Preparo do solo e insuflagem de pneus

Estudos mostram que elevadas pressões de insuflagem dos pneus reduzem a capacidade de trabalho e aumentam o consumo de combustível dos tratores agrícolas, além de fornecer menor potência, baixo rendimento na barra de tração e menor eficiência operacional do conjunto. Avaliar a melhor insuflagem dos rodados e considerar as condições e superfície do solo é fundamental para obter o maior rendimento do conjunto.

Os altos custos com combustíveis, peças, manutenção e os cuidados com o meio ambiente, elevam a necessidade de maior eficiência das operações agrícolas. Por isso, devem ser pesquisadas e implementadas novas alternativas para o gerenciamento das máquinas agrícolas nas propriedades rurais. Durante a realização de uma operação agrícola, pneus com baixa pressão de insuflagem tendem a ter maior área de contato com o solo e assim, fornecem ao trator maior capacidade tratora. Com a correta pressão interna e lastragem adequada dos rodados é possível obter maior rendimento e prolongar a vida útil do pneu, além de minimizar problemas de perda de tração, patinagem excessiva e aumento do consumo de combustível.

A pressão interna de insuflagem dos pneus e as velocidades de trabalho selecionadas para determinada operação afetam aspectos operacionais do trator relacionados ao seu desempenho como a patinagem dos pneus e a relação cinemática, parâmetros que são importantes na avaliação do rendimento de um trator agrícola. Na propriedade, a barra de tração, por ser muito versátil, é a mais utilizada para a transmissão de potência aos implementos. No entanto, pode resultar em baixo desempenho devido à patinagem excessiva, tipo de preparo do solo e a má distribuição de peso sobre os rodados. A patinagem refere-se ao deslizamento entre a superfície da banda de rodagem e a superfície do solo, sendo um fator determinante para que ocorra tração com maior facilidade. Certa quantidade de patinagem deve ocorrer para se evitar o desgaste excessivo das peças e pneus do trator. De modo geral é aceitável entre 10% e 15% para solos firmes, podendo variar de acordo com a superfície do solo e rodado.

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Os tratores agrícolas com tração dianteira auxiliar (TDA) possuem uma ligação rígida entre o eixo dianteiro e o traseiro, quando o operador liga a TDA. Com o sistema conectado, o eixo dianteiro gira com uma rotação superior ao eixo traseiro, o que é denominado relação cinemática. Tratores com rodas de diferentes diâmetros trazem complicações adicionais, já que normalmente, entre os dois eixos do trator não se incorpora um diferencial que compense as diferenças cinemáticas produzidas entre as rodas dianteiras e traseiras. Para isso, em alguns modelos de tratores o usuário tem alternativas para alterar a relação cinemática.

Várias são as condições que podem influenciar na tração do trator, e assim, na qualidade e eficiência dos serviços executados no campo. As principais são as propriedades e a condição da superfície do solo. Dentre as condições temos o tipo do solo, o teor de umidade desse solo, a cobertura e a sua declividade. Em trabalhos avaliando o desempenho operacional de um trator agrícola em áreas com diferentes tipos de cobertura vegetal, evidenciou-se que a maior quantidade de matéria seca na superfície do solo tende a aumentar os índices de patinagem e, assim, diminuir a eficiência tratora. O consumo específico de combustível também é um indicador consistente para a avaliação do desempenho de um trator e a utilização de elevadas pressões de insuflagem dos pneus pode reduzir a capacidade de trabalho e aumentar significativamente o consumo de combustível.

Assim, realizou-se um experimento em latossolo vermelho e altitude de 1143 metros. Foram avaliadas quatro pressões de insuflagem dos rodados (69; 103,5; 124,2 e 138kPa) e três condições de superfície do solo: plantio direto (solo firme sem revolvimento), grade média (solo preparado com gradagem aradora), preparo convencional(solo preparado com duas gradagens de aração seguidas de uma gradagem niveladora), com quatro repetições. Foram avaliados o consumo específico de combustível, a relação cinemática e a patinagem da roda dianteira e da traseira do trator. A área utilizada para cada avaliação possuía 50 metros de comprimento e quatro metros de largura com espaçamento entre si de 10 metros, para que o trator pudesse parar ao término de cada avaliação e posteriormente entrar em regime de trabalho antes de começar a próxima avaliação.

Foi utilizado um trator 4x2 TDA TL 85 New Holland de 83 cv, com pneus diagonais: 14.9-24 na dianteira e 18.4-30 na traseira, com lastro líquido de 75% do seu volume interno, totalizando peso total do trator de 4165 kg. Durante as avaliações, o trator trabalhou a 2200 rpm na marcha II-2, proporcionando velocidade de 5,6 km/h sempre com a TDA desligada. 

Para a quantificação da demanda energética, foi utilizada proveta graduada preenchida com combustível com saída para a admissão da bomba alimentadora e um retorno da bomba injetora. Deste modo, lia-se diretamente o consumo na proveta. Em seguida, foi calculado o consumo específico de combustível. Para avaliação do índice de patinagem da roda dianteira e da traseira e a relação cinemática  foram feitas marcações nos flancos dos rodados e contabilizadas o número de voltas das rodas dianteira e traseira do lado esquerdo, tomando como referência o operador sentado.

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e posterior teste de média (Tukey 5%).

Houve influência significativa da condição da superfície do solo em todas as características avaliadas; consumo específico de combustível, relação cinemática e patinagem da roda dianteira e traseira do trator (Tabela 1), e também das pressões de insuflagem na patinagem da roda dianteira e no consumo específico de combustível.

O solo, quando mobilizado (grade média e preparo convencional), proporcionou menores valores de relação cinemática e de patinagem da roda dianteira. Isso pode ser explicado pela menor resistência de rolagem imposta ao pneu pelo solo fragmentado, diminuindo assim, a patinagem gerada pelo eixo traseiro empurrando o eixo dianteiro, que está com a TDA desligada. Assim, a roda dianteira, patinando menos e completando mais voltas em relação a roda traseira, consequentemente, diminui a relação cinemática.

Por outro lado, o solo com uma superfície mais plana, sem grandes ondulações, resultou em menor consumo de combustível e patinagem da roda traseira. Diminuindo a patinagem da roda traseira, que é responsável por imprimir a força tratora que locomove o trator, reduz o consumo específico de combustível, pois se percorre maior distância em menor quantidade de tempo.

Quanto à pressão de insuflagem, não houve alteração significativa na relação cinemática e a patinagem da roda traseira. Ou seja, a faixa de variação das pressões aqui avaliadas não proporcionou alterações nos rodados capazes de alterar significativamente a relação cinemática e nem a patinagem da roda traseira. Porém, o aumento da pressão de insuflagem diminuiu a patinagem da roda dianteira (Figura 1), que pode ser explicado pela menor resistência de rolagem do rodado dianteiro com a diminuição da área de contato pneu solo, que ocorre com o aumento da pressão de insuflagem.

Já o consumo específico de combustível aumentou linearmente com o aumento da pressão de insuflagem nos rodados, sendo 17% superior na pressão de 138 em relação a de 69 kPa (Figura 2). Estudos mostram que elevadas pressões de insuflagem dos pneus reduzem a capacidade de trabalho e aumentam o consumo de combustível dos tratores agrícolas. Além disso, fornece ao trator menor potência, baixo rendimento na barra de tração, e menor eficiência operacional do conjunto.

Por fim, pode se concluir que o maior revolvimento do solo causa aumento do consumo de combustível e diminui a relação cinemática. O consumo de combustível aumenta linearmente com o incremento da pressão de insuflagem dos rodados. E a relação cinemática e a patinagem da roda traseira não são influenciadas pela pressão de insuflagem dos rodados.

João de Deus Godinho Júnior, Vítor Resende Vedovelo Litordi, Lucas Caixeta Vieira, Renato Adriane Alves Ruas, Universidade Federal de Viçosa

Artigo publicado na edição 172 da Cultivar Máquina