Avaliação de rendimento de pneus em tratores agrícolas

O trator agrícola é a principal fonte de potência na agricultura, estando presente em todas as fases de desenvolvimento da cultura, como por exemplo, no preparo do solo, plantio, tratos culturais e colheita. Esta máquina autopropelida tem a capacidade de realizar funções básicas, como: tracionar, transportar e acionar órgãos ativos dos implementos agrícolas que necessitem de rotação para a realização do trabalho.

Para ser capaz de exercer suas funções, o trator utiliza o levante de três pontos, a barra de tração e a tomada de potência (TDP), que são denominados meios de aproveitamento de potência dos tratores.

Deseja-se que os tratores apresentem bom desempenho, a fim de aumentar a produtividade das culturas, com a menor demanda energética e menor impacto ambiental. Com relação ao desempenho, uma das maneiras de quantificar é avaliar a sua capacidade de tração.

Objetivando avaliar a capacidade de tração dos tratores agrícolas fabricados e/ou comercializados no Brasil, foi realizada uma pesquisa de 191 modelos de tratores agrícolas de pneus. O levantamento foi através de consulta às especificações técnicas dos fabricantes, relatórios de ensaios anteriores e medições “in loco" de alguns espécimes.

Os tratores foram estratificados em tipo de tração (4x2 e 4x2 TDA) e em faixas de potência, segundo Anfavea (2014), denominadas, respectivamente, como leves, médios, pesados e superpesados, conforme descrito na Tabela 1.

Tabela 1. Faixa de potência dos tratores agrícolas de pneus comercializados no Brasil

Faixa	Classificação	Faixa de Potência
		(cv)	(kW)
1	Leves	≤ 49	≤ 36
2	Médios	50 ≤ P ≤ 99	37 ≤ P ≤ 73
3	Pesados	100 ≤ P ≤ 199	74 ≤ P ≤ 146
4	Superpesados	≥ 200	≥ 147

Faixa

Classificação

Faixa de Potência

(cv)

(kW)

1

Leves

≤ 49

≤ 36

2

Médios

50 ≤ P ≤ 99

37 ≤ P ≤ 73

3

Pesados

100 ≤ P ≤ 199

74 ≤ P ≤ 146

4

Superpesados

≥ 200

≥ 147

Fonte: Anfavea (2014).

Para analisar a capacidade de tração dos tratores agrícolas foram calculadas as seguintes variáveis: força de tração máxima na BT com e sem lastro (FTM); relação força de tração/peso com e sem lastro; transferência de peso com e sem lastro; coeficiente de tração com e sem lastro e rendimento de tração em diferentes condições de solo.

Na Tabela 2 é apresentada a média dos parâmetros que influenciam a capacidade de tração dos tratores agrícolas, com e sem lastro, em função da faixa de potência e do tipo de tração.

Tabela 2. Parâmetros analisados dos tratores agrícolas

	FORÇA DE TRAÇÃO (N)
POTÊNCIA (cv)	com lastro	sem lastro
< 49>	23868,81	20086,24
50-99	49483,74	39366,67
100-199	104238,02	83288,80
> 200	219805,15	163043,64
TRAÇÃO
4x2	46166,28	35349,19
4x2 TDA	81488,03	64654,61
	RELAÇÃO FORÇA DE TRAÇÃO/PESO (%)
POTÊNCIA (cv)
< 49>	143, 43	143,12
50-99	145,69	142,74
100-199	149,57	146,15
> 200	176,81	174,91
TRAÇÃO
4x2	140,41	137,91
4x2 TDA	151,77	149,02
	TRANFERÊNCIA DE PESO (N)
POTÊNCIA (cv)
< 49>	4677,65	3868,86
50-99	9691,91	7709,02
100-199	19922,25	16457,78
> 200	35457,99	27078,78
TRAÇÃO
4x2	9364,02	7173,22
4x2 TDA	14465,69	11742,54
	COEFICIENTE DE TRAÇÃO (%)
POTÊNCIA (cv)
< 49>	153,35	153,76
50-99	159,54	158,84
100-199	164,29	165,06
> 200	199,86	198,29
TRAÇÃO
4x2	154,41	152,25
4x2 TDA	167,65	166,34

FORÇA DE TRAÇÃO (N)

POTÊNCIA (cv)

com lastro

sem lastro

< 49>

23868,81

20086,24

50-99

49483,74

39366,67

100-199

104238,02

83288,80

> 200

219805,15

163043,64

TRAÇÃO

4x2

46166,28

35349,19

4x2 TDA

81488,03

64654,61

RELAÇÃO FORÇA DE TRAÇÃO/PESO (%)

POTÊNCIA (cv)

< 49>

143, 43

143,12

50-99

145,69

142,74

100-199

149,57

146,15

> 200

176,81

174,91

TRAÇÃO

4x2

140,41

137,91

4x2 TDA

151,77

149,02

TRANFERÊNCIA DE PESO (N)

POTÊNCIA (cv)

< 49>

4677,65

3868,86

50-99

9691,91

7709,02

100-199

19922,25

16457,78

> 200

35457,99

27078,78

TRAÇÃO

4x2

9364,02

7173,22

4x2 TDA

14465,69

11742,54

COEFICIENTE DE TRAÇÃO (%)

POTÊNCIA (cv)

< 49>

153,35

153,76

50-99

159,54

158,84

100-199

164,29

165,06

> 200

199,86

198,29

TRAÇÃO

4x2

154,41

152,25

4x2 TDA

167,65

166,34

Foi possível comprovar, de acordo com resultados na Tabela 2, que uma das finalidades do lastro é aumentar a força de tração. Nota-se, com a adição de lastro, que os valores de FTM foram superiores para todas as faixas de potência em relação aos tratores sem lastro. A força de tração para tratores com a opção da tração dianteira auxiliar é maior quando comparados àqueles que não apresentam tração no eixo dianteiro, podendo atingir valores ainda mais elevados com a adição de lastros.

Quando os tratores passaram de 4x2 para 4x2 TDA, obteve-se um incremento de 56,6% e 54,7% para a força de tração com e sem lastro, respectivamente

A avaliação da relação força de tração pelo peso, com e sem lastro, é considerada boa, pois todos os valores estão acima da referência, que é 85%, de acordo com Cenea (1982). Pode-se observar que todos os valores foram acima de 100%. Isso significa que os tratores nas quatro faixas de potência, com e sem lastro, conseguem tracionar um valor superior ao próprio peso. Isso se justifica pelo aumento da força de tração com o aumento da faixa de potência.

A relação força de tração pelo peso é maior nos tratores com a opção da tração dianteira auxiliar. Isso provavelmente ocorre pelo fato de serem tratores com maior disponibilidade de potência e maior força de tração máxima.

A transferência de peso aumentou com a elevação da faixa de potência. Isso aconteceu pelo fato de a transferência de peso estar relacionada com a força de tração. Isso foi comprovado por Schlosser et al. (2004) quando relatam que o efeito da tração fez que se transfira maior parcela do peso do eixo dianteiro ao traseiro, fazendo que este tenha maior coeficiente dinâmico de tração, portanto, recebendo mais condições para melhorar os coeficientes de tração. Com a adição de lastro, os valores foram ainda maiores, pelo fato de a colocação do lastro justificar o aumento da quantidade de peso dianteiro que pode ser transferido para o eixo traseiro.

Os tratores que possuem tração dianteira auxiliar podem transferir mais peso para o eixo traseiro. Isso se deve a uma distribuição de pesos mais equilibrada entre os eixos do trator. Com a adição de lastro, esse incremento é ainda mais acentuado.

Nas menores faixas de potência, os tratores sem lastro proporcionam maior coeficiente de tração em comparação aos tratores com lastro. Já os tratores lastrados apresentaram melhores resultados nas maiores faixas de potência.

Os tratores 4x2 TDA com lastro apresentam maiores coeficientes de tração, quando comparados aos tratores sem a opção da tração dianteira e sem lastro. Os tratores 4x2 TDA lastrados apresentam a capacidade de tracionar 8% acima do seu peso dinâmico traseiro, quando comparado aos tratores 4x2 lastrados. Acredita-se que quando os tratores estão com a tração dianteira acionada, ela pode ajudar na diminuição da patinagem dos pneus motrizes traseiros e com isso ter um maior coeficiente de tração.

Além dos parâmetros mostrados na Tabela 2, o rendimento de tração é outro fator que deve ser avaliado na capacidade de tração, nas condições de solo firme, arado e solto, em função da faixa de potência e do tipo de tração.

Os valores de rendimento de tração apresentam, dependendo da condição do solo, nenhuma ou pouca diferença em relação ao incremento da faixa de potência. Porém, dentro da mesma faixa de potência, há um decréscimo no rendimento de tração à medida que o solo vai ficando com agregados menores ou soltos, por exemplo, solo gradeado. Isso provavelmente acontece pelo fato de quando o solo está mais solto, menor é a aderência do contato rodado com o solo e, consequentemente, maior a resistência ao rolamento.

O rendimento de tração é maior nos tratores sem a opção da tração dianteira auxiliar, com exceção quando se trabalha em solo solto, pois os valores foram iguais a 64%.

Dentre os parâmetros que afetam a capacidade de tração pôde-se observar que a faixa de potência acima de 200 cv de potência apresenta maiores valores, principalmente quando estes se encontram lastrados. Além disso, quando a tração dianteira auxiliar (TDA) é acionada aumenta-se a capacidade de tração dos tratores agrícolas. Porém, a capacidade de tração é apenas um ponto a ser considerado frente à grande diversidade de parâmetros para avaliar o desempenho de tratores.

Este artigo foi publicado na edição 142 da revista Cultivar Máquinas. Clique aqui para ler a edição.