Velocidade e preparo do solo impactam tração e consumo

O trator agrícola é a principal fonte de potência utilizada para realizar diversas operações necessárias no processo de produção de muitas culturas comercialmente exploradas. O conhecimento aprofundado da capacidade de desempenho do trator permite aos fabricantes desenvolverem produtos mais eficientes, de tal forma que os agricultores obtenham melhor aproveitamento das características operacionais dessa máquina.

Para que se tenha máximo aproveitamento da energia gerada no motor e transmitida para a barra de tração, fazem-se necessários estudos sobre diversas condições de carga na barra de tração, principalmente, no que diz respeito ao seu desenvolvimento de tração. Esses ensaios visam à obtenção de informações sobre o desempenho dos rodados relacionados com as características da interação com o solo.

Os valores médios de rendimento na barra de tração de um conjunto mecanizado podem variar em função de diversos fatores inerentes à máquina, como marca e modelo do trator, potência e relação entre o peso e a potência do motor. No entanto, fatores como velocidade de deslocamento e o tipo de preparo do solo também contribuem significativamente para maior ou menor rendimento na barra de tração.

Em trabalho realizado pelo Núcleo Integrado de Mecanização e Projetos Agrícolas (Nimpa) com o objetivo de avaliar o desempenho na barra de tração do conjunto trator-semeadora em função do preparo do solo e escalonamento de marcha, foi possível verificar o comportamento da força e potência na barra de tração.

Assim, foi utilizada uma semeadora-adubadora da marca Tatu Marchesan, modelo SDA³ de fluxo contínuo de 15 linhas, com capacidade máxima de 595L e 570L no depósito de sementes e fertilizantes, respectivamente, onde foi utilizado 50% deste volume. Para o acionamento da semeadora-adubadora foi utilizado trator 4x2 TDA (Tração Dianteira Auxiliar) de 88,26kW (120cv) com tração dianteira auxiliar ligada.

O conjunto trator-semeadora foi avaliado com três escalonamentos de marchas L3T, L3C e L4C, correspondendo às velocidades de 4,56km/h; 5,71km/h e 7,63km/h, respectivamente, e dois tipos de preparo do solo (preparo com arado + grade e escarificador). Para o preparo do solo foi utilizado um arado de disco fixo montado, grade leve de arrasto da marca Marchesan, modelo GN, Off-Set e escarificador da marca Marchesan, modelo AST/Matic 450, configurado com cinco hastes e ponteira estreita com rolo destorroador.

Os parâmetros avaliados foram a velocidade em km/h, força média na barra de tração em kN, potência média na barra de tração em kW e consumo de combustível em L/h. A velocidade de deslocamento foi determinada pelo tempo, cronometrado por meio de cronômetro digital, acionado e desligado de acordo com a passagem do rodado dianteiro do trator lateralmente às estacas que delimitavam o comprimento das parcelas.

Os valores da força na barra de tração foram obtidos por meio de célula de carga marca HBM, modelo U 10M, com sensibilidade de 135kW. Para a coleta dos dados da célula de carga foi utilizado o sistema de aquisição de dados da HBM modelo Quantum XMX804A, com capacidade de monitorar e registrar informações a uma frequência de 19.200Hz. O cálculo da potência na barra de tração foi realizado de forma indireta em função da força de tração e da velocidade de deslocamento.

Para a aquisição dos dados de consumo de combustível foi utilizado sistema eletrônico com contadores de pulsos para a obtenção das leituras dos fluxômetros da marca “Flowmate” oval, modelo Oval M-III e LSF 41 com precisão de 0,01ml instalados em série na entrada e no retorno da bomba injetora, obtendo-se o volume de combustível consumido pelo trator.

Já o fato da força de tração ser maior nas maiores velocidades está associado à relação direta da força com a velocidade, ou seja, o aumento de força é diretamente proporcional ao aumento de velocidade. Através da Figura 1 podemos observar o aumento da força na barra de tração com o do aumento da velocidade de 4,56km/h para 5,71km/h nos dois tipos de preparo do solo (preparo com arado + grade e escarificador).

Em relação à potência na barra de tração (Figura 2) foram observados maiores valores no solo escarificado (19,68kW) e menores valores no solo preparado com uso de arado e grade (17,89kW), resultado que pode estar associado à condição de solo mais consolidado, preparado com o uso de arado e grade.

Para os diferentes escalonamentos de marchas foi observado que a demanda de potência na barra de tração aumentou conforme escalonamentos das marchas, chegando a 25,44kW para a marcha L4C (7,63km/h), aumento de mais de 50% quando comparado à marcha L3T (4,56km/h), pois a potência é um produto da força de tração pela velocidade, sendo o aumento de força ou velocidade fator de coerência para o aumento na potência requerida.

Outro ponto muito importante a ser considerado sobre a força e a potência na barra de tração é o consumo de combustível, onde através da Figura 3 podemos observar aumento significativo do consumo de combustível em L/h, com o aumento na demanda de força e potência na barra de tração nas duas condições de preparo do solo (preparo com arado + grade e escarificador).

Considerações finais

O tipo de preparo do solo interfere diretamente no desempenho na barra de tração com maior exigência de força e potência em condição de solo menos consolidado. O aumento da velocidade resulta em maior disponibilidade de força e potência na barra de tração. O aumento no consumo de combustível é diretamente proporcional ao aumento da demanda de força e potência na barra de tração.

*Por Marcelo Queiroz Amorim, Carlos Alessandro Chioderoli, Leonardo de Almeida Monteiro, Daniel Albiero, Elivânia Maria Sousa Nascimento e Danilo Roberto Loureiro, da UFC