Desempenho garantido

Durante a fase de projeto de um trator agrícola, os projetistas passam inúmeras horas em frente ao computador estabelecendo os parâmetros básicos e dimensões de componentes e estruturas, com o único objetivo de criar uma máquina resistente, eficiente e, como exige o mercado, barata.

Muitos deles, nesta fase, já começam a preocupar-se com os exaustivos testes que deverão realizar para provar o desempenho e a durabilidade do novo modelo. Alguns fabricantes promovem, eles mesmos, estes testes; outros destinam a tarefa árdua ao consumidor, colocando um produto, que nada mais é do que uma incógnita, nas mãos de, digamos, “colaboradores” (leia-se agricultores inovadores) para que estes lhes transmitam estas informações tão necessárias para que o produto passe à fase de comercialização estável.

Passamos por uma febre de ensaios oficiais, em condições controladas, que tinham pouca aplicação prática a não ser verificar durabilidade das máquinas e testes desenvolvidos a campo, que variavam muito os resultados a cada repetição e em cada local, além de necessitar uma instrumentação eletrônica (para ser moderno) cara, difícil de calibrar e funcionar com confiabilidade, até chegar na simulação do desempenho, com ferramentas estatísticas, matemáticas e computacionais.

TEORIAS DE PREDIÇÃO

No início da década de 70, três pesquisadores norte-americanos, Wismer, Luth e Brixius, deram início ao encurtamento do período de testes exaustivos do qual as empresas fabricantes queriam livrar-se. Deram-se conta que depois de muitos testes, os resultados passam a repetir-se, seguindo tendências normais a cada parâmetro e que essas tendências podiam correlacionar-se entre si, surgindo equações que representam muito bem o comportamento do desempenho dos tratores, as chamadas equações de predição.

Sendo assim tornou-se possível estimar o desempenho de uma máquina a campo, desde que se conheçam valores representativos do solo em questão, dos pneus e das condições de adaptação do trator.

O solo agrícola pode ser representado por indicativos de sua condição atual e nisto sobressaiu-se, como representante, o índice de cone, ou média da resistência à penetração de um cone de metal, a uma certa profundidade, no solo. Este parâmetro medido pelo penetrômetro, equipamento padronizado em sua construção e dimensões, foi questionado, testado e passou a ser utilizado pela maioria, com bons resultados.

Este ovo de Colombo visto por Deere & CO, em 1975 passou a representar uma solução para a diminuição dos custos de tempo e dinheiro, nesta fase do projeto e por todas as indústrias envolvidas no processo de seleção de pneus. Estava aí a chance de diminuir o valor do projeto de uma máquina.

De início, ninguém aceitava correr este risco sem comprovação da veracidade dos resultados e fazia acompanhar a estimativa por um teste de campo para estabelecer a confiança necessária.

Entrava em xeque-mate também neste momento a validade de repetir-se os ensaios de pista de concreto, pois como a variabilidade dos seus resultados era pequena, os próprios resultados de ensaios de motor em dinamômetro poderiam servir de base para esta estimativa, como provou o Prof. Luis Márquez, em 1990, encontrando ótima correlação entre os valores medidos em pista e os calculados por sua metodologia.

Os ensaios de pista passaram a servir apenas para testar a resistência dos conjuntos mecânicos submetidos às severas condições do concreto.

CONFIABILIDADE DO MÉTODO

Bastava então testar as condições desta metodologia para estimar a precisão em condições de campo, depois do ponta-pé inicial dos norte americanos. E também responder às perguntas que insistiam em surgir: Adapta-se a qualquer tipo e condição de solo? E a questão do tipo de pneus? Etc.

No Brasil, eram feitas muitas pesquisas de desempenho de pneus, a ponto de que os pesquisadores já não sabiam o que estavam pesquisando, se era o trator, o solo ou as condições de adaptações da máquina. Algumas boas experiências também se fizeram no nosso país, com o objetivo de provar pneus e ferramentas de preparo.

Neste processo evolutivo, muitos técnicos partiram para as soluções semi-empíricas, matematicamente difíceis e tornaram mais complexas as equações básicas. Outros trataram de diminuir a quantidade de parâmetros de entrada, tornando as equações mais amigáveis à custa da supressão das variáveis de menor peso e importância para o resultado final. A primeira linha adotada por Wong e Upadhyaya e a segunda adotada por Linares, Cervantes, Catalán e Hernández, na Universidade Politécnica de Madrid, na Espanha, tiveram bons resultados.

EXPERIÊNCIA LOCAL

O Núcleo de Ensaios da UFSM adotou por afinidade a segunda linha e desenvolveu um projeto de validação destas teorias, obtendo resultados muito bons.

Foram feitas algumas provas de campo, com um trator marca Massey Ferguson, modelo 275, equipado com uma instrumentação eletrônica de tomada de dados de importância para a medição do desempenho e um penetrômetro para a avaliação da condição do solo no momento dos testes.

Paralelamente foi feita uma rodada de estimação com as equações no seu formato original e os valores obtidos estiveram muito próximos dos medidos a campo, pricipalmente para solos macios, com índice de cone inferior a 1000 kPa. Os bons resultados animaram a equipe a continuar realizando trabalhos na área e a promover na comunidade científica, os benefícios de antecipar resultados através da simulação de condições dinâmicas.

PROGRAMA INFORMÁTICO

Aproveitou-se a metodologia proposta e utilizada na simulação do desempenho para produzir um programa informático, composto de módulos de simulação, em que o usuário pode entrar com dados de características de pneus, tratores e diferentes solos agrícolas, caracterizados pelo seu índice de cone e realizar as mais diferentes predições de força de tração e o conseqüente patinamento das rodas. Com o passar do tempo, o usuário terá uma base de informações que poderá auxiliá-lo a concluir sobre situações em que o trator esteja sendo mal utilizado, ou que os pneus que o equipam não estejam bem adaptados. É uma boa ferramenta de projeto e seleção de máquinas e pneus agrícolas.

Fernando Schlosser

UFSM