FACULDADE ASSIS GURGACZ

CURSO DE AGRONOMIA

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Prof. Dr. Suedêmio de Lima Silva

Cascavel – PR 2005

ÍNDICE

1 preparo periódico do solo .......................................................................................................1

1.1 Introdução........................................................................................................................1 1.2 Implementos utilizados....................................................................................................1

2 Máquinas para preparo do solo ..............................................................................................1 2.1 Arados .............................................................................................................................2

2.1.1 Classificação dos arados ........................................................................................2 2.2 Arados de aivecas...........................................................................................................2

2.2.1 Tipos de arados de aivecas tração mecânica........................................................2 2.2.2 Partes constituintes.................................................................................................3 2.2.3 Vantagens e desvantagens ....................................................................................4 2.2.4 Regulagem dos arados de aivecas ........................................................................4 2.2.5 Potência necessária para tracionar ........................................................................4 2.2.6 Valores de utilização de energia total dos arados de aiveca em solo franco........5

2.3 Arados de discos.............................................................................................................5 2.3.1 Componentes dos arados de discos ......................................................................5 2.3.2 Características dos Arados de Discos....................................................................6 2.3.3 Regulagens nos Arados de Discos.........................................................................7 2.3.4 Potência Necessária para Tracionar ......................................................................7 2.3.5 Rendimento dos Arados..........................................................................................8 2.3.6 Sistemas para o Terreno Plano ..............................................................................8

3 Preparo periódico secundário .................................................................................................8 3.1 Classificação das grades ................................................................................................8

3.1.1 Quanto a fonte de potência:....................................................................................8 3.1.2 Quanto a forma de acoplamento ............................................................................8 3.1.3 Quanto à configuração geométrica do órgão ativo: ...............................................9 3.1.4 Quanto à ação exercida sobre o solo: ....................................................................9 3.1.5 Quanto ao tipo de órgão ativo:................................................................................9 3.1.6 Ações Exercidas Sobre o Solo ...............................................................................9

3.2 Grades de Discos............................................................................................................9 3.2.1 Grades de Discos quanto à ação exercida sobre o solo........................................9

3.2.1.1 Grade de Simples Ação ......................................................................................9 3.2.1.2 Grade de Dupla Ação em Tandem ...................................................................10 3.2.1.3 Grade de Dupla Ação Deslocada (de 2 secções)............................................10

3.2.2 Discos....................................................................................................................11 3.2.3 Regulagem das Grades de Discos .......................................................................11

3.2.3.1 Regulagem da Grade Simples Ação ................................................................11 3.2.3.2 Regulagem da Grade em Tandem ...................................................................12 3.2.3.3 Regulagem da Grade Off-set............................................................................12

3.2.4 Potência Necessária para Tracionar ....................................................................13 3.3 Subsolador ....................................................................................................................13

3.3.1 Características dos Subsoladores ........................................................................14 3.3.2 Tipos de Hastes ....................................................................................................14

3.4 Escarificadores..............................................................................................................14 3.4.1 Efeito Sobre o Solo ...............................................................................................15 3.4.2 Características dos Escarificadores .....................................................................15 3.4.3 Forças que Atuam nos Escarificadores................................................................15 3.4.4 Potência Necessária para Tracionar ....................................................................16 3.4.5 Regulagem ............................................................................................................16

4 Bibliografia consultada ..........................................................................................................17

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1 PREPARO PERIÓDICO DO SOLO 1.1 Introdução

Uma das formas de maior utilização da mecanização é no preparo do solo, que tem como objetivo oferecer ambiente adequado para o crescimento e desenvolvimento das plantas, permitindo produção econômica e evitando a degradação do solo. É definido como a manipulação física, química ou biológica do solo para otimizar as condições para a germinação e emergência das sementes, assim como o estabelecimento das plântulas. A escolha de determinado sistema de preparo deve levar em consideração as respostas da cultura e do solo, visando diminuir perdas do solo por erosão, controle de plantas invasoras, capacidade de retenção e movimentação de água e também a recuperação física do solo. O preparo periódico do solo diz respeito a diversas operações agrícolas de mobilização do solo, realizadas antes da implantação periódica de culturas. Esse tipo de preparo pode ser feito em 3 sistemas principais: - convencional (aração, gradeações em toda a área a ser cultivada); - cultivo mínimo (onde as operações mecanizadas são reduzidas ao mínimo necessário); - plantio direto (onde a mobilização do terreno só ocorre localizadamente, ou seja, apenas na

fileira de semeadura). Desde os mais remotos tempos, essas operações têm sido realizadas com a finalidade de oferecer às sementes que serão colocadas no solo as condições que teoricamente seriam as melhores para o seu desenvolvimento. Não se deve esquecer, todavia, que as modernas técnicas de semeadura direta têm demonstrado que, para determinadas condições de solo, clima e culturas, são possíveis se obter uma produtividade tão boa ou, em alguns casos, até melhor que com os métodos tradicionais de preparo do solo e semeadura. De qualquer forma, o preparo periódico do solo continuará a ser feito para as culturas ou condições onde não existe a possibilidade de utilização de técnicas de semeadura direta. O preparo do solo compreende um conjunto de técnicas que, quando usadas racionalmente, podem permitir uma alta produtividade das culturas a baixo custo. Irracionalmente utilizadas, as técnicas de preparo podem levar à destruição do solo em poucos anos de uso intensivo ou conduzir à degradação física, biológica ou química em forma paulatina, diminuindo, em maior ou menor grau, seu potencial produtivo. A agricultura atual depende da tecnologia disponível no mercado, para atingir bons resultados produtivos e econômicos. Neste processo, a escolha dos implementos a serem utilizados é da maior importância. Máquinas e implementos utilizados, na medida do possível, devem exigir o mínimo esforço, com máximo rendimento das operações. Isto é influenciado pela escolha do equipamento apropriado, seu projeto, regulagem, manutenção, trabalho dentro da faixa apropriada de umidade, velocidade compatível com a operação e profundidade e largura de trabalho que otimizem a operação. 1.2 Implementos utilizados O preparo periódico do solo é dividido em: a) Preparo periódico primário, que tem como objetivo uma movimentação profunda do solo, utilizando implementos conhecidos como arados; b) Preparo periódico secundário, cuja finalidade é complementar o serviço realizado pelos arados sendo utilizados implementos denominados grades; c) Preparo periódico corretivo, operações que são realizadas quando há necessidade, tais como correção de acidez, capina, subsolagem. 2 MÁQUINAS PARA PREPARO DO SOLO Existem vários tipos de máquinas para mobilização do solo, sendo estas diferenciadas, basicamente, em função de seus efeitos no corpo do solo após serem utilizadas. Há quatro maneiras típicas de mobilização tendo em vista os objetivos de preparo periódico do solo:

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- a mobilização por inversão de camadas, que é típica dos arados de aivecas ou discos; - a mobilização por deslocamento lateral-horizontal, típica das grades de discos e de dentes; - a mobilização por desagregação sub-superficial, típica de subsolador, escarificador; e, - a mobilização por revolvimento rotativa, típica das máquinas que possuem um rotor com

facas ou pás, acionado pela tomada de potência dos tratores (enxada rotativa).

2.1 Arados O mercado de máquinas e implementos agrícolas oferece dois tipos de arados sendo arados de aivecas e arados de discos. Embora a função de ambos seja similar, ou seja, inversão de solo, apresenta características distintas que influem na qualidade do trabalho realizado; na demanda energética para tracionamento, entre outros fatores que serão citados a posteriore. A aração consiste no corte, elevação e posterior inversão de uma fatia de solo denominado leiva. Visa-se com essa operação os seguintes objetivos: a) Revolver o solo, expondo suas camadas internas ao ar, aos raios solares de forma a torná-

lo um leito adequado para a germinação das sementes e desenvolvimento das culturas. b) Incorporar restos de cultura, esterco e corretivos visando manter ou melhorar a fertilidade do

solo. c) Enterrio da cobertura vegetal, controlando ervas daninhas ou incorporando adubos verdes. d) Criar ou manter condições do solo que resultem num mínimo de operações e de solicitação

de potência, para a instalação e condução das culturas.

2.1.1 Classificação dos arados a) Quanto ao acoplamento à fonte de potência:

- arrasto - semi-montado - montado

b) Quanto à movimentação do órgão ativo - fixo - reversíveis

c) Quanto ao número de órgãos ativos - monocorpo - corpos múltiplos

d) Quanto ao tipo de órgão ativo - discos - aivecas

e) Quanto à tração - mecânica - animal

2.2 Arados de aivecas Os arados de aivecas foram os implementos mais difundidos em nosso país devido à utilização da tração animal nas diversas regiões. No sistema convencional de preparo do solo, tem como principal característica um melhor revolvimento da camada de solo, fazendo uma inversão completa da leiva, possibilitando um melhor arejamento, um melhor controle de ervas daninhas e maior incorporação dos restos vegetais. 2.2.1 Tipos de arados de aivecas tração mecânica - Montados: são apropriados ao sistema de levantamento hidráulico de 3 pontos do trator; - Semi-montados: são aqueles que se apóiam nos dois braços inferiores do sistema de

levantamento hidráulico do trator;

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- Arrasto: tracionados pela barra de tração. Possuem a roda guia dianteira e a roda guia traseira ou roda de sulco. São utilizados para grandes extensões.

2.2.2 Partes constituintes - Apo ou chassi: peça ou viga longitudinal que serve de suporte aos demais componentes do

arado; - Coluna – elemento de fixação da aiveca ao apo; - Corpo – é constituído pela aiveca, relha, rastro e suporte; - Sega circular – é um disco com bordos cortantes que faz o corte vertical do solo.

Figura 1 – Arado de aivecas montado fixo. 1 – coluna; 2 – chassi; 3 – relha; 4 – aiveca; 5 –

rastro; 6 – sega circular; 7 – acoplamento ao engate de três pontos.

(a)

(b) Figura 2 – a) Arado de Aiveca (Fonte AAH) b)Arado de Aiveca no Campo (Fonte - .Baldan) A relha tem por função cortar o solo e iniciar o levantamento da secção cortada. A aiveca, juntamente com a relha, forma a superfície encarregada de elevar e inverter a fatia de solo cortada pelo gume e pela ponta da relha. Rastro - apoio do arado ao solo, na parte inferior lateral para dar estabilidade. Suporte – elemento que serve de fixação para a aiveca. Coluna ou haste – órgão de ligação entre a aiveca e o apo do chassi. Tipos de aivecas: - Lisas: indicado para solos normais

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- Recortadas: para solos pegajosos 2.2.3 Vantagens e desvantagens Em caso de solos muito secos ou compactados, a sua penetração é melhor do que o arado de discos, atingindo uma profundidade de 20 a 25cm. Apresenta melhor desempenho em terrenos planos, principalmente em várzeas drenadas, rompendo as camadas compactadas, e melhorando a infiltração de água. Elimina, de forma eficiente, as plantas invasoras, trabalhando neste caso, melhor que o arado de discos.

Como inconvenientes, entre outros, podemos citar que deixa a terra sem resíduos vegetais, aumentando o risco de erosão. A regulagem é mais complicada do que o arado de discos, dificultando o trabalho do agricultor.

Este tipo de arado não é eficiente em solos muito argilosos, que ultrapassem 30% no teor de argila, fazendo com que o solo grude na aiveca. Nos solos arenosos ou com um baixo teor de argila, o arado fica limpo e pode fazer um bom trabalho. Como no arado de discos, o de aiveca joga a terra para um dos lados, provocando um acúmulo de terra nos terraços, que pode ser contornado com a alternância da posição das leivas. É um implemento muito versátil, de custo reduzido e que pode resolver os problemas do agricultor, dependendo da área a ser cultivada e das características do terreno e do solo. 2.2.4 Regulagem dos arados de aivecas Tem como função assegurar que executem a operação com a melhor qualidade possível, utilizando apenas a quantidade necessária de energia. As forças verticais e transversais devem ficar em equilíbrio, de forma que apenas a força de arraste seja necessária a operação. A aiveca deve possuir folga entre o corpo da aiveca e o solo (sucção vertical) de 5 a 13 mm. Esta sucção auxilia ao arado penetrar no solo. A aiveca deve também possuir folga entre o rasto e a lateral (parede do sulco) de 5 a 13 mm, dependendo do tipo de aiveca e de presença ou não de roda guia. Esta sucção faz com que o rasto mantenha-se constantemente em contato com a parede do sulco, absorvendo os esforços laterais. Antes de iniciarem-se as regulagens nos arados, deve-se adequar o trator às características operacionais do implemento, ou seja, determinar a quantidade necessária de lastro para execução da operação, bem como a bitola entre as rodas. As regulagens referentes ao arado são enunciadas na seqüência.

a) Centralização → Consiste em fazer com que o centro de resistência do arado coincida com o eixo de simetria do trator. Este procedimento evita tração deslocada.

b) Nivelamento longitudinal e transversal → Para que as aivecas cortem a uma mesma profundidade de trabalho.

c) Largura de corte → Ela é feita na barra transversal. Obs.: Necessário saber previamente se o trator tem potência suficiente para tracionar o implemento. 2.2.5 Potência necessária para tracionar A tração necessária para mover um arado depende das dimensões do arado, bem como da profundidade de trabalho. Em engenharia agrícola, utiliza-se o termo tração unitária, como uma medida da tração, considerada independente tanto da largura quanto da profundidade. A tração unitária se define como força por área de seção transversal da ação do arado. O tipo de solo é um fator importante que contribui da mesma forma que sua velocidade de trabalho. Pode-se predizer a tração unitária da seguinte forma:

2v.bap +=

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em que

p = tração unitária 2cm.N −

v = velocidade 1h.km −

a e b = coeficientes que dependem do tipo de solo O aumento de 1% no conteúdo de umidade do solo pode diminuir a tração em 10%. Um aumento de 0,1 g.cm-3 na densidade aparente pode aumentar a tração em 10%.

argila siltosa - 2v.049,07p +=

silte arenoso - 2v.032,03p +=

franco arenoso - 2v.013,08,2p +=

2.2.6 Valores de utilização de energia total dos arados de aiveca em solo franco De toda energia disponível para tracionar o arado, 46% se perde em: a) Resistência ao rolamento – 4% b) Fricção solo/rasto – 17% c) Fricção solo/aiveca e relha – 25% Os 54% restante de energia total, são utilizados em trabalho útil, da seguinte forma: a)Corte do sulco com a relha – 20% b)Empuxe e aceleração – 11% c)Ruptura, deformação e fricção solo/solo – 23% O aproveitamento energético pode ser calculado da seguinte forma:

55,0.a.5,0total.trabalhoútil.trabalho

==η

2.3 Arados de discos É o resultado de uma transformação gradual do arado de aivecas. Com sua construção, procurou-se obter maior capacidade e eficiência nas operações de preparo do solo na agricultura. A relha e o rastro foram substituídos por uma calota esférica, que tem como vantagem trabalhar com movimento de rotação que os tornam menos susceptíveis a impactos ao encontrar um obstáculo qualquer, pois rola sobre o mesmo, diminuindo a influência deste impacto sobre sua estrutura. 2.3.1 Componentes dos arados de discos

Figura 3 – Constituição do arado. 1 – Chassi ou apo; 2 – Torre de engate; 3 – Limpador; 4 –

Disco liso; 5 – Roda guia. - Chassi: forma a estrutura do arado e é composto de:

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• Apo: barra ou tubo onde são fixadas as colunas • Barra transversal ou eixo transversal: suporta as cavilhas • Torre ou mastro: contém o orifício do terceiro ponto

- Coluna: elemento de fixação do disco ao apo; pode ser móvel para permitir a variação do ângulo horizontal dos discos;

- Discos: são os componentes ativos dos arados, possuindo borda afiada e formato de uma calota esférica. Em contato com o solo geram movimento rotativo. Corta, eleva e movimenta o solo lateralmente, formando a leiva;

- Roda-guia ou roda estabilizadora: é responsável por absorver os esforços laterais. Dá estabilidade ao arado, funcionando como um leme;

- Limpadores: mantém os discos limpos e controla o desvio da leiva; - Mola da roda-guia: de acordo com a tensão da mola faz a regulagem da profundidade de

aração. 2.3.2 Características dos Arados de Discos

Figura 4 - Arado no campo (Fonte: Marchesan(Tatu))

Os órgãos ativos, ou seja, que executam a operação de corte e tombamento da leiva são os próprios discos. No caso dos arados montados, em geral, existe uma roda traseira que é responsável por absorver os esforços laterais, bem como regular a profundidade de trabalho. Os arados montados reversíveis têm a peculiaridade de girarem os discos de forma que se pode arar tombando a terra a direita ou a esquerda. Nesse caso a roda guia não se encontra inclinada, sendo que se encontra perpendicular ao terreno. Os implementos montados apresentam a característica de possuir maior independência e versatilidade, pois são acoplados ao engate de três pontos dos tratores. Por possuírem um centro de gravidade mais próxima das rodas motoras (traseiras), promovem uma maior transferência e versatilidade, pois são acoplados ao engate mais próximo das rodas motoras (traseiras), promovem uma maior transferência de peso para as mesmas, melhorando as características de tração. Os arados de discos podem ter discos lisos ou recortados. São mais comuns e recomendados para a maioria das situações os arados de discos lisos. Os discos recortados são indicados para terrenos muito sujos, em palhadas de milho ou arroz, em canaviais etc.; quando a necessidade de um trabalho ais eficaz de picagem. Os discos recortados são mias eficientes nesse caso, pois picam melhor. A massa dos arados de discos oscila entre os seguintes valores:

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- arrastados: 300 – 1000 kg . discos-1

- - semi-montados: 200-300 kg . disco-1 - - montados: 120-175 kg . disco-1

2.3.3 Regulagens dos Arados de Discos As principais regulagens para a operação dos arados de discos montados a serem consideradas serão: bitola do trator, acoplamento, alinhamento do cento de resistência, nivelamento e largura de corte do arado, profundidade de aração, roda-guia e ângulo dos discos. Com exceção do ângulo dos discos, as demais regulagens são as mesmas dos arados de aivecas montados. As regulagens dos ângulos dos discos é feita alterando-se o ângulo horizontal e o ângulo vertical. A regulagem do ângulo horizontal possibilita alterar a largura de corte do disco. A regulagem do ângulo vertical, por sua vez, possibilita alterar a profundidade de corte do disco. O ângulo horizontal influi na largura do corte e capacidade de revolvimento do solo. O ângulo horizontal pode variar de 42 a 55o de acordo com o tipo de solo que se pretende preparar: - solos argilosos – 42o

- - solos médios – 45o - - solos arenosos – 55o O ângulo vertical dos discos pode variar de 15º a 22º. Isso influi na capacidade de penetração dos discos nos solos. - solos argilosos – 15º

- - solos médios – 18º - - solos arenosos – 25º

A largura do arado pode ser modificada de tal modo a se obter uma maior capacidade operacional do implemento. A variação da largura de corte será possível quando a resistência oferecida pelo arado for compatível com a potência do trator. Pode-se alterar a largura de corte pela alteração da posição da “barra porta cavilhas” (barra transversal). A regulagem da roda guia é feita variando os ângulos horizontal e vertical, bem como ajustando a tensão na mola que atua sobre o suporte de roda guia. Para seu perfeito funcionamento a roda guia deve trabalhar no fundo do sulco. Geralmente os arados possuem no eixo da roda guia alguns números como referência para que se faça a sua regulagem, esses números tem concordância com as referências para regulagem da barra transversal. A regulagem da tensão da mola possibilita regular a profundidade de aração, principalmente em solos leves ou pesados. Aumentando a tensão da mola, o arado tende a aprofundar menos no solo. 2.3.4 Potência Necessária para Tracionar Da mesma forma que nos arados de aivecas, a potência necessária para tracioná-las de depende do tipo de solo e da velocidade de avanço do conjunto;

- solo argiloso 2v.032,02,5p +=

- solo franco 2v.045,04,2p +=

em que: p = força por unidade de área (N.cm-2) v = velocidade do arado (km/h)

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2.3.5 Rendimento dos Arados Sendo F a força de tração necessária para arrastar o arado (N) e (v) a velocidade (m/s), a potência requerida é dada por:

( )kW1000

v.FN =

Em geral, o rendimento teórico se calcula por:

1h.hav.A.36,0S −=

em que: A = largura de corte (m) A capacidade media de trabalho de um arado monosulco é de 7 a 12 h.ha-1, necessitando de 7 a 10 kW por cada corpo de arado. 2.3.6 Sistemas para o Terreno Plano Variam com o tipo e manejo de máquina e dos implementos utilizados: a) Com arado reversível: As leivas são tombadas em uma só direção. No ano seguinte as

leivas são tombadas no sentido oposto, para não formar depressões ao longo das extremidades laterais da área trabalhada.

b) Com arado fixo: Os arados fixos tombam a leiva somente para a direita. Para contornar

este inconveniente, para preparar o solo com este implemento foram desenvolvidos dois sistemas de aração, um em que se levanta o arado e outro em que não se levanta o arado, ao virar nas cabeceiras da área a ser trabalhada.

3 PREPARO PERIÓDICO SECUNDÁRIO O preparo periódico secundário tem como finalidade complementar a operação realizadas pelos arados, ou seja, complementar a operação de preparo periódico primário, embora elas possam ser utilizadas antes ou até mesmo em substituição aos arados em algumas situações. Essa operação é realizada pelos implementos denominados grades. As outras operações que as grades podem ser utilizadas são: - Enterrio de restos vegetais; - Desmatamento - Destorroamento - Recobrimento de sementes miúdas distribuídas por meio centrífugo - Manutenção; - Incorporação de fertilizantes ou defensivos; e, - Eliminação de ervas daninhas recém germinadas. 3.1 Classificação das grades

3.1.1 Quanto à fonte de potência: - Tração animal - Tratorizadas

3.1.2 Quanto a forma de acoplamento

- Montada; - Semi - montada; e, - Tracionada pela barra.

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3.1.3 Quanto à configuração geométrica do órgão ativo: - Grade de discos (mais representativa no mercado); - Grade de molas; e, - Grade de dentes.

3.1.4 Quanto à ação exercida sobre o solo:

- Simples ação; e, - Dupla ação - Tandem (grade em X) - Off set (grade deslocada ou grade rome)

3.1.5 Quanto ao tipo de órgão ativo:

- disco; - dente; e, - mola

3.1.6 Ações Exercidas Sobre o Solo a) Seccionamento: devido ao afiamento dos discos, ao rola produzem uma ação cortante sobre os torrões do solo. b) Pulverização: se origina pela pressão que exercem os discos contra o solo, seja no sentido longitudinal ou vertical. c) Tombamento: conseqüência da forma esférica dos discos, o pequeno prisma de terra cortado do avançar sobre a superfície de trabalho descreve uma trajetória que conclui um tombamento. d) Nivelamento: a passada da grade tende a deixar um microrelevo mais uniforme que se favorece com o aumento de velocidade de trabalho. 3.2 Grades de Discos Como complemento do trabalho do arado, a grade de disco constitui uma das mais importantes máquinas de preparo do solo. Nestas, os discos são montados num eixo comum, espaçados por carretéis, denominados secção ou corpo da grade. De acordo com o número e a disposição das secções distinguem-se os seguintes tipos básicos: a) grade de simples ação; b) grade de dupla ação:

- tandem; - deslocada (“off set”) - deslocada de duas secções - deslocada de seis secções.

3.2.1 Grades de Discos quanto à ação exercida sobre o solo 3.2.1.1 Grade de Simples Ação Apresenta dois corpos, dispostos em linha, porém opostos quanto à direção de trabalho.

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Figura 5 - Grade Simples Ação (Fonte: Balastreire) 3.2.1.2 Grade de Dupla Ação em Tandem Apresentam quatro corpos dispostos em linha, dois frontais e dois posteriores. Os corpos dianteiros apresentam a mesma disposição das grades de simples ação, isto é, as faces dos discos voltadas para fora. Os corpos posteriores, ao contrário, agem de maneira que o solo é atirado par dentro. Assim o solo é mobilizado duas vezes, primeiro para fora (pelos corpos frontais) e depois para dentro (pelos corpos posteriores), e por isso são chamados de dupla ação.

Figura 6 - Grade Dupla Ação – Tandem ( Fonte Baldan) 3.2.1.3 Grade de Dupla Ação Deslocada (de 2 secções)

Estas grades, também denominadas “V”, ou grades “off set” apresentam dois corpos, um atrás do outro, cujos eixos, quando em posição de trabalho, deslocam-se formando um “V”, perpendicularmente a direção de deslocamento.

Figura 7 - Grade tipo off-set (Fonte: Baldan) A grade do tipo “rome”, designação proveniente do seu primeiro fabricante, é grande e pesada, geralmente de discos recortados, empregada no preparo do solo, substituindo o arado. Sua capacidade de trabalho está relacionada ao seu rendimento em termos de há.dia-1 e com a intensidade de mobilização do solo, executando um enérgico revolvimento e incorporação dos

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materiais de cobertura, substituindo, sob determinadas condições, a aração e a gradagem convencionais. 3.2.2 Discos As maiorias das grades possuem discos com 16 a 24 polegadas de diâmetro, espaçamento de 6 a 10 polegadas, uns do outros. Os de maior diâmetro e espaçamento, são aconselháveis para terrenos onde o material de cobertura, além de volumoso, é de difícil cisalhamento, sendo utilizados nas grades mais leves, de dupla ação deslocada ou nas se simples ação, é preferível discos menores, com pequeno espaçamento, provendo uma mobilização do solo entre os discos. Os discos de grades possuem bordas lisas ou recortadas. As bordas recortadas, além de possuírem maior capacidade de penetração do disco, são indicadas para maior capacidade de penetração do enterrio de restos de culturas, uma vez que o disco recortado prende o material através do recorte, facilitando essa operação. O centro dos discos possui um furo redondo que se encaixa no eixo ,com uma folga para permitir a montagem e desmontagem das secções com facilidade. Devido a essa folga e ao fato de toda secção possuir movimento de rotação, deve-se verificar sempre o aperto no eixo, para evitar que os discos se soltem e produzam desgaste excessivo no eixo ou no disco, inutilizando esses componentes. Os discos recortados embora possuam maior capacidade de penetração, tem maior tendência para quebrar, além de serem mais caros.

Figura 8 - Discos Lisos e Recortados – a) Discos côncavos e cônicos, b) Discos planos e

ondulados (Fonte: Tatu) 3.2.3 Regulagem das Grades de Discos Uma vez que o peso da grade, diâmetro, espaçamento e concavidade dos discos já estão praticamente estabelecidos pelo fabricante, a principal regulagem a ser feita é o angulo das seções das grades o qual influencia na profundidade de trabalho. Alguns requisitos devem ser considerados para uma boa regulagem das grades tandem ou dupla ação e off-set: - Cada disco da seção traseira deverá trabalhar exatamente entre os dois discos da seção

dianteira - Os discos das duas seções devem girar com mesma velocidade 3.2.3.1 Regulagem da Grade Simples Ação Na regulagem das grades de simples ação, uma vez que o peso da grade, diâmetro, espaçamento e concavidade dos discos já estão praticamente estabelecidos pelo fabricante, a principal regulagem a ser feita pelo operador é o ângulo formado pelas secções da grade. Quanto maior o ângulo horizontal da secção, medido a partir de um plano perpendicular a direção de deslocamento, maior a profundidade de trabalho dos discos. Quando o ângulo horizontalmente da secção é zero, os discos rodam em planos paralelos à direção de deslocamento e praticamente movimentam o solo. No caso das grades montadas, deve-se fazer o movimento longitudinal e transversal da grade, de forma que ambas as secções penetrem a uma mesma profundidade.

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O nivelamento longitudinal é obtido através do braço do terceiro ponto do sistema hidráulico de levantamento do trator e o transversal através do braço inferior direito, da mesma forma que já discutida para grades montadas. 3.2.3.2 Regulagem da Grade em Tandem Nas grades de dupla ação, também a principal regulagem a ser efetuada antes da operação é a seleção e fixação do ângulo horizontal das secções. Normalmente, nestas grades, o ângulo das duas secções dianteiras é regulado independentemente do ângulo das secções traseiras (grades tandem). A variação do ângulo é feita mudando-se a posição da secção no chassi e travando-se na posição desejada com o pino de trava.

Figura 9 - Regulagem da Grade em Tandem (Fonte: Fernandes,2001) Grades de discos em X – A folga entre os dois conjuntos dianteiros deve ser de 0,01m. Entre os conjuntos traseiros a folga deve ser de 0,35 a 0,40m nas grades de 22 discos e de 0,40 a 0,45m nos modelos com 26 e 30 discos. Deve-se seguir rigorosamente a indicação do fabricante. 3.2.3.3 Regulagem da Grade Off-set Na regulagem das grades “off-set” de arrasto, o ângulo de tração em uma grade típica é regulado através da posição da barra de tração.

Figura 10 - Regulagem do ângulo de tração da grade off-set. 1 – Chassi, 2 – Barra Transversal,

3 – Parafuso para seleção do ângulo, 4 – Chapa de Regulagem (Fonte: Agritillage – Baldan)

Deve-se ter o cuidado de realizar curvas durante as manobras, do lado do vértice das seções (esquerda). No caso de grades com comando hidráulico, isto não precisa se levado em consideração.

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A grade off-set possibilita o seu deslocamento, em relação à linha de centro de tração do trator, o que permite, no caso de culturas perenes, passar-se com a grade sob a copa das árvores. O deslocamento é obtido alterando-se a posição da barra de tração sobre a barra transversal fincando-se o parafuso no orifício central, obtém-se a regulagem para trabalhos normais. Se o parafuso for deslocado para a direita, o ângulo de tração aumenta e para a esquerda diminui. O deslocamento lateral da grade é feito através do deslocamento do ponto de fixação a barra de tração no chassi, como ilustra a Figura 11. Deslocando-se a barra para a direita, a grade fica deslocada a esquerda e vice-versa. A profundidade de trabalho pode ser regulada através da altura de acoplamento da barra de tração e pelo ângulo formado pelas seções. O deslocamento da barra de tração de grade acarreta uma maior profundidade de corte da grade, devido aos maiores valores dos ângulos horizontais dos discos da seção dianteira. Em algumas grades a regulagem do ângulo das secções é feita através de um cilindro hidráulico, que recebe o óleo sob pressão a partir do circuito hidráulico do trator, e de mangueiras flexíveis. Quando as grades possuem apenas o sistema mecânico de regulagem do ângulo horizontal da secção, com o pino de trava solto, desloca-se o trator para a frente para aumentar o ângulo entre as secções e para trás para diminuí-lo. Já a profundidade de trabalho pode ser alterada com a colocação ou retirada de lastro, colocados em bandejas existentes no chassi da grade para esse fim. 3.2.4 Potência Necessária para Tracionar - solo argiloso → p = 14,7.m - solo franco argiloso → p = 11,7.m - solo franco arenoso → p = 7,8.m em que p = força de tração (N) m = massa da grade (kg) Cálculo para qualquer velocidade e para profundidades típicas de trabalho. Estima-se que em condições médias de trabalho, se necessita para cada disco ao redor de 2kW, chegando em terrenos muito resistentes a 2,5kW. 3.3 Subsolador

São implementos utilizados para romper a camada compactada do solo, permitindo a infiltração e uma maior capacidade de retenção de água no solo, dentre outras coisas. Os subsoladores são utilizados nos seguintes casos: - Para romper camadas compactadas em profundidade devido ao tráfego repetido de

máquinas, trabalhando a uma mesma profundidade, ou pela compactação devido ao tráfego de tratores;

- Quando se deseja uma melhor circulação de água necessário em terrenos que tendem a acumular água;

- Quando junto ao subsolador se aplicam fertilizantes em profundidade.

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Figura 11 - Subsolador (Fonte: Marchesan (Tatu)) 3.3.1 Características dos Subsoladores

Os subsoladores são constituídos basicamente de uma barra porta ferramentas, hastes, ponta e roda de controle de profundidade. 3.3.2 Tipos de Hastes - Reta: ângulo igual a 90o → exige maior força de tração - Reta com porteira inclinada - Curva: ângulo igual a 45o → possui maior desempenho de penetração e exige menor força

de extração - Parabólica: ângulo igual a 15 – 25o → possui melhor desempenho a penetração no solo. Como acessórios pode-se utilizar um disco cortador, em terrenos sujos ou recém desbravados, auxiliando o corte do material mais próximo a superfície como as raízes evitando o embuchamento. Ou ainda, um torpedo, utilizado em terrenos úmidos típicos das várzeas sujeitas a alagamento, para promover uma maior drenagem do solo. 3.4 Escarificadores São implementos usados para quebrar o adensamento superficial do solo. Atualmente tem sido difundido o seu uso para o preparo de solo em substituição do sistema convencional (preparo vertical), principalmente entre o intervalo entre a culturas sucessivas, como nas rotações de culturas. São também muito usados na reforma de pastagens onde há necessidade de descompactar o solo superficialmente devido ao pisoteio excessivo provocado pelos animais. Se trata de um equipamento de preparo do solo cujas ferramentas de trabalho são dentes montados sobre braços flexíveis ou rígidos.

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Figura 12 - Escarificador (Fonte Semeato) 3.4.1 Efeito Sobre o Solo Os escarificadores fragmentam o solo com formação de grandes fissuras e terra fina, sem inversão do solo. O perfil do solo trabalhado além de dispor de um espaço poroso suficiente como para armazenamento de água, não apresenta a descontinuidade estrutural pela formação de uma soleira deixada pelos arados. Quando um dente rompe o solo trabalhando a uma profundidade p, a área afetada, assim como a resistência oferecida são funções das variáveis mecânicas do solo. 3.4.2 Características dos Escarificadores Como mencionado anteriormente, existem dois tipos se hastes, flexíveis e rígidas, diferenciando-se basicamente em que os primeiras trabalham a profundidades de no máximo 22 cm a velocidade pode chegar até 10 km/h, enquanto que as hastes rígidas trabalham a 25-35 cm de profundidade e a velocidade podendo chegar até 6 km/h. As hastes flexíveis têm forma de arco circular, montados no chassi mediante uma articulação unida a uma mola cuja finalidade é absorver os impactos e variações de carga que são geradas no solo. Além disso, se gera uma vibração sobre a haste, no sentido longitudinal, que melhora notavelmente o efeito pulverizador. Tem a desvantagem de não manter a uniformidade de corte. As hastes rígidas se caracterizam por serem um dente robusto fortemente fixado ao chassi. Se utilizam em terrenos pesados e compactados deixando o solo mais destorroado que as hastes flexíveis. O ângulo de ataque é de 20 – 22o, com a qual se reduz o esforço de tração, porém tem inconveniente de que se dificulta a penetração em terrenos secos. O chassi consta normalmente de 2 ou 3 barras porta ferramentas, as quais se distribuem as hastes de tal forma que se projetados sobre um plano perpendicular a direção de avanço se encontrem todos eles com uma separação igual. 3.4.3 Forças que Atuam nos Escarificadores Nos escarificadores, por serem equipamentos cujas ferramentas efetuam sobre o solo um trabalho simétrico a componente transversal da resultante de forças que atuam sobre cada haste se pode considerar como nula. Pode-se dizer que somente existem componentes horizontais e verticais.

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Ambas vêm condicionadas pelos mesmos fatores que nos casos dos arados. A diferença é que nestes equipamentos as componentes de força crescem de forma linear com a velocidade. Porém estas forças crescem com o quadrado da profundidade de trabalho. Segundo ASAE, a componente horizontal de reação do solo, para hastes separadas de 30 cm adquire os seguintes valores quando a profundidade de trabalho é de 8,3 cm. 3.4.4 Potência Necessária para Tracionar

Solo franco → v.2,49520F 3,8 +=

Solo franco argiloso → v.1,48480F 3,8 +=

Solo argiloso → v.1,36527F 3,8 +=

A uma profundidade p qualquer:

2

3,8p 3,8p

.FF

=

em que F = N.hastes-1

v = km.h-1

p = cm 3.4.5 Regulagem A profundidade regula-se utilizando rodas de apoio ou SLH (Sistema de Levante hidráulico). Espaçamento entre hastes a) Ponteira estreita: 1,25 * profundidade da haste b) Ponteira alada: 1,5 a 2,0 * profundidade da haste

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4 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA BALASTREIRE. L. A. Máquinas agrícolas São Paulo.: Manole, 1987. 310p. BERNACKI, H. ; HAMAN, J.; KANAFOJKI, C.Z. Agricultural machines, theory and construction.

Washington: U.S. Department of Agriculture and the National Science Foundation, 1972. 451p.

CAÑAVATE, O Las maquinas agrícolas y su aplicacion. Madri: Mundi Perenssa, 1984. 492 p. Mialhe, L. G. (1980) Máquinas Motoras na Agricultura. Ed. Univ. de São Paulo