores de at..é 33% a mais de
força de tração na barra possibilitados com o uso de pneus
63
radiais, dentro da í'aixa de O a 30 % de patinagem.
No presente trabalho verifica-se pela Tabela
13 que a vantagem foi mai s evi denei ada aba i xo de 15% de
pat-inagem. conrirmando resultado eneont-rado por FORREST et
aI. (1962): que a vant-agem do pneu radial tende a cair para
al t-os índices de patinagem. most-rando-se melhor na í~aixa
normal de operação na maioria das condições de solo. No
local Al. com relação ao jogo de pneu De houve discrepância
nos result-ados gerais.
Tabela 13 - VaLores de força de tração estimados peLas equações de ret!ressão específicos para cada j080 de pneus verificados ao se com.parar o desem.penho do trator equipado com. pneus R, com. o desem.penho do mesmo trator equipado com. pneus Dt e Dê. considerando diferentes índices de pa t i nat!em..
Patinagem
5 10 15 20 25 30
5 10 15 20 25 30
R
11.47 17.65 21,48 24,10 25.98 27.37
17,01 25.02 28.70 30.40 31.08 31.18
Força de tração
Dl De
kN
No local A1
6.81 7,30 14.61 16.72 20.05 22.88 23.69 26.46 26.07 28,36 27,60 29.17
No local A2
13,25 14,65 20,94 22.24 25.31 26.08 27.95 28.11 29.60 29.15 30,61 29,60
64
~Po~~~D~~~~-~%~ ______________ ___ 100 I
I p. 6 % 115 ~--- ---ijO-íOCãii(f------------- ----No-local A2-1 150
p. 10 ~ ... _----_ ..... _-.-------_ ..•.. - .......... -,-•... -----. __ ... ---_. . ... __ . .,
No local A 1 No local A2 I 150 +- - ------------------------------- i
I 1251----
12.5 ..t-.--------- ---------------------------'-"---,-_-'-------
i 1004 .
50
25
150
125
100
75
50
15
O
R Dl
R Dl
R D% R Dl R D%
-%
P-15'Jb
R D% R Dl R Dl
100
15
50
R Dl R Dl R Dl R D%
150
1%5
100
15
50
:U
R Dl R Dl R Dl R Dl
150 ~Dtapm - % 150!!~~~~~--------------~ I P - 25 %
1 l5-----NoiOcafi\f------------------No-iO<i1-Ã2- 1 %5
100 100 ~-----__
7S 75
50 50
25 %5
R Dl R D% R Dl R Dl R Dl R Dl R Dl R Dl
Figura 17 - Rel.ações percentuais para o pari:J.metro força de tração verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenho do mesmo trator equipado com pne'US Dl e D2 tomados como 100 %, para tndices de patina~em
de 5. 1 O. 1 5, 20 25 e 30 %.
65
4.2.6 Curvas relativas ao coeficiente de tração
Os gráficos con~endo as curvas de coeficien~e
de ~ração são apresen~adas nas Figuras 18 e 19.
Valor es es~i mados de coef i ci en~e de ~r ação
para os ~rês jogos de pneus são apresen~ados na Tabela 15.
As relações percentuais que se verificam quando se compara
o pneu r adi al com cada um dos ou~r os. consi der ados como
100 ~;, são apresen~adas nos his~ogramas da Figura 20.
CoeHeianla da tração 0.8~------------------------------------------------,
0.7
0.6 o
0.5+---------~~--~------------------------------1
0.4+-------~~--------------------------------------~
0.3+---~~-----------------------------------------i
0.2 -+--I-~-
0.1
o 5 10
o 01 Oba.
01 Est.
15 20 25 30 35 40 45 Pa11nagem - ~
50 55 60 65
o 02 Oba.
02 Est.
o R Oba.
R Elt.
Figura 18 - Curvas de coeficiente de tração. dados observados e estimados, considerando diferentes índices de patina~em., para os tr§s jo~os de pneus no Local. Ai
Coeficiente de tracéio 0.8.-------------------------------------------------~
o
0.6 +--------;::.-7""="~;_::'---------- -----------1
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1 -
o 5 10 15
o R Oba.
R Elt.
-----_._--
20 25 30 35 40 Paiinagem - %
o D2 Oba.
D2 Elt.
------------
45 50 55
ô DI Oba.
Dl Elt.
60
55
Figura 19 - Curvas de coeficiente de tração. dados observados e estimados. considerando diferentes índices de patinaeem.. para os triff.s joeos de pne'US no I..ocal A2
Também com relação a esse parâme~ro. o pneu R
mos~rou. principalmen~e abaixo de 15% de pa~inagem. melhor
aprovei ~ament.o do peso do ~ra~or em força de ~ração na
barra. apesar de no local A1 não ~er sido significa~ivo.
LYNE e~ aI. (1981) ob~iveram valores de
coeficient.e de t.ração em solo mobilizado. em ~orno de 0.3
na faixa de 10 a 19% de pa~inagem. ~ant.o para o pneu radial
como para o diagonal e con cluiram que as diferenças não
foram significat.ivas. Por ou~ro lado, no i~em 2.3 diversas
67
c~tações são feitas indicando que o pneu radial apresentou
o coeficiente de tração superior ao pneu diagonal.
A exceção encontrada no local A1 talvez possa
ser justificada pelo tipo de cobertura mais seca Crestos de
cultura de milho) que predominava. juntamente com o teor de
água do solo, mais baixo que o do local A2. Afinal. os
valores de í'orça de tração também foram inf'eriores neste
local para os mesmos niveis de patinagem (Tabela 13).
Tabela 14 - Va~ores de coeficiente de tração estimados pelas equaç6es de re~ressão especificos para cada jo~o de pneus verificados ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R. com o desempenh.o do mesmo trator equipado com pneus D1 e D2. considerando diferentes índices de pa t i na~em.
Patinagem Coef'iciente de tração
R Dl Dê
No local Al
5 0.26 0,16 0,21 10 0.40 0,34 0,33 15 0.48 0.46 0,42 20 0.54 0.55 0.51 25 0.59 0.60 0.57 30 0,62 0.64 0.62
No local A2
5 0.38 0,31 0.34 10 0,56 0,49 0,51 15 0.65 0.59 0.60 20 0.69 0.65 0.64 25 0.70 0,69 0,67 30 0,70 0.70 0,68
_Po~rc_e_D_l~ag~e~m~-~% __________________ ~ 200 ,
, P-6,. I 175 -f .. -- .. -.. --.. -------.. ----.------------.. --- .. -.. ----.. -.. ---------------------.-.. -:
, No local A 1 No local A2 i lSO-f
't
1%54--I
1004 I
7Si I
501- .
25
O -L-,.-'-r--It Dl It Dl R Dl R Dl
115
100
75
SO
25
O R Dl R Dl R Dl R Dl
125 _____ ~._~_~1 ________ ____ .o_Nº IQcal M
It Dl R Dl R Dl R Dl
58
PorceDtapm - % 150 I p. 10 "
115 J- ______ N9_~_~L. ____ .... _________ .~º_~ .A'? .. t
100
75
50
It Dl R Dl It Dl R Dl
150 I p • 20 ,. I 1%5 + ______________ ~ __ ~_~J _______________ ~<:I~L~g_ i
i
R Dl R D% R Dl R Dl
R Dl R Dl R Dl R Dl
Figura 20 - Relações percentuais para o pardmetro coeficiente de tração verificadas ao se comparar o desempenho do trator equipado com pneus R, com o desempenho do mesmo trator equipado com pneus Dt e Dê tomados como tOO %, para indices de patinaBem de 5, tO, t5. 20 25 e 30 %.
69
4.2.7 Análise estatistica
Os resultados da aplicação do leste l de
sludent ao ni vel de 5% de probalidade para comparar os
jogos de pneus R e Dl. bem como R e De são apresentados nas
Tabelas 15 e 16.
Tabela 15 - Comparação das curvas de desempenho no intervaLo de O a 30% de patina8em no LocaL Ai
Par âmet.r o R x Dl R x 02
Velocidade de deslocamenlo * * Polência na barra * * Consumo horário n.s * Consumo específ'ico n.s. n.s. Coef'icient.e de tração * n.s. Força de tração * *
* Signif'icat.ivo ao nível de 5% de probabilidade n.s. Não signif'icat.ivo
Tabela 16 - Comparação das curvas de desempenho no intervaLo de O a 30% de patina8em no LocaL A2
Parâmetro R x Dl R x D2
Velocidade de deslocament.o * * Polência na barra * * Consumo horário * * Consumo especif'ico n.s. n. s. Coeficient.e de tração * * Força de tração * *
* Significat.ivo ao nível de 5% de probabilidade n.s. Não significalivo
70
4.3 Avaliação do desempenho máximo
Para a avaliação dessa condição adotou-se
critério semelhante ao ut.illizado por MILAN (1986) para
c ompar ar pneumá ti c os. o aut.or consi dera como desempenho
máximo os maiores valores encontrados para os parâmetros
força de tração na barra CFD. potência na barra CPB) e
coefi ci ente de tração C CT) • bem como o menor valor de
consumo especifico CCE) na faixa de patinagem medida em
campo.
A comparação dest..es valores e os níveis de
patinagem CP) com que foram obt..idos são most.rados na Tabela
17.
Sob este enfoque (desempenho máximo) a Tabela
17 mostra que no local Al, o pneu radial apresent.ou desem
penho melhor. tendo em vista os valores absolutos de FT e
CT. o que não foi de todo uma vantagem uma vez que para
isso se verificou maior índice de patinagem. Os níveis de
patinagem situaram-se acima de 30 % para os parâmetros FT e
CT. enquanto que para PB e CE a patinagem ocorreu dentro da
faixa de O a 30 %. Em termos de aprovei tamento de combus-
tivel o pneu R mostrou-se inferior aos demais neste local
embor a • tenha pr opor c i onado menos per da de ener gi a C menor
patinagem).
71
Tabela 17 - VaLores de FT, PB, CT máximos e CE mínimo.
obtidos para os três JOBos de pneus
Pneu
R
Dl
02
R
Dl
D2
FT
kN CP. %)
30,96 C60,OO)
29,22 (46.70)
29,30 C33,51)
31.20 (28,70)
31.65 C46.41)
29.70 (35,10)
Par âmet.r os
PB
kW CP. ~~)
No local A1
21.62 C25.45)
21.34 (24,41)
22,99 C20.70)
CT
CP. %)
0.70 C60,OO)
0,67 (54,85)
0,67 C 33.15)
No local A2
26.60 (15.50)
24.62 C21.51)
24.38 C16.00)
0.70 (28,77)
0.72 C42.61)
0.68 C33,50)
CE
g/kW.h CP. %)
517.66 (16,88)
536,24 (20,90)
480.68 C17,61)
412,43 (11,89)
450.86 (14,93)
440.65 C12. 61)
No local A1. para os parâmet.ros F'T, PB e CT
máximos os níveis de pat.inagem se sit.uaram acima de 15%.
o pneu R desenvol veu mai ar PB e menor CE
(excet.o com relação a D2 no local Ai), vant.agem re~orçada
pela menor pat.inagem com que obt.eve est.es parâmet.ros.
perdendo em F'T e CT para o pneu Dl que apresent.ou os
mai or es valor es .
72
Tabela 18 - Diferenca percentuaL do pneu R em reLaçao Dl e
D2 na condiçao de desempenho máximo
Parâme"lros Pneu
RxD1
RxD2
RxD1
RxD2
F'T
5.96
5.57
- 1.42
5.05
4.4 Discussão geral
PB
No local
1.36
5.96
No local
8.04
9,11
CT
X
Ai
4.48
4.48
A2
2,78
2.94
CE
3.47
7.69
8.52
6.40
Em um t,rabalho des"la na"lureza. em que a
influência da banda de rodagem. marcas de fabricação. do
uso da "lração dian"leira. da resis"lência ao rolamento e/ou
outras. não pode ser detectada. é natural que os resultados
não sejam defini ti vos ou absol utos. As condi ções mui to
restritas com que foi realizado o trabalho não permitem
generalizações.
Pelo apresentado nos ítens 4.2 e 4.3. verifi
ca-se que o uso do pneu radial. de modo geral. mostrou
maior van~agem sobre os diagonais u~ilizados em termos de
73
características de tração para níveis de pat..inagem abaixo
de 15%. independentement..e da condição de solo e super~ície.
Os valores absol utos de ~orça de t.ração.
potência na barra. consumo especí~ico e coe~icient..e de
tr ação obti dos no local Ai e compar ados com os obti dos em
AZ. podem ser indícios de que a super~icie do solo exerceu
e~eito negat..ivo para os t..rês jogos de pneus ut..ilizados.
Ao par dos resultados técnicos posi t..i vos
obt..idos não se pode esquecer a ponderação cust..o/bene~ício
par a a adoção dest..e ti po de pneumáti co a ní vel naci onal .
Este en~oque. juntamente com a exploração de uso em outras
condi ções de solo e/ou superí~ície brasileiros devem ser
considerados em estudos ~uturos.
A relativa di~iculdade na execução e avalia
ção dest.e trabalho. ~az evidenciar a necessidade de uma
discussão geral sobre metodologia de avaliação de
pneumáticos. envolvendo técnicos de empresas públicas e
pri vadas. Espera-se que os resul t.ados aqui apresent..ados
ajude a despert..ar este interesse.
74
5. CONCLUSOES
Nas condições em que o ~rabalho foi realizado
e considerando o rato de que a pa~inagem das rodas mo~rizes
dos ~ratores. quando realizam a maioria das operações agrí
colas. ocorre na raixa de O a 30 X. chegou-se às seguin~es
concl usões:
a) Ocorrer am di ferenças si gni f i cat.i vas a favor do pneu
radial quando comparado aos diagonais CDl e Da), para os
parâmet.ros velocidade de deslocamento. força de tração e
potênci a na bar r a. nas duas condi ções de campo tr aba
lhadas.
b) O parâmetro coeficiente de tração mostrou diferenças
significativas a favor do pneu radial em relação a ambos
os diagonais CDl e Da). apenas no local com superfície
veget.ada. No local com superfície coberta por material
mais seco. o pneu radial não apresentou diferença signi
fica~iva quando comparado aos diagonais.
c) Na condição de desempenho máximo. não houve uma tendência
definida de comport.amento. uma vez que na área com
superfície vegetada o pneu radial desenvolveu maior
75
força de tração e apresent.ou valor de coericient.e de
t.ração maior que os demais. perdendo, ent.ret.ant.o, no que
diz respeit.o à pot.ência na barra e consumo especírico de
combust.í vel quando compar ado ao di agonal 02 ( que apr e
sentou os maiores valores). Ao cont.rário. na área em que
a superfície est.ava cobert.a por mat.erial mais seco.
const.at.ou-se, a superioridade do pneu R no que diz res
peit.o à pot.ência na barra e coeficient.e de t.ração,
perdendo. em termos de rorça de t.ração. para o pneu
diagonal Dl (que apresent.ou os maiores valores).
d) Observou-se uma t.endência do pneu R. de apresent.ar me
lhor desempenho geral para pat.inagens inferiores a 15 X;
acima desse nível as diferenças t.endem a diminuir
a se invert.er quando confront.ado com os diagonais Dl e
02, nas duas condições de campo t.rabalhadas.
e) O result.ado geral foi aparent.ement.e posit.ivo para o pneu
radial. ent.ret.ant.o, seu emprego deve ser amplament.e
est.udado em out.ras condições de solo e superficie ant.es
de ser adot.ado.
76
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83
A.PÉtNDI CE 1
DEFINIÇAo PARA PNEU RADIAL E DIAGONAL
Segundo a ASPA (1989) ~em-se as seguin~es defini-
ções para pneu radial e diagonal (Figura I).
~) pneu radiaL: aquele cuja carcaça é cons~i~uída
de uma ou mais lonas, cujos fios dispostos de
talão a t.alão. são colocados a 90°, em relação
à linha de cen~ro da banda de rodagem. sendo
esta carcaça est.abelecida por uma cinta
const.ituída de uma ou mais lonas inextensíveis.
b~ pneu diagonal. ou convencional.: aquele cuja car-
caça é constit.uída de lonas cujos fios dispos-
tos de t.alão a t.alão são colocados em ângulos
cruzados. uma lona em relação a out.ra, menores
o que 90 .
Figm-a I
PNEU DE CONSTRUÇÃO DIAGONAL
PNEU DE CONSTRUÇÃO RADIAL
Lonas da
carcaça
84
Cintas
estabilizadoras
Estabilizador
Lonas da
carcaça
Vis~a de cor~e de um pneu radial e um diagonal
Fon~e Farm Tire Handbook (1984)
8S
APItNDICE 2
CARACTERíSTICAS. NOMENCLATURA E CONFIGURAÇAO DA
BANDA DE RODAGEM DOS PNEUS AGRíCOLAS
Tabela 11.1 - Caracterf.sticas da banda de roda(gem. dos
Dimensões
C1)
L
X
Y
C
h
W
pne1.1S. Dimensões aproximadas. em. m.m..
Diagonal 1 Diagonal 2 Radial
18.4-34 14.9-24 18.4-34 14.9-24 18.4R34 14.9R24
C6digo C2)
Dl Dê R
290 240 290 242 277 227
58 45 68 49 82 67
134 126 134 123 164 126
246 226 246 217 266 205
39 39 39 39 66 62
38 30 38 32 44 36 o o
° 40° 44° 460 9i=40 9i=40 44 o o
492=66 92=66
C1) As letras estão identi~icadas nas Figuras II.2 e II.3
desse Apêndice.
C2) Denominação adotada para cada jogo de pneus utilizado
nesse t..rabalho.
86
I I I I
Dl I D2 I R r I
I I t I
I I I
Traseiro e Dianteiro t Traseiro=Dianteiro I Traseirü=Dianteiro I I
ri? tl I
~ t
t I ,
I I P t I I I ! I
~~ I r
~ I I I I I
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Figura 11.1 - Confieuração da banda de rodaeem dos pneus
Diâmetro externo do pneu (D) Largura
Altura da secção do pneu (A)
Largura da secçao do pneu L) Diâmetro
nominal do aro (R)
Largura tota}, da secçao
do pneu (W) Relação de aspecto: A/L
Figura II.2 - NomencLatura e dimensões do pneu novo. Fonte:
Adaptação de ASAE C1989.) e ABPA (1989.).
T h.J..
G
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W
87
ângulo da garra
comprimento da garra
vao livre da ponta da garra
distância entre garras
passo da garra
altura da garra
largura da garra
Figura II.3 - Dia8rama da banda de roda8em do pneu. Fonte:
Adaptação de ASAE (t989~.
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Análise de variância para as equações da
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SQ
6.4301 0,0181
6.4482
4,1566 0.0112
4.1678
8.0506 0.0166
8.0672
no local
GL
1 14
15
1 14
15
1 14
15
A2
velocidade de
QM
4.4302 0.0005
3.0160 0.0007
9.5981 0.0007
8777,1
4314.9
14326
velocidade de
QM
6.4301 0.0013
4,1566 0.0008
8,0506 0,0012
F
4982.8
5194,7
6789,6
.....
Análise de variância
Pneu Fonte
Modelo R Erro
Total
Modelo Dl Erro
Total
Modelo D2 Erro
Total
para as equações
no local
SQ
0.5399 0.0410
0.5809
0.4448 0.0096
0.4544
0.5470 0,0080
0.5670
Ai
GL
2 13
16
2 9
11
2 12
13
da potência
QM
0.2700 0.0032
0,2224 0.0011
0.2736 0,0007
na
95
barra
F
86.66
207,92
302.86
Análise de variância para as equações da potência na barra no local A2
Pneu Fonte SQ GL QM F
Modelo 0.9670 2 0.4786 263.96 R Erro 0.0236 13 0.0018
Total 0,9805 16
Modelo 1.1468 2 0,6734 276.62 Dl Erro 0,0270 13 0.0021
.~ ......... _ ............. -......................................................................... ....................................................................................................................................................................... .. Total 1,1739 16
Modelo 1,1522 2 0.6761 118.84
§:..:..? ............. 9..~.9.~:?.9. ..................... ~.:?. ..................... 9..~.9.9.~~ ............................. . Total 1.2152 15
Análise de
Pneu
R
D1
Análise de
Pneu
R
D1
variância para as equações no local A1
Fonte
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
SQ
0,0806 0,0024
0.0829
0,0397 0,0021
0.0418
0.0803 0,0008
0,0811
variância para as
GL
2 13
15
2 9
11
11
13
equações no local A1
Fonte
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
SQ
0,0739 0.0014
0.0753
0.0777 0.0024
0,0801
0,0842 0,0015
0.0858
GL
2 12
14
2 13
15
2 12
14
do consumo
QM
0.0403 0.0002
0.0199 0.0002
0.0401 0.0001
96
horário
F
222.47
84,06
525.07
do consumo horário
QM
0.0371 0.0001
0.0388 0.0002
0.0421 0.0001
F
315.22
213.15
326.89
Análise de variância
Pneu Fonte
Modelo R Erro
Total
Modelo
Dl Erro
Total
Modelo Erro
Total
para as equações
no local
SQ
0,2300 0,0269
0.2569
0.2394
0,0066
0.2459
0.3146 0.0129
0.3276
Ai
GL
2 13
15
2
9
11
2 11
13
do
97
consumo específ'ico
0,1150 0.0021
0.1197
0,0007
0,1573 0,0012
F
55,67
164.35
134,60
Análise de variância para as equações do consumo específ'ico no local Ai
Pneu
R
Dl
Fonte
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
SQ
0,6785 0.0206
0,5991
0.7037 0.0167
0.7204
GL
2 13
16
2 13
16
0.2893 0,0016
0.3618 0.0013
F
182.42
273.73
Modelo 0.6832 2 0.3416 64.21 De Erro 0.0692 13 0.0063 ............................................................................................................. _ ....................................................... _--- ............................................................................. ..
Total 0.0801 16
98
Análise de variância para as equações da Iorça de
~ração no local Al
Pneu Fon~e
Modelo R Erro
To~al
Modelo Dl Erro
To~al
Modelo D2 Erro
Total
SQ
0,9140 0,0394
0,9534
0,7104 0,0081
0.7186
1,0461 0,0201
1,0661
GL
2 13
16
2 9
11
2 11
13
0,4670 0,0030
0,3662 0,0009
0.6230 0,0018
F
160,67
396,32
286.77
Análise de variância para as equações da Iorça de tração no local Ai
Pneu
R
Dl
Fon~e
Modelo Erro
Total
Modelo Erro
Total
SQ
1,4066 0,0292
1,4366
1.6663 0,0210
1.6864
GL
2 13
16
2 13
16
0,7032 0,0022
0,7827 0,0016
F
313.62
484.22
Modelo 1,7297 2 0,8648 168.06 Erro 0,0711 13 0.0066 ~._-.-.......................... _- .. -.. _ ........ _ ........ -..... --.. -.. ,,-...................... _ ................ -- ............................................... ................. _ ................ _-~- ...... _ .. Total 1.8008 16
Análise de variância para
Pneu Fonte
Modelo R Erro
Total
Modelo Dl Erro
Total
Modelo Dê Erro
Total
de tração
SQ
0,9100 0,0441
0.9649
0,7036 0,0103
0,7140
0,3816 0.0118
0,3932
Análise de variância para
Pneu Fonte
Modelo R Erro
Total
Modelo Dl Erro
Total
de tração
SQ
1.3933 0.0024
1,4246
1.6061 0.0243
1.6294
as
no
as no
equações
local
GL
2 13
16
2 9
11
2 9
13
A1
equações local A1
GL
2 13
16
2 13
16
gg
do coef'iciente
QM
0,4664 0.0034
0.3618 0,0011
0,1907 0.0013
F
134.31
306.09
146.01
do coef'iciente
0,6966 0.0024
0.8026 0.0019
F
290.36
428.60
Modelo 1,7443 2 0,8721 164,93 ~=-E.? ..... _____ . ___ ~_!_~~~?._. _____________ . _____ ~.~_._. ____________ . ___ 5~_!.~~~~ __ . __ .. _ ... _______ . ________ .--Total 1.8130 16