Iiimecemagricultura

Instituto Superior de Agronomiahttp://agricultura.isa.utl.pt

2009-10

AGRICULTURA

Prof. P. Lynce de FariaProf. P. Aguiar PintoProf. L. Mira da Silva

Prof. L. Alcino Conceição

Instituto Superior de Agronomiahttp://agricultura.isa.utl.pt

2009-10

AGRICULTURA

.III. A Mecanização em Agricultura

Prof. L. Alcino da Conceição

III. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

1. Sua evolução

As duas guerras e a rarefacção de mão-de-obra masculina contribuíram decisivamente para grandes saltos qualitativos na evolução e generalização da mecanização agrícola, não só pela necessidade de substituir a força de trabalho dos homens mobilizados, como também para responder a exigências acrescidas de uma maior intensificação cultural.

V. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária

O desenho dos tractores foi muito melhorado e a actual gama de tractores, adaptada a inúmeras circunstâncias de uso, é muito grande. As máquinas agrícolas foram desenhadas para se ajustarem aos tractores de modo a executarem uma gama ainda maior de tarefas.

O engate de três pontos e o sistema de elevação hidráulico popularizou-se a partir dos anos 50. As ceifeiras debulhadoras automotrizes têm hoje muito mais capacidade e fiabilidade. Foram também desenvolvidas colhedoras automotrizes de uma variedade de culturas diferenciadas (batata, algodão, beterraba, tomate, etc.).

I. INTRODUÇÃO I. INTRODUÇÃOIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURAIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

Conseguiram-se também inúmeros melhoramentos nas construções rurais, especialmente nas modernas salas de ordenha mecânica, pocilgas e aviários. O uso de motores eléctricos permitiu que uma grande série de operações (mungição, moagem e mistura de rações, etc.) se façam hoje, com muito maior rapidez.

Com o evoluir constante da tecnologia, atingimos a possibilidade de os novos equipamentos (raios laser, GPS, sondas electrónicas, tecnologias de informação, etc.) que dão lugar a uma nova agricultura, designada por Agricultura de Precisão.

V. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária I. INTRODUÇÃOIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURAIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

A aplicação conjugada de diversas tecnologias (GPS, GIS, VRT, Sensores, A aplicação conjugada de diversas tecnologias (GPS, GIS, VRT, Sensores, Mapeamento de Colheita) permite melhorar a gestão espacial e temporal Mapeamento de Colheita) permite melhorar a gestão espacial e temporal de cada parcela da exploração agrícolade cada parcela da exploração agrícola..

I. INTRODUÇÃOIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

2. Classificação das Máquinas Agrícolas

Máquinas ou unidades motrizestractorminitractoresMotocultivadores

Máquinas operadoras, unidades operadoras ou alfaias agrícolas

montadassemi-montadasrebocadas

V. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária I. INTRODUÇÃO I. INTRODUÇÃOIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURAIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

Máquinas auto-motrizes

Classificação das máquinas quanto aos trabalhos que executam

máquinas de mobilização - modificam o perfil do solo (ex. charruas)máquinas de distribuição - distribuem produtos à

superfície do terreno (ex. semeadores)máquinas de colheita, transporte e

manuseamento (ex. ceifeira debulhadora)

Tractor agrícola de 4RM

Máquinas ou unidades motrizes

tractorminitractor

Motocultivador (com fresa)

motocultivador

Motogadanheira

Máquinas operadoras, unidades operadoras ou alfaias agrícolas

montadassemi-montadas

Máquina montada (charrua de aivecas)

Sistema hidráulico

rebocadas

Máquina rebocada (conjunto de máq. – grade e rolo)

V. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária I. INTRODUÇÃOIII. A MECANIZAÇÂO EM AGRICULTURA

Máquinas auto-motrizes

Ceifeira debulhadora (girassol)

Máquina para Colheita de uva / azeitona

3. Tractores agrícolas

Veículos com motor, susceptíveis de fornecer um elevado esforço de tracção relativamente ao seu peso, mesmo em pisos com deficientes condições de aderência, construídos principalmente para puxar, empurrar, transportar ou accionar equipamentos destinados aos trabalhos agrícolas.Os motores dos tractores agrícolas são de

combustão interna e, normalmente, de inflamação por compressão (Diesel).

Tractor agrícola de 4RM

⇒Classificação

Os tractores agrícolas podem classificar-se quanto aos órgãos de locomoção em:

- Rodas motrizes (2RM ou 4RM)- Rastos

• Vantagens das 4RM

- melhor aderência- menor compactação- melhor desempenho em terrenos declivosos

• Desvantagens das 4RM

- maior raio de viragem- mecânica mais complexa- maiores perdas totais na transmissão- preço mais elevado

• Vantagens dos tractores de rastos

- melhor aderência - maior força de tracção- melhor estabilidade- menor raio de viragem- menor compactação do solo

• Desvantagens dos tractores de rastos

- bitola fixa- direcção mais complicada- mais lentos- mais caros- manutenção dispendiosa- não podem circular em estrada

⇒ Motor Diesel, constituição, funcionamento e dados nominais

Fonte: Manual de Mecanização Agrícola;MADRP, 2007

⇒ Motor Diesel, constituição, funcionamento e dados nominais

Potencia:

1 hp = 1,014 cv 1 cv = 0,736 kW 1 kW = 1,36 cv

Cilindrada, cm3 ou l

Fonte: Manual de Mecanização Agrícola;MADRP, 2007

⇒ ciclo Diesel

Fonte:Atares et al, 1993

I. INTRODUÇÃO

Perdas de Potência

Sistemas complementares do Motor

⇒Sist. admissão de ar⇒Sist. alimentação de combustível⇒Sist. de distribuição⇒Sist. de lubrificação⇒Sist. de refrigeração⇒Sist. eléctrico⇒Sist. transmissão/tomada de força (tdf)⇒Sist. hidráulico

Fonte:Fiatagri,,sd

⇒Sistema de admissão de ar

Conjunto de órgãos responsáveis pela condução do ar à câmara de combustão para queima do combustível

Filtro(s), colector de admissão, par compressor turbina*, intercooler**

Principio de funcionamento atmosférico, Sobrealimentado* e sobrealimentado com intercooler**

⇒Sistema de alimentação de combustível

Conjunto de órgãos responsáveis pela condução do combustível desde o depósito até à câmara de combustão

⇒Sist. de distribuição,

através da sincronização de movimento dos órgãos do bloco com os da cabeça do motor é o sist. responsável pela entrada de ar e saída dos gases de escape no ciclo Diesel

⇒Sistema de lubrificação

Sistema cujo principio de funcionamento pode ser por pressão ou por chapinhagem que é responsável pela lubrificação, limpeza e controlo da temperatura interna ao motor

⇒Sistema de refrigeração

Sist. Responsável pelo controlo da temperatura externa ao motor, podendo actuar por liquido ou por ar

VVV. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária

Refrigeração atrvés dum fluido

V. TPCAFP. 1. Introdução à Mecanização Agrária

Refrigeração por ar

⇒Sistema eléctrico

Apresenta como órgãos e estruturas principais o motor de arranque, alternador, bateria, condutores, fusíveis e terminais

http://www.envenenado.com.br/manutencao/eletrica/eletrica_01.jpg

Noções de tensão (volts, V) e Intensidade da corrente eléctrica (amperes, A)

⇒Transmissão

Conjunto de mecanismos que liga o motor aos órgãos de locomoção e tomada de força.

Suporta necessariamente as seguintes capacidades:

possibilidade de modificação da relação de transmissão (de forma a enfrentar diferentes níveis de esforço dentro de uma gama de rotações do motor adequadas);

possibilidade de modificar o sentido de rotação final (de forma a permitir a marcha-atrás)

controlo da continuidade do movimento (embraiagens).

Caixa de velocidades

A caixa de velocidades permite obter um certo número de razões de desmultiplicação entre um veio de entrada (veio primário) e um veio de saída (veio secundário). Consegue-se assim obter diferentes combinações entre a velocidade de rotação do motor e das rodas (ou da tomada de força.),

Geralmente os tractores possuem um elevado número de relações de transmissão.

Ex. Um tractor com três "grupos" (altas, médias e baixas) e cinco velocidades (1ª, 2ª, 3ª, 4ª, ré) possui quinze relações de transmissão (3 * 5 = 15) abrangendo assim toda a gama de velocidades que poderão ser requeridas em trabalho.

Diferencial

O diferencial tem também um papel de desmultiplicação e permite tornar independentes as rodas motoras, distribuindo a força de tracção pelas duas (em cada eixo)

Principal efeito pretendido: melhor controlo e menor desgaste na realização de curvas, uma vez que a roda que descreve o lado de fora da curva descreve necessariamente um percurso maior e, portanto, patinaria se rodasse de forma fixa com a outra roda.

Limitação: o esforço de tracção fica limitado pela roda que tem menor aderência, pois é para essa roda que é canalizada preferencialmente a potência de tracção (no limite, o tractor pode ficar imobilizado, mesmo tendo uma roda bem colocada). Em certas condições, existem vantagens em neutralizar a acção do diferencial, tornando solidárias as duas rodas motrizes, de forma a evitar a patinagem de uma delas (por exemplo, quando uma roda se encontra suspensa ou a aderência ao solo é deficiente). Existe, para este efeito, um mecanismo de blocagem do diferencial.

Os redutores finais localizam-se nos cubos das rodas e destinam-se a desmultiplicar ainda mais. A razão de ser desta desmultiplicação progressiva (e não toda na caixa, por exemplo) é a necessidade de poupar em material de transmissão (que de outra forma teria de ser dimensionado para esforços muito superiores).

Embraiagem

Permite cortar a transmissão entre o motor e a caixa de velocidades, de forma a poder trabalhar com esta última (só se podem engrenar duas rodas dentadas se estiverem ambas paradas ou a rodar à mesma velocidade). A mesma embraiagem pode accionar de forma simultânea ou independente a caixa de velocidades e a tomada de força (t.d.f.).

Tipos de embraiagens

- de efeito simples: quando accionadas interrompem a transmissão tanto da locomoção como da t.d.f.;

- de efeito duplo: quando accionadas a meio curso interrompem a transmissão apenas à locomoção; quando accionadas a curso completo interrompem também a transmissão da t.d.f.

Os tractores de lagartas têm ainda, além da embraiagem central, uma embraiagem independente para cada lagarta, sendo através do controlo de desembraiagem (ou de travagem, se necessário) que se dirige o tractor.

⇒Tomada de Força (t.d.f.)

A TDF permite transmitir energia do motor do tractor (a partir de um veio estriado) a uma máquina agrícola.

Tem medidas normalizadas: altura ao solo, nº estrias, diâmetro.

A velocidade de rotação da t.d.f pode ser proporcional à velocidade de rotação do motor (t.d.f. motor) ou à velocidade de avanço, sendo portanto possível obter uma larga gama de velocidades. No entanto, as máquinas vêm preparadas para velocidades de rotação normalizadas: 540 RPM ou 1000 RPM (utilização em trabalhos específicos).

Veio de cardans(1 - t.d.f; 2 - veio da máquina receptora; 3 - forqueta de

ligação á t.d.f.; 4 - forqueta de ligação á máquina receptora; 5 - veio de cardans; 6 - resguardo.)

(Fonte: Briosa, 1984)

⇒Sistema hidráulicoDispositivo que permite modificar a posição de uma alfaia em relação ao tractor que a acciona, visando sobretudo facilitar o seu transporte e as manobras durante o trabalho.

(1 - bomba hidráulica; 2 - reservatório de óleo; 3 - distribuidor.; 4 - macaco hidráulico; 5 - braço de levantamento; 6 - braço superior do hidráulico; 7 - braços inferiores do hidráulico; 8 - pendurais (2).) (Fonte: Briosa, 1984)

Sistema hidráulicode um tractor

(1 - braço superior do hidráulico; 2 - manivela de regulação; 3 - pendural.; 4 - braço inferior do hidráulico; 5 - rótula; 6 - barra de puxo oscilante; 7 - corrente estabilizadora; 8 - veio da t.d.f.; 9 - braço de levantamento.) (Fonte: Briosa, 1984)

Um bomba mecânica pressuriza um circuito de óleo, que acciona um pistão ligado aos braços de levantamento localizados na traseira do tractor. estes braços, por sua vez, estão ligados aos braços inferiores do hidráulico através dos pendurais. Se um máquina estiver "montada", ou seja, ligada ao tractor através dos três pontos de apoio (i.e., ao braço superior e aos dois braços inferiores já referidos) pode ser levantada em peso com um mínimo de esforço de flexão nos órgãos de ligação, permitindo uma mecânica mais leve do que se tivéssemos um apoio em apenas duas dimensões.

A maior parte dos tractores tem duas alavancas de comando para dois tipos de trabalho:

A. Comando de posição:

- mantém fixa a posição dos braços do hidráulico em relação à superfície do solo. Isto é importante para uma máquina como um distribuidor de adubo, que deve estar a uma distância constante do solo para conseguir uma distribuição homogénea;

B. Comando de esforço de tracção

- visa manter constante o esforço de tracção exigido ao tractor. Numa operação como a lavoura, se a charrua encontrar um obstáculo verifica-se uma subida dos braços do hidráulico, facilitando a ultrapassagem do mesmo obstáculo.

⇒Travões

Permitem diminuir a velocidade de um veículo, ou imobilizá-lo, quando for necessário.

Os tractores de rodas têm travões independentes nas rodas traseiras, de forma a facilitar as viragens. Travando uma roda o tractor gira sobre ela, conseguindo-se um raio de viragem muito menor (embora com maior desgaste das rodas) do que se conseguiria apenas com o sistema de direcção.

Nos tractores existem dois tipos de travões:

- travão de pé (existe um pedal para cada roda permitindo dar voltas mais curtas em trabalho no campo);

- travão de mão .

Comandos de um tractor de rodas

1 - acelerador de mão; 2 - alavanca de comando de posição do sistema hidráulico; 3 - alavanca de velocidades; 4 - alavanca do redutor de velocidades; 5 - alavanca de comando do sistema hidráulico; 6 - alavanca de comando do hidráulico para serviços; 7 - pedal do bloqueador do diferencial; 8 - alavanca de comando da t.d.f.; 9 - pedal da embraiagem; 10 - acelerador de pé; 11 - pedais do travão solidarizados pelo respectivo bloqueador (Fonte: Briosa, 1984)

Avisadores

⇒ Estruturas de segurança

Fonte:Antonio Carraro, sd

Quadro

Fonte:Lamborghini, sd

Cabina

Fonte:.New Holland, sd

E a propósito de Álibis e acidentes de trabalho!

4. O estudo de outros equipamentos agrícolas

Não se tratando duma disciplina de Mecanização Agrária, pretendemos que a aprendizagem das máquinas se faça em íntima ligação com as respectivas operações gerais de cultura, designadamente o trabalho efectuado. Deste modo o seu estudo realizar-se-à simultâneamente, nos respectivos capítulos.

5. Trabalhos de aplicação

5.1. Caracterizar o Tractor. Um percurso de Tractor. A utilidade da Carta para a condução de Tractores.

5.2. Engate de Máquinas Agrícolas. Caracterização da (s ) máquina ( s )

5.3. Velocidade do Tractor

Determine a velocidade de deslocação dum tractor que percorreu a distância de 100 metros no tempo de 54 segundos, numa terceira média a 540 RPM.

5.4. Potência do Tractor

Calcule a potência que deve possuir um Tractor para efectuar uma lavoura a 25 cm de profundidade com uma charrua de aivecas 2F-12”-180º.

Considere a resistência à tracção de 60kgf.dm -2, a velocidade de trabalho de 5km / h e a eficiência de trabalho igual a 60%.

1 HP = 746 W

1 kgm = 1 kgf × 1 m = 9.8 J

1 polegada = 2,54 cm

5.5. Problema de determinação da percentagem de patinagem

D - d ( Patinagem % = ——————— x 100 ) D

⇒ Bibliografia recomendada

• Atares, P.V.A & Blanca, A.L. (1993). Tractores y Motores Agricolas. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid

• Carvalho, R.F. & Saruga, F.J. (2007). Mecanização Agrícola,1º Volume . MADRP

• Briosa, F. (1984). Glossário de Mecanização Agrícola

• http://80.38.213.111/formaagri/pt/index.php

• http://www.abolsamia.pt/home_agricola.php

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