TRANSMISSˆO DE POT˚NCIA - USP 2016... · da atividade florestal. Quando se estÆ praticando um...

Julho / Agosto 2001 � Máquinas

Transmissão de potência em tratores agrícolas - Especial � 3

Osistema de transmissão de potência dostratores tem a finalidade de adaptar omotor utilizado aos requerimentos do tra-

balho agrícola. A fundamentação teórica de umatransmissão de tratores é a alteração de torque e ve-locidade em função do acoplamento de engrenagensque estiverem unidas no momento. Forma-se umacadeia cinemática por onde a rotação do motor éreduzida e o torque é ampliado.

No momento atual do projeto dos tratores, esteelemento tornou-se a parte mais destacada, pela suaimportância funcional e pelo seu preço.

Cada par de engrenagens acoplado, reduzirá, namaioria das vezes, a rotação e ampliará o torque narazão direta dos números de dentes das engrena-gens envolvidas. Por uma questão de convenção,forma-se a relação colocando a engrenagem movida(saída) no numerador e a engrenagem motriz (en-trada) no denominador, assim a relação geralmenteresulta em um número maior que a unidade, sendoassim de redução, o que é comum em tratores:

it = Relação de transmissãoZ1 = Número de dentes da engrenagem motoraZ2 = Número de dentes da engrenagem movida

Multiplicando-se entre si todas as relações entreas engrenagens, se obterá a relação de transmissãototal do trator, o que representará a perda total derotação e o incremento de torque.

Para que seja adaptado à maioria das operaçõesagrícolas um trator deve deslocar-se na faixa compre-endida entre 0,8 e 40 km/h. O limite inferior depen-

M = TorqueF = Forçad = distância de aplicação, raio da roda

Aos órgãos que permitem que o trator tracione,arraste e carregue seus implementos;

À tomada de potência para acionar mecanis-mos das máquinas que o acompanham;

Ao sistema hidráulico que permite operação econtrole de implementos;

A potência do motor do trator, pode transmitir-se:

Para entender a aplicação da potência do motor, deve-se conhecer:

1. Como se transmite a potência dentro do motor,

2. De onde e como se extrai a potência do trator,

3. Como se engatam as diferentes máquinas ecomo se dispõem no trator.

de de sua aplicabilidade a trabalhos de baixíssima ve-locidade (Ex.: transplante de mudas com alimenta-ção manual, envaletamento profundo, etc.) e o supe-rior depende basicamente da limitação imposta pelaregulamentação de tráfego em estradas imposta pelopaís de origem. Dentro do sistema deve ser prevista apossibilidade de conexão e desconexão de engrena-gens possibilitando a troca de marchas. Com esta fai-xa de velocidade utilizada na agricultura são necessá-rias relações de transmissão (redução) de 500:1 a 30:1.

O torque no eixo onde está presa a roda do tratortransforma-se, pela ação da roda (braço) em força detração.

TRANSMISSÃODE POTÊNCIA

Fundamentaçãoteórica de umatransmissão detratores é aalteração detorque evelocidade emfunção doacoplamentode engrenagensque estiveremunidas nomomento.Forma-se umacadeiacinemática poronde a rotaçãodo motor éreduzida e otorque éampliado

Conheça como se dáesse processo; a partirdo motor, passando pelaembreagem, caixa decâmbio e transmissão final

4 � Especial - Transmissão de potência em tratores agrícolas

Máquinas � Julho / Agosto 2001

Quanto à lubrificação:A seco: O disco funciona em contato direto

com o platô e o volante dentro da capa seca, semcontato nenhum com o óleo lubrificante. Ex.: Ford6610, Valmet 88, maioria dos automóveis e trato-res.

Caixa de câmbio:Função: A caixa de câmbio, colocada logo atrás da em-

breagem, consiste de uma série de engrenagens queserve para desmultiplicar mais ou menos o movi-mento de rotação do virabrequim, segundo o con-trole do operador. Faz a conversão de velocidade emtorque.O que se perde em velocidade se ganha em torque (força).

Tipos de caixas de marchas:1. Transmissões mecânicas convencionais com pa-res de engrenagens:

Nesta construção, as engrenagens deslocam-se em eixos com ranhuras para engatarem-se àsoutras. A velocidade de saída depende do núme-ro de pares engatados e do número de dentes dasengrenagens.

Embreagem dediscos duplos.(Fonte: materialtécnico AGCO)

Discos de embreagem: Comum de materialamianto e de pastilhas cerometálicas

(1. Estrias, 2. Rebites, 3. Pastilhas cerometálicas)(Fonte: material técnico AGCO)

Eixo primário: Está ligado ao disco de em-breagem, tem o movimento do motor, a não serque a embreagem esteja acionada.

Eixo intermediário: Dá movimento ao secun-dário, também chamado �grupo�, tem as suas en-grenagens fixas.

Eixo secundário: Recebe o movimento do eixoprimário (motor), através do eixo intermediário.Está ligado diretamente ao pinhão do diferencial.

Partes componentes da caixa de câmbio deuma caixa convencional

É necessária a presença de um elemento de des-conexão para que permita conectar ou desconectar, o motor da caixa de câmbio, segundo o controle dooperador, pisando ou não, no pedal da embreagem,adaptando, desta forma, o movimento contínuo domotor movimento intervalado e intermitente do tra-tor.

Elementos de desconexão (Embreagem):

Tipos:a. Monodisco: A seco: um só disco, traba-

lhando em seco. Ex.: automóveis, tratores ( Val-met 138)

b. Embreagem dupla: Um disco serve à embreagem e outro à tomada de potência. Ex.: MF275

c. Embreagem de discos múltiplos: vári-os discos embebidos em óleo. Ex.: MF 5320 e JD7810.

Embreagem de discossimples (Fonte: materialtécnico AGCO)

Úmida: O conjunto funciona dentro do óleoda caixa de transmissão, é mais suave, geralmentetem mais de um disco. Ex.: MF 5320

A caixa de câmbio pode ser classificada de acordo com o engrenamento em:Sincronizada: É um mecanismo composto de gar-

ras e pontas que proporciona que o eixo se bloqueie emrelação à engrenagem ou a deixe girar independente-mente. A marcha pode ser engatada com o trator emmovimento, pois anéis próprios acertam a velocidadede giro das engrenagens a serem engatadas. Possui osanéis sincronizadores e os cones de fricção, que sãomontados nas próprias engrenagens que se vai acoplar.Depois que a velocidade entre as engrenagens seja igua-lada, a luva que é acionada pelos garfos do trambula-dor faz o engate das marchas da relação. Ex.: Valmet88, John Deere 6300 (Sincroplus), MF 660 e 680.

Esta sincronização é pouco útil na prática masbastante confortável. Sua utilidade se resume aotransporte e a movimentação intensa, como é o casoda atividade florestal. Quando se está praticando um

Tem as suas engrenagens moveis, que desli-zam sobre o eixo, que tem ranhuras no sentidolongitudinal. Por isto este eixo é também chama-do de entalhado.

Fig. 01

Fig. 02

Fig. 03



Pacote de discos de umatransmissão com câmbioem carga (Fonte: Materialtécnico John Deere)O câmbio em carga pode ser:

Parcialmente sincronizada: A primeira marchadeve ser engatada com o trator parado e as outraspodem ser com o trator em movimento.

Seca: A marcha deve ser selecionada antes doinício do trabalho segundo critério do operador e sefor necessário trocá-la, deve-se parar o trator.

O tipo de caixa constant mesh como a traduçãodo seu nome pode sugerir, é de engrenamento cons-tante, pois as engrenagens estão sempre engatadasaos pares, o que proporciona a união efetiva quandose seleciona uma marcha é o movimento de umaluva deslizante em direção a um cubo que está fixoao eixo. A luva fica sempre entre dois pares que sequer acoplar e desliza longitudinalmente.

� Com pares de engrenagens sobre eixos paralelos;� Com trem epicicloidal (engrenagens planetárias).

Caixa de câmbio deengrenagens do tipo�seca¨ (Fonte: Cemagref)

Caixa de câmbio deengrenagenssincronizadas.(Fonte: Cemagref)

trabalho de alta demanda de tração, o seu uso é di-fícil, pois a velocidade cai rapidamente no intervaloda troca de marchas. Neste caso a solução é um tipode transmissão chamada �Câmbio em carga�.

O trator tem geralmente um número maior de marchasque o automóvel porque a velocidade de deslocamento é dada,no trator, pela caixa de câmbio e não pelo acelerador, comono automóvel.

As sobrecargas momentâneas são compensadaspela bomba injetora e não pela mudança da posiçãodo acelerador, como nos automóveis.

O acoplamento das marchas só ocorre se foremsatisfeitas duas condições:

1) As duas engrenagens devem estar paradas.2) As duas engrenagens devem estar girando a

mesma velocidade (Velocidade relativa entre ambasigual a zero).

A primeira condição se consegue com o tratorparado, em ponto morto com o motor funcionandoou em qualquer condição com o motor desligado. Asegunda condição ocorre quando houver presençade sincronizadores ou a habilidade do operador pro-piciam que as engrenagens girem a mesma veloci-dade (velocidade relativa zero), por meio do acertoda velocidade (rotação) do motor (eixo primário) edo eixo secundário (rodas).

Os sincronizadores são anéis que fazem com que asengrenagens girem a mesma velocidade. Só existem nascaixas sincronizadas ou parcialmente sincronizadas.

Sistema de alta e baixa:A maioria dos tratores tem um sistema de veloci-

dade agrupada em dois ou mais conjuntos, baixa oureduzida e alta ou direta. Isto pode ser feito pela uniãode duas caixas ou pela introdução de engrenagens dediâmetro diferente na união entre o eixo primário e ointermediário (dispositivo de mudança de regime).

Modernamente as transmissões mecânicas compares de engrenagens já não tem a predominânciasurgindo nos tratores mais recentes a adoção de ou-tros dois tipos que são:

Funcionamento:O movimento do motor vem pela embreagem à

caixa de mudanças, entrando pelo eixo primário oueixo piloto, havendo uma engrenagem motora per-manentemente ligada à outra movida que está no eixointermediário. A árvore secundária (entalhado) temsuas engrenagens móveis, podendo correr ao longodo eixo e conforme o seu deslocamento longitudinalpodem acoplar-se ou não ao eixo da árvore interme-diária ou �grupo�. O deslocamento das engrenagensno entalhado é obtido por garfos ligados diretamenteà alavanca por meio do trambulador.

Condições de engrenamento das marchas:

Fig. 04

Fig. 05

Fig. 06

A maioria dostratores temum sistema develocidadeagrupada emdois ou maisconjuntos,baixa oureduzida ealta ou direta.Isto pode serfeito pelaunião de duascaixas ou pelaintrodução deengrenagensde diâmetrodiferente naunião entre oeixo primário eo intermediário(dispositivo demudança deregime)



1. Transmissões hidrostáticas ou semi automáticas(câmbio em carga):

O chamado câmbio em carga é o primeiro está-gio de automatização da caixa de transmissão dostratores agrícolas. Esse sistema torna possível a re-dução da velocidade e conseqüente ampliação dotorque sem a necessidade de parar o trator (caixassecas) ou pisar a embreagem (caixa sincronizada).Mesmo porque nas caixas chamadas sincronizadasa troca de marchas, em trabalho, muitas vezes levaà imobilização imediata do trator, invalidando essatecnologia.

Como exemplo de câmbio em carga, podería-mos citar todas as transmissões que incorporampacotes de discos acionados eletro-hidraulicamen-te por um interruptor na alavanca de mudança demarcha, conhecidos, segundo a marca a que per-tencem, como Dual power, hi-lo, multi-torque, po-wer shift, etc. Também há exemplos no Brasil detransmissões integralmente baseadas neste siste-ma como a transmissão Powrquad da John Deereque é composta por conjuntos de engrenagens epi-

cicloidais comandadas por embreagens e freios hi-dráulicos com um inversor. É dividida em quatrogrupos, com três marchas e o inversor que somen-te divide a caixa em ré e marcha para frente. Todasas trocas de marchas dentro e fora dos grupos po-dem ser trocadas sem o uso de embreagem. Outroexemplo de câmbio em carga integral é o existentena linha Case de tratores, vendida no Brasil.

As configurações de câmbios hidrostáticos quese utilizam em tratores agrícolas, são baseadas empacotes de discos que formam embreagens que di-recionam o movimento da potência e do torque di-ferentemente dentro da caixa de marchas. Comono exemplo da transmissão do trator Case da série8900, comercializado no Brasil, apresentado na fi-gura 7, há 18 velocidades em uma configuraçãodenominada powershift em que não há necessida-de de uso da embreagem e com pequenas altera-ções de movimento do trator, como ocorre em em-breagens comuns. As engrenagens são agrupadasde modo a receber o movimento pela ação de doispacotes de discos (Embreagens).

Vista esquemática de um câmbiohidrostático de um trator Casesérie Magnum (Fonte: UPM)Tr

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Explicação do sistema:Para entender este tipo de construção mecâ-

nica, devemos visualizar este esquema a partir dosdois pacotes de discos, as chamadas embreagens(E-1 e E-2) colocadas entres dois pares de engre-nagens (P-1, P-2, P-3 e P-4). Neste esquema sepode entender os dois caminhos possíveis que são:

� Eixo de entrada girando a mesma velocida-de do eixo de saída, e;

� Eixo de saída girando a uma menor veloci-dade que o eixo de entrada.

No primeiro caso, em que os dois eixos girama mesma velocidade, corresponde à marcha dire-ta, ou à situação em que o powershift não estáacionado. Na prática muitas vezes é o caso emque o botão da alavanca não está pressionado, nossistemas em que usa este dispositivo. Por exem-

plo, o sistema dualpower da NewHolland e o sis-tema recentemente lançado na linha 5000 deMassey Ferguson com uma só alavanca e 16 velo-cidades. Em outros sistemas como a Case e JohnDeere esse sistema utiliza alavanca normal quealtera o funcionamento destas embreagens. Paraque o primeiro caso ocorra, a embreagem E-1 deveestar atuante e assim o movimento passa diretoao eixo de saída por dentro de um colar colocadodepois da segunda embreagem. Embreagem atu-ante quer dizer que por meio de fluído hidráulicoos discos são pressionados fazendo com que todoo conjunto gire solidariamente. Neste caso, se avelocidade de entrada é de 2000 rpm a saída serácom a mesma rotação.

No caso do acionamento do sistema, quer di-zer �powershift� acionado, botão apertado, o mo-

Fig. 07

Esse sistematorna possívela redução davelocidade econseqüente

ampliação dotorque sem anecessidade

de parar otrator (caixas

secas) ou pisara embreagem

(caixasincronizada)



vimento entra pelo eixo 1, sofre a interrupção naprimeira embreagem, E-1, e se obriga a passar pe-los pares de engrenagens que estão ligados ao sis-tema, ligando-se na saída pelo colar que está co-locado depois da segunda embreagem (E-2), queestá acionada, dando a possibilidade de que o eixode saída gire a menor velocidade que o de entra-da, proporcionando maior torque, isto é, maiordisponibilidade de força na roda motriz. Assim,um tratorista, ao encontrar uma situação desfa-vorável no campo onde o trator �apanha�, acionao sistema e este possuindo maior torque, vence asobrecarga. A redução se dá porque há uma rela-ção de redução como se pode ver no exemplo.

P-1: 18 dentesP-2: 36 dentesP-3: 33 dentesP-4: 21 dentes

Calculando a redução:

it = 36/18 . 21/33 = 1,2727

w2 = w1/1,2727

w2 = 2000 rpm/1,2727 = 1571,46 rpm

Interpretando este exemplo, pode-se ver queo fato que utilizar esse tipo de dispositivo há apossibilidade de reduzir 27,27% a velocidade deum movimento, ampliando o torque, com um sim-ples sistema de acionamento hidráulico.

Esse sistema representado na figura 9 é utili-zado nos tratores de linha SLC-John Deere, quevêm equipados com transmissão do tipo Powr-quad, que é de linha nos modelos maiores e opci-onais nos modelos menores.

Consiste de um câmbio em carga, isto é, nãonecessita o acionamento de embreagem para a tro-ca das marchas, baseado em uma unidade power-shift colocada na entrada da caixa de câmbio. Osnúmeros colocados ao lado das engrenagens re-presentam a quantidade de dentes. As quatro mar-chas são agrupadas em seis grupos (marchas sin-cronizadas) possibilitando um total de 24 mar-chas para frente e outras 24 para trás, por meiode um inversor assistido com posição de pontomorto. Há ainda outros esquemas para 16 e 20marchas com alteração apenas do número de gru-pos.

Como se havia dito antes, a unidade de po-wershift está colocada na entrada da transmissão,local onde o torque é menor, proporcionando as-sim uma maior suavidade de engate das marchas.Se de outra forma se coloca esta unidade na saí-da, o torque aí é muito alto, proporcionando �tran-cos� desnecessários quando se troca a marcha.

Saída

Esquema de uma unidadede câmbio em carga(powershift) (Fonte: UPM)

Eixo 2 Eixo 1

P - 4

E - 2 E - 1

P - 1

P - 3P - 2

T - 2 T - 1

D - 2 D - 1

2. Transmissões hidrodinâmicas:As transmissões hidrodinâmicas são mais di-

fíceis de ser encontradas que as demais e nãoequipam tratores agrícolas brasileiros. Tambémconhecidas com transmissões hidráulicas. Comoo trabalho do trator envolve utilizações de gran-des torques, este tipo de transmissão se tornaineficiente.

Projeto e dimensionamento de uma caixade câmbio:Quando um projetista realiza um projeto de uma

caixa de câmbios de um trator, ele deve levar emconta vários fatores:

� As velocidades de deslocamento devem serdentro da faixa de 1 a 40 km/h.

� Quanto maior o número de marchas maior apossibilidade de encontrar uma velocidade adequa-da ao trabalho.

� A necessidade de marchas e velocidades de-pende do tipo de trabalho que o trator vai executar.

� O número de marchas e suas relações depen-dem do esforço de tração e velocidade das operaçõestípicas.

� O escalonamento deve proporcionar a divisãoem faixas (tabela abaixo):

Assim obrigatoriamente deve alcançar de 2,0 a 30 km/h. Marquez (1990) recomenda que de uma marcha paraoutra não deve superar 25% a mais de torque. Uma percen-tagem de 30% de ampliação de torque faria com que a dife-rença entre velocidades fosse demasiado grande e menos de18% deixaria as marchas com diferenças de velocidade in-significantes.

Trabalhos lentos como transplante, envaletamento. Não há necessidade de mais de duas outras marchas. É opcional.

Trabalho de preparo do solo. Grupo que deve contar o maior número de opções.

Trabalho de preparo secundário do solo, semeadura, aplicação de produtos químicos, etc.

Operações de transporte interno e em estrada. Em alguns países pode ser limitado em 30 km/h.

0,8 a 2,5 km/h

2,0 a 6,0 km/h

5,0 a 12 km/h

10 a 40 km/h

Fig. 08

Entrada

Transmissõeshidrodinâmicassão maisdifíceis de serencontradasque as demaise não equipamtratoresagrícolasbrasileiros.Tambémconhecidascomtransmissõeshidráulicas.Como otrabalho dotrator envolveutilizações degrandestorques, estetipo detransmissão setornaineficiente



Assim, um câmbio estará bem escalonado se,

Vmc = Velocidade da marcha mais curtaVml = Velocidade da marcha mais longa

Número de velocidades(marchas):Na década de 60, o normal era um trator ter

seis marchas, posteriormente, a partir de 1970,oito e doze velocidades era o número que se es-perava nos projetos novos e atualmente a maio-ria dos tratores têm entre 12 e 36 velocidades,com predominância para os tratores de 12 e 16marchas, com uma tendência de aumento paraa próxima década.

O número de velocidades varia com o mode-lo e marca do trator, e depende da aplicação quese espera do trator. Quanto mais velocidadescompuserem uma caixa de transmissão, mais fá-cil a adaptação deste veículo aos diferentes tra-balhos exigidos pelos sistemas agrícolas. Quan-to mais específica for a aplicação do trator me-nor a sua exigência em número de velocidades.Como exemplos de transmissões utilizadas emalgumas marcas de tratores, podemos citar (ta-bela).

A vantagem de um câmbio com muitas mar-chas é que torna possível trabalhar na velocida-de exata que a operação requer, proporcionandoqualidade de trabalho e economia de combustí-vel. Como desvantagens se pode relacionar omaior custo, a maior possibilidade de erro naseleção da marcha e a necessidade de treinamentodo operador. Os sistemas de monitoramento ele-trônico tão comuns nos tratores estrangeiros,podem vir a solucionar parcialmente a dificul-dade encontrada pelo operador no momento daescolha da marcha adequada.

A questão da marcha à ré é simples, para ope-rações agrícolas, bastaria uma caixa com uma réem reduzida e outra em direta, ao passo que ope-rações com árvores, como é o caso da exploraçãoflorestal e em pomares de árvores frutíferas podehaver a necessidade de um número igual de mar-chas a frente e para trás. Também a recente in-trodução dos sistema de engate frontal obriga queo trator tenha o mesmo número de marchas paratrás e para frente. Assim a utilização dos inver-sores sincronizados passa a ser uma opção cadavez mais freqüente nos modelos modernos.

TransmissãohidrodinâmicaPowrQuad da linhaJohn Deere(Fonte: Materialtécnico John Deere)

Eixo dianteiro motor

Conjunto deplanetários

Motor

Unidadepower shift

Embreagemprincipal

Freiosecundário

Redução final

Bloqueio dodiferencial

Freios de serviço

Embreagem do eixodianteiro do motor

Esquema da transmissão

Escalonamento demarchas de um tratorcom 20 velocidades,com quatro marchas em5 grupos. (Fonte: RevistaAgrotécnica )

Diferencial:Função: � Transmitir potência do motor às rodas mo-

trizes, de acordo com a seleção feita na caixa de câm-bio.

� Mudar o sentido do movimento em 90 graus.� Distribuir a rotação entre as rodas motrizes: igual: linha reta desigual: curvas� Promover mais uma redução de velocidade e

ampliação do torque.

Fig. 09

Fig. 10



John Deere

Massey Ferguson

Sincronizada

Câmbio em carga

Seca

Seca

Engrenamento constante ousincronizada

Câmbio em carga

Sincronizada

Sincronizada cominversor

Sincronizada comsuper-redutor

Câmbio em carga

9 marchas à frente e 3a ré 3 x 3

16 marchas à frente e 16 à ré4 x 4

8 marchas à frente duas à ré 4x 2

12 velocidades à frente e4 a ré 3 x 2 x 2

12 marchas à frente e 4 à ré 3x 4

18 velocidades àfrente e 3 à ré

12 velocidades àfrente e 4 à ré 4 x 3

12 velocidades à frente e 12 àré 4 x 3

20 velocidades à frente e 4 àré (4 x 3) + (2 x 4)

24 velocidades àfrente e 12 à ré4 x 3 x 2

Duas alavancas: Uma seleciona grupos (3) e a outra asvelocidades (3)

Três alavancas: Uma seleciona grupos (4), outra as velocidades(4) e a outra o inversor

Duas alavancas: Uma seleciona velocidades (4) e a outra osgrupos (2)

Três alavancas: Uma de velocidades (3), uma de grupo de re-dução (2) e outra de regime (2)

Duas alavancas: uma de velocidades (3) e a outra compostapelos grupos (2+2)

Uma alavanca agrupando as velocidades (3) os grupos (3) eum botão para acionamento do power shift

Duas alavancas: Uma de velocidades (4) e outra de grupos (3)

Três alavancas: uma de velocidades (4) e outra de grupos (3)com outra de inversão

Três alavancas: uma de velocidades (4) e outra de grupos (3)com outra do super-redutor

Duas alavancas: um de velocidades (4) outra de grupos (3) eum botão para o acionamento do power shift

TIPO ARRANJONO DE MARCHAS

New Holland

MARCA

1) Pinhão: engrenagem cônica que traz o mo-vimento da caixa de câmbio (eixo secundário);

2) Coroa: impulsionada pelo pinhão, juntosfazem redução movimento;

3) Carcaça da coroa: Caixa cilíndrica presa àcoroa, contendo no seu interior as satélites e pla-netárias;

4) Satélites: tem seu eixo de giro montado nacarcaça da coroa;

5) Planetárias: são engrenagens montadasnos extremos dos semi-eixos das rodas.

Partes

Quando o trator está se deslocando em linha reta, asrodas giram a uma mesma rotação. As planetárias giramcom a mesma velocidade da carcaça e da coroa. As satéli-tes estão em movimento de translação junto com a carca-ça. Se o trator está fazendo uma curva, as rodas giramcom rotação diferente. A de dentro gira menos e a de foramais porque tem que compensar o raio maior do arco apercorrer. A planetária que aciona a satélite e a roda dolado externo giram com velocidade maior que a carcaça dodiferencial. Essa diferença se dá graças ao movimento derotação dos satélites em torno do seu eixo comum.

Funcionamento:

Em um diferencial, valem as seguintes relações:Quando o trator está se deslocando em linha reta:

Quando o trator realiza uma curva:

Quando uma roda está freada:

A velocidade da coroa do diferencial é dada por:

Mc = Torque na coroaMse = Torque no semi-eixoVse = Velocidade do semi-eixoVc = Velocidade da coroa

Trem traseiro de redução, formado pelodiferencial e redução final (A: Coroa,B: Caixa de satélites, C: planetárias,D: Eixo, E: Redução final, F: satélites,G: pinhão) (Fonte: Cemagref)

Fig. 11



José Fernando Scholosser,Universidade de Santa Maria

Redução Final:São sistemas de engrenagens situadas na saí-

da dos semi-eixos e entradas para as rodas e quereduzem ainda mais o movimento que vem dodiferencial, possibilitando maior torque e cada vezmenos velocidade. A redução da velocidade e am-pliação do torque geralmente é da razão de 5:1.Podem ser:

� Engrenagens cilíndricas, dentes paralelos.� Engrenagens epicicloidais.

Redução final epicicloidal(1. Planetária, 2. Satélites,3. Porta-satélite, 4. Coroa).(Fonte: Cemagref)

As desvantagens do diferencial são o funcionamen-to deficiente, em solos com teor de umidade desuni-forme, provocando patinamento desigual entre as ro-das, quando o diferencial atua como se estivesse fa-zendo uma curva. Igual situação ocorre quando o tra-tor está trabalhando com uma das rodas dentro dosulco, na aração, assim o diferencial permanece atuan-do durante todo o tempo do trabalho. Em função dis-to se estabeleceu uma previsão de acionamento de umdispositivo que interrompesse a ação do diferencial, queé o chamado bloqueio. É um dispositivo que bloqueiao movimento da caixa de satélites, impedindo a açãodo diferencial. Ele é aplicado toda a vez que se quiserrotações iguais para ambas as rodas, como é o caso deatolamento do trator, onde a roda que está em terrenoúmido demais gira e a que está em terreno seco ficaparada. O bloqueio divide a rotação, igualando rota-ções para cada lado, desatolando o trator. Nesta situa-ção de bloqueio aplicado não se deve fazer curvas, por-que danificaria o diferencial.

Nos tratores nacionais o bloqueio geralmente éfeito pelo acionamento de uma alavanca ao alcance do

Bloqueio do diferencial

Vista explodida de um diferencial(Fonte: Cemagref)

operador e o desbloqueio é automático. Ter que pararpara acionar o bloqueio é uma das desvantagens dosistema, que não tem mecanismo sincronizador. Atu-almente já se está desenvolvendo dispositivos de blo-queio acionados eletronicamente, utilizando sensoresde velocidades nas engrenagens planetárias.

Fig. 13

Fig. 12

Nos tratoresnacionais o

bloqueiogeralmente é

feito peloacionamento

de umaalavanca aoalcance do

operador e odesbloqueio é

automático.Ter que parar

para acionar obloqueio é

uma dasdesvantagens

do sistema,que não temmecanismo

sincronizador

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