A mecanização agrícola
pode trazer diversas vantagens ao agricultor, como a redução do tempo de
serviço, de mão de obra, de custos para as operações e de condições insalubres
de trabalho, além da melhoria do controle de qualidade das operações no campo,
desde o preparo do solo à colheita da produção.

A cada ano novas
tecnologias surgem e se somam às já existentes, aprimorando ainda mais as
práticas agrícolas. Neste contexto, surgiu a agricultura de precisão, que se
baseia no conhecimento e na consideração da variabilidade espacial e temporal
dos fatores de produção e da própria produtividade. Ela envolve tecnologias que
são usadas em todos os aspectos no ciclo de produção, visando melhorar a
amostragem e o preparo do solo, plantio, aplicação de fertilizantes, corretivos
e pesticidas, análise de falhas da lavoura e infestação de pragas, colheita,
entre outros.

Inúmeras ferramentas de
precisão vêm sendo desenvolvidas visando o aprimoramento das operações
agrícolas, como a orientação da área já trabalhada pelo operador. A tecnologia
embarcada permite a substituição dos tradicionais marcadores de linhas ou
sistemas de bandeiras. O sistema de barras de luz, que utiliza sinais de
orientação de sinais de satélites, consiste num painel que apresenta ao
operador a linha ideal que ele deve seguir durante as passadas no campo. A
simplicidade no manuseio é umas das grandes vantagens neste tipo de solução.
Porém, este sistema requer um elevado nível de atenção e concentração, sendo
que a qualidade do trabalho fica dependente da perícia e experiência do
motorista.

O sistema de piloto
automático foi desenvolvido visando contornar estes problemas. Sua utilização
em tratores, pulverizadores e colhedoras, além de facilitar o trabalho do
operador, reduz consideravelmente erros de espaçamento e sobreposições nas
diversas operações, e em diversas situações, substitui completamente a
necessidade do operador de máquinas, tornando o veículo autônomo. 

Basicamente, o sistema
de piloto automático funciona por meio de um receptor instalado nas máquinas
agrícolas que recebe sinais de satélites e envia as informações de
posicionamento ao sistema de direção da máquina, mantendo o veículo no trajeto
desejado durante as operações agrícolas e realizando manobras de cabeceira, sem
a interferência do operador.

Existem vários modelos
de sistemas no mercado, e nem sempre o mais preciso e sofisticado é o mais
adequado para toda propriedade. Deve-se considerar, inicialmente, as condições
de uso e as aplicações que utilizarão o sistema, por exemplo, se o sistema pode
ser utilizado em apenas uma máquina ou permite a portabilidade, podendo ser
instalado no trator, pulverizador ou colhedora. Outra consideração importante é
qual o nível de precisão exigido na operação – existem sistemas com alta
precisão, abaixo de 2,5cm, e outros com precisão abaixo de 15cm.

O sistema de piloto
automático é composto por um conjunto de ferramentas – um receptor de sinais de
satélites GNSS, computador de bordo, módulo de controle, sistema de correção,
sensores e sistema de controle da direção da máquina, ocorrendo algumas
variações de acordo com cada fabricante.

O receptor de sinais é
instalado na parte superior da máquina agrícola, e para localizar a posição,
orientação e velocidade da máquina no campo, ele utiliza o sistema GNSS
(sistema global de navegação por satélite) podendo utilizar uma ou mais
constelações de satélites, sendo o GPS e o Glonass os principias. Os receptores
que podem receber a frequência de diferentes sistemas de satélites ao mesmo
tempo possuem melhor disponibilidade de sinal e garantem uma maior integridade,
precisão e confiança aos usuários do sistema. 

Todo o sistema GNSS
baseia-se em medir quanto tempo o sinal leva para chegar de um satélite para o
receptor e determinar sua posição no planeta. Como os sinais transmitidos
viajam através da atmosfera, estes são abrandados e perturbados, principalmente
quando passam pela ionosfera e troposfera. 

Com a função de reduzir
o erro proveniente dos sinais de satélite, utiliza-se um sistema de correção. O
mais utilizado é o RTK (cinemático em tempo real) onde são utilizados dois
receptores, no qual um deles é estacionário e é chamado de estação base, e o
outro é o receptor instalado na máquina agrícola. A estação base fica
constantemente calculando correções em relação às coordenadas do ponto em que
está montado, mede os erros e transmite tais correções para o receptor em tempo
real, permitindo uma acurácia próxima de 2cm.

Estas informações são
enviadas continuamente ao computador de bordo e são então decodificadas pelo
equipamento que calcula o erro em relação à trajetória de referência armazenada
no sistema e a orientação do veículo em relação à trajetória ideal. Juntamente
com a informação de velocidade, esses dados são repassados para o controlador,
que realiza a leitura do sensor de posição das rodas e calcula o controle em
tempo hábil, enviando o sinal de comando para o atuador de direção. Além disso,
o circuito controlador obtém a inclinação do veículo, além de gerenciar rotinas
de segurança, enviando esses dados e qualquer outra informação para o
computador de bordo.

Existem duas versões de
atuadores no piloto automático, elétrico e hidráulico, que diferem,
basicamente, no modo de atuação e no sensor responsável pela leitura do ângulo
das rodas do veículo.

O piloto automático
elétrico consiste num motor elétrico acoplado diretamente ao volante do
veículo, fixado na sua coluna de direção, ou um volante com motor elétrico que
substitui o volante original da máquina. A posição das rodas da máquina é
obtida através de um sensor localizado junto ao motor elétrico. Como vantagens,
possui menor custo em relação ao hidráulico e permite a portabilidade, isto é,
pode-se trocar o sistema do trator para o pulverizador, colhedora ou outra
máquina. E como desvantagens, apresenta dificuldade de funcionamento em
veículos com grande folga na direção, permite certo deslizamento entre o
atuador do motor elétrico e o volante, além de apresentar um tempo de resposta
elevado ao realizar manobras súbitas.

O piloto automático
hidráulico atua no sistema de direção por meio de uma válvula hidráulica
conectada diretamente ao cilindro de direção do trator. Um sensor é instalado
em uma das rodas do veículo para obtenção do ângulo das mesmas. Da mesma forma
que o sistema elétrico, ele controla a posição das rodas, mantendo a máquina
agrícola no percurso ideal sem a necessidade de intervenção do operador. Como
grande vantagem, tem melhor tempo de resposta em caso de necessidade de manobras
e menos erros de percurso. Em contrapartida, tem maior custo de instalação e
manutenção e não possui a portabilidade.

Os benefícios do uso do
sistema são evidentes – maior economia de combustível, redução de
fertilizantes, de sementes e do uso de produtos químicos, maior rentabilidade,
aumento da capacidade operacional e, consideravelmente, menor estresse para o
operador. Com o piloto automático, o operador poderá trabalhar com linhas
desenhadas previamente no computador e armazenar as operações efetuadas para
que sejam utilizadas nas operações futuras. Com esse recurso, é possível
efetuar a integração das operações automatizadas sob uma mesma base de dados
desde o preparo do solo à colheita.

Ricardo Ferreira
Garcia, Uenf - Campos dos
Goytacazes

Oferta e demanda de pilotos automáticos para máquinas agrícolas não param
de crescer e hoje este sistema já está se tornando uma necessidade básica para
os produtores que querem aumentar a rentabilidade da lavoura.

Diferentes tipos de pilotos automáticos utilizados em máquinas agrícolas

A cultura de
cana-de-açúcar apresenta algumas particularidades em relação à cultura de
grãos, dentre elas o tamanho e o formato dos talhões, pois além de considerar
características de relevo e do solo da área, é levada em consideração a
logística da colheita da cana-de-açúcar. Isto se deve à quantidade de
matéria-prima a ser colhida (em média de 90t/ha), que exige uma quantidade de
máquinas relevantes e traçados de carreadores específicos para retirar este
material do campo.

Para isto os talhões
são sistematizados para atender a colheita, apresentam comprimento de trajetos
em torno de 500m a 700m e largura entre 150m e 400m, dependendo da declividade,
resultando em talhões com áreas médias de 28ha.

Estes fatores fazem com
que os talhões apresentem uma quantidade de manobras elevadas, que podem
prejudicar o desempenho operacional de operações com grandes faixas de trabalho
como a pulverização.

Para atender este
desafio de aumentar o desempenho operacional nestes talhões, há um modelo de
pulverizador automotriz que possui um sistema direcional traseiro (denominado
de Unitrack), que permite o operador esterçar este rodado para reduzir seu raio
de giro e facilitar as manobras. Este sistema é opcional para o pulverizador.

Com isto, vem a
pergunta: é viável utilizar esta tecnologia? O objetivo deste artigo é
responder esta pergunta por meio de um estudo de caso.

Um estudo de caso foi
desenvolvido por meio de uma simulação de uma pulverização real utilizando um
pulverizador Uniport 3030 Canavieiro em duas situações: sem e com o uso do
Unitrack. Para isto foram utilizados 19 talhões reais de um grande produtor de
cana-de-açúcar (Figura 1).

A área total de estudo
foi de 1.957,02ha, em que o menor talhão possui 10,82ha (talhão 5) e o maior
talhão apresenta 320,71ha (talhão 12). O tamanho médio é de 103ha, com uma
variabilidade de 75% no tamanho dos talhões.

Os talhões já estão
sistematizados para a colheita de cana-de-açúcar e os comprimentos dos trajetos
foram classificados em escalas a cada 200m.

Para a classificação e
as análises operacionais deste estudo de caso foi utilizado o mapa do projeto
de linha do plantio da cana-de-açúcar. Estes projetos foram ajustados para a
operação de pulverização com faixa de 24 metros.

Os talhões apresentam
uma variabilidade de comprimento médio de talhões de 78,5%, sendo que o menor
comprimento médio é de 77,9m (talhão 7) e o maior apresenta 2.083,87m no talhão
12. O comprimento médio é de 708,8m.

Para as áreas em estudo
foi simulada a operação sem e com o auxílio do sistema direcional traseiro para
realizar as manobras de cabeceiras. 

Em cada simulação foram
considerados os tempos médios de manobras de cabeceiras realizadas por dois
operadores distintos.

O tipo de manobra
utilizada foi o alternado simples (volta no trajeto subsequente) (Figura 2).

O sistema direcional
traseiro funciona automaticamente quando disponível e ligado no pulverizador.
Nessas condições, ele fica ativo quando: o piloto automático está desligado
para as manobras de cabeceira; o ângulo de esterçamento da direção dianteira é
maior que 6°; a velocidade da máquina é inferior a 15km/h. A intensidade do
esterçamento (% curso) varia de acordo com a velocidade que a manobra é
realizada. Existem sensores de ângulo de direção nas quatro rodas para realizar
este monitoramento. Após a manobra de cabeceira, quando o piloto é ligado para
continuar a pulverização, as rodas traseiras se alinham automaticamente.

Os mapas dos projetos
de linhas da pulverização dos talhões foram quantificados a quantidade de
trajetos de cada talhão (3) e a quantidade de manobras a ser realizada no
processo (2).

Os indicadores
calculados para esse delineamento estão descritos na Figura 3. Por meio do
produto entre a quantidade e o tempo unitário de manobras, obteve-se o tempo
total de manobras para os dois sistemas. A relação entre a quantidade de
trajetos (3) e a velocidade média de trabalho resultou no tempo trabalhado (em
horas). Utilizaram-se como velocidade média 15km/h para trajetos superiores a
200m e 12,5km/h para trajetos de menor valor.

A relação entre o tempo
total de manobras, o tempo trabalhado e os tempos auxiliares e perdidos (4),
tem-se a eficiência operacional do processo de pulverização. Considerou-se um
padrão de 25% de tempos auxiliares e perdidos em uma jornada de oito horas de
tempo trabalhado. Com os dados de faixa de trabalho (6) e velocidade de
trabalho, obtém-se a capacidade de campo operacional (ha/h) (7) realizada pelo
pulverizador em cada situação.

A Tabela 1 mostra os
valores utilizados para o cálculo do custo horário (R$/h). Foram calculados os
custos horários para dois pulverizadores: com e sem o sistema direcional
traseiro. Nota-se que existe uma diferença de 2,13% no valor de aquisição entre
os dois tipos de pulverizadores.

A relação entre o custo
horário da máquina (8) e a capacidade de campo resulta no custo operacional
(R$/ha) (9). Neste trabalho não foram considerados os custos com defensivos.
Todo este procedimento foi adaptado de Milan (2004) e Asabe (2011)

O QUE FOI CALCULADO E QUAIS RESULTADOS OBTIDOS

Por meio dos
indicadores utilizados, pretende-se mostrar, para cada situação proposta, os
seguintes resultados: Tempo médio de manobras de cada operador, com e sem o uso
do sistema direcional traseiro; Horas necessárias para realizar a operação de
cada operador, com e sem o uso do sistema direcional traseiro (não foi
considerado o deslocamento da máquina entre áreas); Custo operacional para
executar a operação (não foi adicionado o custo dos defensivos); Relação entre
a capacidade de campo operacional (ha/h) e o comprimento médio dos trajetos
para as duas tecnologias; e relação entre o custo operacional (R$/ha) e o
comprimento médio dos trajetos para as duas tecnologias.

Observou-se que o
sistema direcional traseiro (Unitrack) auxiliou os operadores a realizar as
manobras em menos tempo (Tabela 2). A redução dos tempos de manobras com o
auxílio do Unitrack oscilou entre 32% e 58% para os operadores.

Para as áreas em
estudo, a redução dos tempos de manobras para os dois operadores permitiu
diminuir as horas necessárias para realizar a operação e reduzir o custo da
pulverização (sem considerar os defensivos).

A redução de horas
oscilou entre 11,8% e 18,6%, enquanto o custo redução oscilou entre 11% e
18,2%, dependendo do operador.

Verifica-se que há uma
correlação positiva entre o comprimento médio dos trajetos e a capacidade de
campo (ha/h), ou seja, quanto maior o comprimento de fileiras, maior a
capacidade, sendo neste caso pela redução da quantidade de manobras de
cabeceira (Figura 6).

Observa-se que o uso do
Unitrack, independentemente da habilidade do operador, permitiu valores
superiores de capacidade operacional (aumento médio 2,76ha/h – 14,8% superior).
O comprimento médio dos trajetos do estudo de caso encontra-se em 708,8m.

Porém, observa-se na
Figura 7 que a maior parte dos pontos do gráfico (representando os talhões)
está abaixo do comprimento médio (este fato também se observa em usinas). Nesta
faixa de comprimento (inferior a 700m), a diferença de capacidade é superior à
média.

Em relação aos custos,
verifica-se que quanto menor o comprimento dos trajetos, maior o custo
operacional. O uso do Unitrack, independentemente da habilidade do operador,
permitiu valores inferiores de custos (redução média de R$ 2,02/ha – 15,4%
inferior).

Para comprimentos
inferiores a 700m (maioria das situações encontradas), a diferença de custos
entre tecnologias é superior à média.

Este trabalho conclui
que o uso do sistema direcional traseiro (Unitrack) no Uniport 3030 Canavieiro
permitiu reduzir o tempo de manobras, independentemente da habilidade do
operador. A redução do tempo de manobras permitiu aumentar a capacidade de
trabalho e reduzir o custo operacional da pulverização na faixa entre 11% e 18%
para as áreas do estudo de caso. Com os dados também foi possível verificar que
quanto menor o comprimento médio dos talhões, maiores os ganhos com o
dispositivo Unitrack instalado no pulverizador.

José Vitor Salvi e Daniela A.
Pinguelo, Fatec “Shunji Nishimura”
de Pompeia (SP); Ângelo Junior
Tavares Santos e Fabio P. Torres, Máquinas Agrícolas
Jacto S.A.

Avaliação em campo mostra os ganhos de tempo e custos de
um pulverizador autopropelido equipado com o sistema de rodados Unitrack
comparado com pulverizador com sistema de rodados convencional.

Comparativo entre pulverizador com e sem sistemas de rodados Unitrack

O arroz é o segundo
cereal mais cultivado no mundo e serve como base alimentar para mais de três
bilhões de pessoas, sendo muito consumido em nosso país, chegando a
45kg/pessoa/ano. No Brasil, a região Sul é a maior produtora. Na safra de
2017/2018 ela foi responsável por 80% da produção nacional, seguida pelas
regiões Norte com 9% e Centro-Oeste com 6% (Conab, 2020).

No estado de Mato
Grosso, 95% do arroz cultivado é da forma sequeiro, uma das principais formas
para recuperação de áreas degradadas principalmente por sistemas extensivos de
criação de bovinos, onde é cultivado por uma ou duas safras antes da cultura
predefinida soja/milho ou pasto novamente. 

A produção de arroz no
Mato Grosso só é possível em função de conhecimentos técnicos aplicados no campo.
Um dos pontos-chave para manter a boa produtividade é a eficiência da colheita,
seja ela mecanizada ou não. As perdas na colheita mecanizada podem ser
significativas quando mal reguladas e não trabalhada nas condições ideais.

As colhedoras podem
apresentar perdas internas e externas. Geralmente, cerca de 73,2% dos grãos
perdidos ocorrem no sistema de alimentação e 22,8% nos mecanismos internos,
além de 4% antes da colheita. Cada máquina possui suas peculiaridades,
entretanto um padrão recomendado por fabricantes para minimizar as perdas no
sistema de alimentação é que a velocidade de molinete seja 20% maior que a
velocidade de operação. Quando operado em velocidades inferiores o molinete não
suporta a velocidade da máquina e acaba atropelando a planta, resultando em um
acúmulo de plantas, consequentemente problemas no sistema por excesso de massa.
Se o molinete estiver em velocidade superior a 20% ocasiona um atrito muito
forte com a planta, resultando em uma debulha, aumentando as perdas.

Outros modelos mais
modernos de sistemas de alimentação já são produzidos para minimizar estas
perdas. Hoje em dia as plataformas Draper vêm com sistemas de flutuação, barra
de corte, molinetes mais tecnológicos e com a inovadora esteira de borracha a
qual auxilia a alimentação de forma contínua e uniforme.

Para aprimorar ainda
mais a operação de colheita mecanizada pode-se analisar a qualidade do processo
de colheita como auxílio do controle estatístico, com intuito de melhorar a
qualidade da operação por meio de levantamento de dados. Com o objetivo de
avaliar o desempenho dos dois sistemas de alimentação (caracol e Draper),
verificando qual apresenta melhor qualidade e eficiência, pesquisadores da
Universidade do Estado do Mato Grosso e da Universidade do Estado de Minas
Gerais desenvolveram um trabalho de campo com duas colhedoras com diferentes
características.

O experimento foi
realizado na propriedade São Eduardo, em Tabaporã (MT). A propriedade conta com
uma área de cultivo de 1.000ha de grãos, a qual é distribuída em vários talhões
no raio de 15km em torno do distrito. A área do experimento tinha como
vegetação o cerrado, onde passou a ser cultivada por gramíneas para alimentação
animal nos últimos cinco anos e, por fim, no ano de 2018, passou pelo processo
de mecanização, sendo então o primeiro cultivo de grãos nesta área, com arroz
cultivar Cambará Comum.

A colheita foi
realizada com duas colhedoras automotrizes. Uma fabricada no ano de 2003,
largura de plataforma de 23 pés (7m), com sistema caracol, a qual realizou a
operação com as seguintes regulagens fixas: rotação do ventilador de 750rpm,
rotação do cilindro de 500rpm, abertura de côncavo de 0,7cm, abertura da
primeira peneira de 0,9cm, abertura da segunda peneira de 0,8cm, velocidade de
operação de 2,5km/h a 3km/h.

A outra colhedora é ano
2014, plataforma Draper de 35 pés (10,7m), a qual também realizou a operação em
regulagem fixa: rotação do rotor de 670rpm, rotação do ventilador de 940rpm,
abertura de côncavo de 0,4cm, abertura da primeira peneira de 1,2cm, abertura
da segunda peneira de 1cm e velocidade da máquina de 3,5km/h. 

Antes da colheita foram
medidas a altura das plantas antes da colheita, com auxílio de uma fita
métrica, e em seguida a altura da panícula da mesma (altura até o início do
cacho), após a colheita foi determinada a altura de corte das plantas, com
intuito de caracterizar a área para verificar a influência sob a colheita
mecanizada.

A demarcação da área
para a coleta dos grãos foi utilizando fita métrica, corda e régua, em que
foram utilizadas medidas diferentes para cada máquina, entretanto com a mesma
quantidade de área, no qual se formou um retângulo alcançando toda a
plataforma. Para a colhedora ano 2003 foi usada a medida de 0,287m x 7m,
somando 2m², e para a colhedora ano 2014, a medida de 0,187m x 10,7m,
totalizando 2m², posteriormente as amostras foram pesadas com balança digital.

Os dados foram
submetidos à comparação de médias pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e
verificada a qualidade da colheita por meio do controle estatístico de
processo, utilizando-se as cartas de controle de valores individuais, que
possuem linhas centrais (média geral), bem como os limites superior e inferior
de controle estatístico, definidos como UCL e LCL, calculados com base no
desvio padrão das variáveis (para UCL, média mais três vezes o desvio padrão, e
para LCL, média menos três vezes o desvio, quando maior que zero). 

Para altura de planta
não houve diferença significativa no teste de Tukey a 5%, e é entendido como um
bom porte de planta para a colheita, por volta dos 100cm a 105cm que é descrito
pelo fabricante e identificado no experimento. Além do mais, uma das
características da variedade é moderada resistência ao acamamento, no qual
possibilita uma colheita mais eficiente com menores índices de perdas.

A altura da panícula,
característica de cada variedade, é o mecanismo que vai determinar a altura de
corte feita pela máquina, ou seja, quanto menor a altura da panícula mais rente
ao solo será o corte. Dependendo da altura, pode ocasionar maiores perdas pela
topografia do terreno, principalmente por que o cultivo de arroz sequeiro
geralmente é cultivado na primeira safra, condição onde a irregularidade é
maior.

A altura de corte também
não apresentou diferença significativa, o que mostra uma igualdade na operação
das duas máquinas, com altura de aproximadamente 30cm. As colhedoras mais
recentes com sistema flutuante conseguem colher abaixo de 10cm de altura. No
entanto, o arroz não é uma cultura que exige corte tão baixo pelas suas
características morfológicas.

Para as perdas de grãos
houve diferença significativa, no qual a colhedora 2014 obteve menor perda
comparado com a 2003. O que pode ser explicado pela diferença dos sistemas
alimentadores, os quais são o principal mecanismo de perdas.

Com o auxílio das cartas
de controle, pode-se observar na Figura 1A que não houve uma grande
homogeneidade entre a altura das plantas, no qual uma amostra ocorreu fora do
limite aceitável. A oscilação na altura das plantas pode ser justificada por
alguns fatores, chamados de 6 Ms (mão de obra, medição, matéria-prima, máquina,
meio ambiente e métodos), em que o principal fator que pode ocasionar isso é
matéria-prima, a qual está ligada à uniformidade da variedade e também ao meio
ambiente, como declividade do terreno e deformações da área. Na altura da
inserção da panícula e altura de corte (Figura 1B e 1C), não houve medidas fora
dos limites, entretanto as amostras coletadas durante a colheita da colhedora
2014 mostraram uma maior homogeneidade perante as amostras da 2003. A variação
da altura de corte é definida pelo operador, a qual é estabelecida durante o
processo que, por sua vez, também é afetado pela topografia e irregularidades
do terreno. 

A Figura 1D representa
as perdas durante o processo de colheita, percebe-se que a colhedora 2003 além
de apresentar maiores perdas, apresentou maior variabilidade nas amostras, ou
seja, menos homogênea. Este fator pode ser explicado pela idade da máquina. De
acordo com alguns pesquisadores, as colhedoras até cinco anos apresentaram
perdas semelhantes e menores que as com mais de seis anos, esse fator é
explicado por desgastes internos e externos da colhedora.

Como observado nos
resultados, a colhedora 2014, por ser mais nova e por possuir sistema mais
tecnificado comparado ao da colhedora 2003, apresentou menores perdas.

Percebe-se que é
importante o produtor estar sempre acompanhando e adquirindo máquinas mais
modernas e tecnológicas, pois estes novos sistemas proporcionam uma maior
eficiência e confiabilidade, trazendo resultados satisfatórios.

Leandro Ricardo
Brunetto, Unemat, Alta
Floresta; Antonio Tassio S.
Ormond, Uemg

Comparativo entre duas colhedoras
fabricadas em 2003 e 2014 mostra os benefícios de manter a frota moderna, com
sistemas tecnológicos que aumentam a eficiência da operação e reduzem as perdas.

Comparativo de perda entre duas colhedoras com idades e sistemas diferentes

O Brasil é o maior
consumidor de produtos fitossanitários do planeta, resultado da demanda da
produção vegetal e do tamanho da área agrícola que temos. Cuidados devem sempre
ser redobrados no momento da utilização destes produtos, buscando evitar ao
máximo os danos ao meio ambiente e a perda na qualidade de aplicação. Nesse
sentido, surge o termo Tecnologia de Aplicação, o qual está sendo difundido por
empresas que trabalham nessa área, visando auxiliar o produtor, o gestor
técnico na melhoria da eficiência de aplicação.

Na aplicação dos produtos, gostaríamos de focar na
qualidade de aplicação de fungicidas, que influencia diretamente no controle de
doenças na cultura. Nada adianta investir em ótima adubação, sementes de
qualidade, semeadura na hora certa ou, até mesmo, em fungicidas caros, isso não
será sinônimo de altas produtividades se ocorrer a aplicação de forma
incorreta. 

Inúmeros fatores podem afetar a qualidade de aplicação.
Dentre esses, temos os fatores ambientais, como a velocidade do vento, a
temperatura e a umidade relativa do ar; além dos fatores que envolvem os
equipamentos de aplicação, como escolha da ponta certa, vazão e pressão
corretas, altura da barra de pulverização em relação ao alvo, manutenção dos
bicos e do pulverizador (regulagens em dia), além da mistura e/ou ordem certa
dos produtos no tanque.

Na aplicação de fungicidas na soja, recomenda-se utilizar
pontas que produzam gotas classificadas como finas, com intuito de alcançar o
alvo, em busca de uma boa cobertura e espectro de gotas, com máxima eficiência,
atingindo de fato todo o dossel da cultura, haja vista que as doenças
iniciam-se no terço inferior (baixeiro). Alguns produtores tendem a utilizar um
tipo de ponta para todas as aplicações dentro da cultura, no entanto, cada
aplicação é um caso, cada caso tem uma demanda específica para aquela condição
ambiental, exigindo, desta forma, tamanho de gotas específico.

Tomando como exemplo a fase inicial de preparo da área para
a semeadura, a dessecação, a qual é preferível emprego de gotas grossas, pois
elas derivam menos e os riscos ambientais diminuem. Porém, nas aplicações de
fungicidas e inseticidas (exigem gotas finas) com a cultura em estádio
fenológico reprodutivo, gotas mais grossas proporcionarão menor eficácia ou
sequer conseguirão atingir o alvo.

Em busca de maior autonomia e capacidade operacional dos
pulverizadores, bem como redução de custos operacionais na pulverização, alguns
agricultores optam pelo menor volume de calda, entretanto pode haver algumas
restrições, como dificuldades com as misturas no tanque (mais complexas), maior
controle das dispersões de gotas e volume de calda que atinge o alvo, e no caso
de trabalhar com gotas mais finas, torna-se mais vulnerável à deriva e/ou
evaporação. Existe carência de estudos que viabilizem e otimizem a redução de
volume de pulverização nas aplicações de fungicidas.

De modo geral, a quantidade do volume de calda pode
influenciar na deposição e uniformidade de gotas, por exemplo, maior volume de
calda tende aumentar o molhamento foliar, amplia a uniformidade e a cobertura
de gotas, por outro lado, ocorre escorrimento das gotas. Utilizando menor
volume, pode-se ter maiores riscos, evaporação, menor deposição e
desuniformidade de gotas, porém tem-se vantagens operacionais, já citadas.

Para maximizar a eficiência de fungicidas, utilizamos
adjuvantes, que auxiliam na qualidade de pulverização e, principalmente, na
efetividade, por proporcionar algumas vantagens, como maior espalhamento,
aderência, penetração, quebra da tensão superficial e viscosidade, redução do
escorrimento da gota e redução da deriva. Utilizar maiores volumes de calda até
pode acarretar maior escorrimento superficial foliar, entretanto, tem-se a
solução de minimizar isto através de adjuvantes adesivos. Por esses motivos,
cada vez mais tem-se utilizado adjuvantes nas aplicações, em razão dos
benefícios ofertados por estes produtos serem positivamente rentáveis e
aumentar eficiência da tecnologia de aplicação.

Um trabalho realizado no Núcleo de estudos de Solos e
Máquinas Agrícolas (Nesma) do Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Rio Grande do Sul - Campus Sertão, avaliou três fatores, tipos de
ponta de pulverização, volume de aplicação e ação do adjuvante, como pode ser
visto na Figura 1.

Foram encontrados no terço inferior (Tabela 1) os melhores
resultados e qualidade de aplicação com a ponta ATR 3.0 (jato cônico), devido à
arquitetura interna da ponta resultar em gotas muito finas, proporcionando
uniformidade e maior cobertura foliar. As pontas de jato plano com indução de
ar (AVI 11001) promoveram baixa cobertura do alvo, devido à dificuldade de
gotas grossas atingirem o terço inferior da planta. Já nos volumes de calda
utilizando 200L/ha, demonstraram maior eficiência em todos os parâmetros, em
razão do maior molhamento foliar, proporcionando maior número de gotas, volume
e cobertura, além da menor probabilidade de evaporação da gota. E ainda no
terço inferior, a adição de adjuvantes não influenciou na qualidade de
aplicação, não houve diferença significativa, embora houvesse maior área
coberta de calda e maior volume.

Quando se analisa a incidência da ferrugem-asiática aos 73
e a severidade aos 102 dias após a semeadura (Figura 2), todos os fatores não
tiveram diferenças significativas, indicando que independentemente do fator,
nas condições em estudo, não há maiores ou menores incidências ou severidade.

Ao analisar o componente produtividade (Figura 2), o maior
valor foi encontrado quando utilizada a ponta AVI 11001, seguida das pontas ATR
3.0 e AXI 11001, com respectivos valores de 4.189,27kg/ha, 4.125,45kg/ha e
3.979,48kg/ha. No entanto, estas diferenças numéricas não foram significativas
estatisticamente. Analisando numericamente os dados, podemos encontrar um
contrassenso agora, em razão dessa ponta de jato plano de indução de ar ter
proporcionado menor número de gotas, diâmetros, volume de calda, densidade de
gotas e cobertura, entretanto possibilitou maior produtividade em comparação ao
restante das pontas hidráulicas. Embora tivesse menores índices, podemos
concluir que foram suficientes para realizar o controle fúngico da área. Esta
diferença de produtividade aqui equivale a uma saca de soja em relação à ponta
ATR 3.0, que proporcionou melhores resultados em termos de qualidade de
aplicação, e quando comparamos a ponta AXI 11001, o incremento foi de 3,5 sacas
de soja, apenas por ter utilizado uma ponta hidráulica com indução a ar, que
promove menores riscos de deriva. 

No volume de aplicação também não houve diferença
estatística entre os tratamentos, sendo que na ação do adjuvante resultou no
acréscimo de 258kg/ha, correspondendo a 4,3 sacas de soja, fato que nos dados
encontrados aqui atribui-se à composição interna do adjuvante, o qual é
derivado de uma resina orgânica composta de ureia, desta forma age como uma
fonte de nutrientes na cultura.

É importante deixar claro que cada situação é uma situação,
não há uma receita padrão de recomendação, devemos desta forma sempre zelar
pela precaução, o controle e o monitoramento das atividades.

David Peres da
Rosa e Junior Santana
Girardi, Nesma/IFRS Campus
Sertão; Roger Toscan
Spagnolo, CEng/UFPel; Lucas Pagnussat, Engenheiro
agrônomo

A aplicação de defensivos químicos
possui inúmeros fatores que influenciam positiva ou negativamente no resultado
final da operação, exigindo atenção e conhecimento para garantir um resultado
eficiente.

Saiba quais os bicos usar para cada operação na pulverização

O objetivo do nosso teste de campo para a edição da Cultivar Máquinas deste mês foi avaliar a plataforma de colheita marca GTS, modelo XS 50. O local de teste, a Fazenda Santa Maria, em Rondonópolis (MT), não poderia ser melhor escolhido. Uma fazenda modelo, em uma região muito importante para o agronegócio brasileiro, cliente parceiro da empresa fabricante e que possui outros produtos da marca.

As plataformas GTS impressionam inicialmente pela sua constituição, pois são fabricadas com muita qualidade no processo industrial e a série Flexer XS, em especial pelo uso predominante de alumínio e aços especiais de alta resistência, que qualifica muito o equipamento e torna a plataforma muito mais leve e livre de corrosão. As informações do fabricante dão conta de que o peso da plataforma GTS chega a ser 1.200kg mais leve que as similares, fabricadas pelas marcas comerciais de colhedoras de grãos.

Continue a leitura acessando <a href="https://www.grupocultivar.com.br/artigos/test-drive-plataforma-flexer-xs-50-da-gts">aqui</a>.

Construída com materiais mais leves, a plataforma Flexer XS 50 da GTS testada pela Cultivar Máquinas surpreende pelo seu projeto limpo e eficiência dos seus sistemas de corte, copiamento do solo e transporte do produto para a colhedora. 

Continue a leitura acessando <a href="https://www.grupocultivar.com.br/artigos/test-drive-plataforma-flexer-xs-50-da-gts">aqui</a>.

Confira o Test Drive exclusivo com a Plataforma Flexer XS 50 da GTS do Brasil

A cultura do
milho se destaca no Brasil pela grande importância no setor de commodities,
fazendo-se necessária a adoção de novas tecnologias presentes na agricultura de
precisão. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi construir mapas de
produtividade e outros elementos de desenvolvimento da cultura do milho obtidos
por meio de monitoramento da área e compará-los com imagens obtidas por drone,
em diferentes fases do ciclo da cultura, para observar correspondência visual
entre pontos da imagem e os pontos da grade amostral, buscando-se avaliar se as
respectivas informações podem ser usadas no apoio a tomadas de decisão.

O experimento foi conduzido na fazenda do Instituto Federal Catarinense
(IFC), localizado no município de Rio do Sul (SC). A área escolhida representa
condições típicas da região do Alto Vale do Itajaí, onde foi cultivada a
cultura do milho (Zea mays).

O milho semeado foi de variedade híbrida, com a tecnologia Roundup
Ready Milho 2, correspondendo à safra 2018/2019, analisado em 28/9/2018, com germinação
de 95%, viabilidade de 95%, pureza 100%, categoria S2. A semeadura foi
realizada em outubro de 2018, realizando dessecação com herbicida antes do
plantio. A área foi subdividida em grade amostral, formando 24 pontos.
Utilizaram-se estacas para demarcar os pontos amostrais, e dimensionados 5m a
partir da bordadura, 20m equidistantes para demais estacas, e em seguida
aplicou-se o esquadrejamento devido à declividade e às curvas de plantio.

O drone utilizado, modelo DJI Phantom 4 Pro, realizou 19 voos sobre a
área selecionada para obtenção de imagens. Inicialmente foi criado um plano de
voo através do software Dronedeplay, este plano consistia no sobrevoo a uma
altura de 70m, com período de 10 a 15 minutos, autorizado pela Anac.

Os dias de monitoramento com o drone foram selecionados de acordo com
as previsões do tempo, a fim de evitar intempéries. As imagens foram obtidas em
diversos estágios da cultura. Em cada ponto de referência foram fixadas placas
especiais de cor prata com dimensão de 0,04m2.

Simultaneamente com as imagens obtidas por drone, era realizado o
monitoramento a campo. As primeiras avaliações se basearam em germinação e
espaçamento, a área amostral se constituiu a partir da medição com uma estaca
de 2m de comprimento no sentido da linha e 1m de largura, estabelecendo assim
uma área de 2m2, que compreendiam duas linhas de plantio, sendo que
a cultura apresentava um espaçamento de 0,8m.

Em cada data foram avaliados em cada ponto a incidência de daninhas, a
presença de pragas, as doenças fitopatológicas, as deficiências nutricionais, o
número de plantas e a altura média. Os pontos foram georreferenciados com o
auxílio de um GPS Topomap modelo T10, de elevada acurácia.

Com a maturação completa da cultura foi realizada a colheita, seguindo
os mesmos parâmetros de área conforme o monitoramento a campo. O material foi
debulhado e em seguida pesado, feita a leitura de umidade e impureza. Com dados
obtidos, utilizou-se o Software GS+, gerando mapas 2D de elevação da área,
produtividade, altura de plantas, daninhas, mancha foliar e número de plantas.

Para criar o mapa de produtividade foi adicionado o peso referente a
cada ponto (24 pontos amostrais), processando no software para gerar o mapa de
produtividade. Para o mapa de número de plantas foram contabilizadas as plantas
presentes na grade amostral já na parte final do ciclo. Enquanto para gerar o
mapa de altura de plantas foi utilizada uma régua topográfica também em seu
estágio final. Para daninhas foi realizada análise visual e classificado em
escalas de 1 a 3, caracterizando baixa, média e alta presença de plantas
daninhas.

Foi utilizado o software QGIS para uma análise mais prática,
disponibilizando uma proximidade do ponto a ser avaliado e fazer comparações
entre pontos distintos. O programa fornece a grade amostral sobre as imagens
obtidas por drone, permitindo a aproximação, com isso é possível realizar uma
avaliação visual e prática de cada ponto ou de um conjunto de pontos.

Outro software utilizado foi o Spring para classificação de imagens
supervisionada MaxVer, para classificação dos pixels de vegetações. Assim
classificando cada pixel com o índice de vegetação conhecido, no caso foi
classificado em milho e não milho.

Com os resultados de produtividade obtidos, foi desenvolvida a tabela,
através do software GS+ para comparação das imagens obtidas com o uso do drone.

É possível verificar pela imagem aérea do drone os pontos mencionados
que houve falha e disparidade de plantas. Comparando os pontos 5 e 8, cujas produtividades
foram 2.156kg/ha e 8.594kg/ha, respectivamente, é nítido que a diferença de
número de plantas e incidência de daninhas, afetou diretamente a produtividade.

Para respostas mais precisas, ou uma explicação detalhada destas
manchas ou falhas no desenvolvimento da cultura, seria necessário realizar uma
análise de solo, caracterizando nutrientes e minerais.

Com a observação geral da área podemos evidenciar os piores pontos de
desenvolvimento da cultura do milho, permitindo ao agricultor ter uma tomada de
decisão em relação a estes pontos com possíveis adubações ou pulverização. Para
se ter uma resposta mais completa do que poderia ter ocorrido nestes pontos se
faz necessária a análise química e física destes locais.

O primeiro mapa a ser produzido foi o de produtividade (Figura 1), após
ser realizada a colheita do milho em uma área amostral de 0,80m de largura e 2m
de comprimento, para devidos cálculos utilizamos o dobro da largura do
espaçamento do qual constitui o meio da linha de plantio, com isso a área de
produtividade se tornou 2m na linha linear por 1,60m de largura, com área total
de 3,20m². 

Com o peso obtido em cada parcela, foi realizada a proporção, para
estimar a produtividade em kg/ha. Houve grande variação na produtividade com o
menor valor de 494kg/ha e o maior até 10.106kg/ha. A média de produtividade do
experimento foi de 4.862,5kg ou 97 sc/ha (sacos de 50kg), o que está abaixo de
um padrão de milho híbrido com alta tecnologia, cultivado em sua época, com um
bom perfil de solo.

O mapa de produtividade é representado por cores, onde a cor roxa
representa a maior produtividade obtida consequentemente e a cor azul se refere
às menores produtividades. Em relação aos números, as menores produções foram
nos pontos 1 e 5, estimadas em 494kg/ha e 2.156kg/ha, respectivamente. As
maiores produções se destacaram nos pontos 16 e 21, cuja produção,
respectivamente, foi de 9.206kg/ha e 10.113kg/ha. Outros pontos ficaram
próximos à produtividade do ponto 16, tais como o 7, o 8 e o ponto 22.

A produtividade pode estar relacionada com a incidência de plantas
daninhas onde os pontos representados palas cores roxa e vermelha correspondem
à maior incidência de plantas daninhas, conforme a Figura 2.

Na avaliação do dia 18/12, também foram observadas as folhas retorcidas,
características pela falta de precipitação nos meses de novembro e dezembro;
desde a semeadura (30/10) até o dia desta avaliação o total precipitado foi de
108mm, apresentando 2,6mm/dia em média. Porém, nos últimos 30 dias foram em
torno de 61,8mm (2,06mm/dia), o que apresenta abaixo de 2,5mm por dia
sinalizado como o mínimo para a cultura (Embrapa, 2006).

A Figura 3 traz um mapa de altura de plantas e respectivamente as
maiores e menores alturas coincidiram com os mesmos pontos analisados da
produtividade. Para altura de plantas, os pontos 1 e 5 tiveram uma altura média
de 1,8m, o ponto 11, que também teve uma baixa produtividade de 2.538kg/ha,
apresentou a menor altura, média de 1,15m, assim como o ponto 12. As maiores
alturas também ocorreram nos pontos com maior produtividade, os pontos 17 e 22
obtiveram a mesma média de altura, cerca de 2,70m, outros pontos tiveram
alturas próximas, porém com uma redução de produtividade.

Foi realizada também uma classificação supervisionada MaxVer (Figura
4), através do software Spring. Esta classificação consiste em caracterizar os
pixels conhecidos e destinar uma cor a eles. No caso da imagem que constitui a
área do experimento se caracteriza com a cor verde todo o material classificado
como Milho. Enquanto as outras cores podemos classificar como não Milho, do
qual estão incluídos solo, daninhas e mata.

Neste caso, podem-se observar as mesmas falhas nos pontos de baixa
produtividade, o que serviu também para confirmar os outros dados obtidos pela
foto e classificado visualmente.

Na Figura 5 é outra classificação MaxVer, está com uma classificação a
mais caracterizando milho em sua maioria, daninhas em azul e solo em marrom,
desta forma é possível entender melhor as falhas e a associação entre as
imagens de classificação supervisionada MaxVer anterior, com as imagens
analisadas visualmente através do QGIS.

Podemos notar que o drone é uma ferramenta que vem ganhando espaço,
devido às suas inúmeras utilidades, que proporcionam melhor eficiência nas
propriedades. Em termos de custos, há uma variação de modelos de acordo com
cada propriedade, facilitando o acesso tanto de pequenos como de grandes
produtores. No entanto, a falta de regulamentação para o livre comércio do
produto dificulta o acesso, principalmente dos produtores, que para utilizar
tal tecnologia ficam à mercê de empresas terceirizadas e pesquisadores.

O monitoramento com o uso de drone apresenta-se adequado para múltiplas
funções, como medição de áreas específicas dentro da lavoura, monitoramento do
desenvolvimento da cultura e indicação de variabilidade espacial.

Este trabalho comprova que existem falhas na área analisada que
necessita de correção e também possibilita a tomada de decisão e o planejamento
do agricultor para controlar e monitorar a produção.

Alan Ricardo
Xavier, Emerson Gabriel
Cardoso dos Passos, João Célio de
Araújo, Leonardo de Oliveira
Neves e Fabrício Campos
Masiero, IFC Gabriel Ganancini
Zimmermann, UFPR

Uso de imagens aéreas obtidas por
drone auxilia produtores no monitoramento do desenvolvimento das culturas.

Uso de imagens de drones no monitoramento do desenvolvimento das culturas

Desgaste anormal em equipamentos móveis e industriais não pode ser assemelhado a uma erupção cutânea que tende a desaparecer com o passar do tempo, sendo mais lógico assemelhá-lo a uma doença grave em estágio inicial que requer intervenção e tratamento. A análise de óleos lubrificantes em uso tem excelente potencial de auxiliar na detecção de condições anormais de manutenção, auxiliando na identificação da causa-raiz do problema (exemplo: óleo lubrificante contaminado por material particulado sólido abrasivo) e podendo ser utilizado, também, como instrumento de manutenção preditiva ou proativa, como falha ativa em progresso.

A análise da causa-raiz de uma falha, catastrófica ou não, é “post-mortem”. Começa com a falha e retroage em busca de um ou mais tipos de causa-raiz. O conhecimento adquirido produzirá um plano de mudanças necessárias que impedirão ou, ao menos, retardarão a recorrência de falhas similares. Falhas são, deveras, um ensinamento estratégico de melhores maneiras de se projetar, produzir e manter maquinários móveis.
  

A intenção, ao se monitorar a condição de equipamentos móveis e industriais, através de técnicas de manutenção preditiva como, por exemplo, análise de óleo lubrificante em uso ou análise de vibrações é a de possibilitar às equipes de manutenção formas de se "predizer o futuro". Dados serão produzidos e apontarão a existência de problemas e o grau de seriedade. Porém, ação é necessária para se confirmar a existência dos problemas, determinar e verificar a causa-raiz desses problemas e, finalmente, solucionar o problema. Lamentavelmente, porém, esta é a situação em que falha a maioria dos programas de análise de óleo em uso, sendo a culpa dividida entre usuários e laboratórios.
  

A análise do óleo lubrificante em uso não pode reparar o maquinário que falhou, visto esta ser tarefa para os técnicos de manutenção. A finalidade da análise do óleo lubrificante em uso é prover alertas (advertência e crítico) e ocorrência de pré-falhas. Caso a causa-raiz da falha seja detectada (exemplo: óleo lubrificante inadequado, presença de material particulado sólido abrasivo e umidade no óleo lubrificante) é possível que estas condições não conformes sejam corrigidas em curto prazo através do que chamamos de manutenção proativa.
  

Aproximadamente 10% a 20% das amostras recebidas por laboratórios de análise de óleos lubrificantes em uso apresentam algum tipo de condição não conforme, sendo a vasta maioria destas não conformidades de natureza preditiva ou proativa, como, por exemplo, desgaste anormal. Contudo, a origem da iminente falha (exemplo: mancal de rolamento específico) e a sua causa-raiz permanecerão indefinidas tanto para o analista do laboratório como para o usuário do maquinário. Análises rotineiras de óleos lubrificantes para efeito de manutenção preditiva ou proativa são eficientes displays para exposição de condições anormais na operação e manutenção de ativos móveis e industriais, mas deixam muito a desejar quando empregadas isoladamente na análise de falhas e resolução de problemas.

Atualmente, as análises laboratoriais de óleo lubrificante em uso realizadas por muitos usuários servem, apenas, para geração de dados. Os analistas de laboratório avaliam dezenas de amostras a cada dia e é perfeitamente compreensível que tenham tempo limitado para se dedicar de forma eficaz à prevenção e à resolução de problemas nos maquinários referentes a cada amostra recebida. É compreensível, também, que os analistas laboratoriais não tenham informações detalhadas sobre todos os aspectos envolvidos em sistemas de lubrificação dos equipamentos, da tribologia de componentes móveis específicos, dos modos de falha ocorridos e do projeto das máquinas relacionado às amostras de óleo lubrificante recebidas. É perfeitamente entendível, também, que possuam familiaridade limitada com as condições de serviço a que as máquinas e os lubrificantes são sujeitos.
  

Em face do acima exposto, é fato que os usuários de análise de óleos lubrificantes em uso não devem cultivar expectativas demasiadamente otimistas e pensar que os laboratórios terão soluções imediatas e cabalísticas com respeito à solução de falhas ocorridas em equipamentos móveis ou industriais. O estudo e a resolução de falhas, catastróficas ou não, requerem ações além das análises laboratoriais de óleos lubrificantes, passos adicionais, persistência e pronta ação do usuário ou profissional designado para analisar e solucionar o problema ocorrido. Dessemelhante de uma assadura, os modos de falha que ocorrem em maquinários não desaparecem sem que se atue corretiva e preventivamente em suas origens, devendo a causa-raiz ser identificada, contida e cirurgicamente removida.
  

As análises de óleo lubrificante em uso darão os sinais (advertência e crítico) como forma, apenas, de se iniciar o processo da identificação da causa-raiz da falha e de sua resolução, sendo muito importante que o profissional designado para avaliar a ocorrência consiga findar o processo de identificação e solução da pré-falha antes que ocorra, primeiro, o fim da vida em serviço do maquinário.
  

Como foi mencionado anteriormente, equipamentos móveis ou industriais de extrema importância ao processo produtivo e em que limites críticos na análise de óleo lubrificante em uso foram ultrapassados necessitam de rápida e efetiva ação por parte de analistas qualificados na solução de modos de falha.
  

Investigação e resolução de falhas demandam a descoberta de todo e qualquer aspecto que possa revelar a origem, a causa-raiz e a severidade do problema. No mundo da medicina, processos investigativos semelhantes são realizados pelos patologistas. As investigações forenses passam por processos muito similares, começando com a elaboração de arquivos sobre o caso analisado de forma a não deixar quaisquer indícios sem investigação.

Em adição aos dados rotineiros obtidos pelas análises físico-químicas do óleo lubrificante em uso realizadas pelos laboratórios e do histórico de tendências seria interessante procurar-se pelas seguintes informações adicionais, como: 1) informações associadas ao monitoramento da condição do equipamento (análise de vibrações, análise por termografia infravermelha, histórico de temperatura de operação do óleo lubrificante em uso e do maquinário, histórico da pressão de serviço do óleo lubrificante no sistema de lubrificação etc.); 2) Inspeções visuais externas; 3) Inspeções visuais internas utilizando boroscopia; 4) Indicadores anormais de operação (cargas, rotações etc.); 5) Informações do lubrificante em serviço; 6) Histórico de serviço do equipamento (datas e periodicidade nas mudanças de óleo lubrificante e filtro; reparos efetuados; falhas catastróficas ou não ocorridas etc.); 7) Observações/entrevistas com operadores dos equipamentos; 8) Histórico de inspeções através de manutenção preventiva (PM); 9) Histórico passado de confiabilidade.
  

Ensaios físico-químicos adicionais do óleo lubrificante em serviço podem ser necessários para se estudar mais a fundo o âmago do problema enfrentado. O usuário pode solicitar auxílio ao fabricante do equipamento ou ao provedor de lubrificantes com respeito a ensaios físico-químicos adicionais aos tradicionalmente realizados pelos laboratórios com vistas a se ter subsídios na determinação da causa-raiz da falha e sua possível solução. Talvez seja necessário, também, recorrer-se a laboratórios que possuam instrumental apropriado à realização de estudos tribológicos e analíticos mais complexos, como os citados no box a seguir.
  

Muitas investigações demandam abordagem gradual, como se procede ao descascar cebolas. Cada passo dado leva a investigações analíticas subsequentes. Porém, o mais importante é não deixar de agir, visto que os problemas não desaparecem espontaneamente.
  

É importante ter controle pleno do processo investigativo e entender que é urgente a ação. Peça ajuda, se necessário. Cada processo investigativo obtido em estudos de pré-falhas ocorridos anteriormente servirá de aprendizado para a investigação posterior.
  

Box - Exemplos de problemas encontrados nos lubrificantes 

Os exemplos abaixo são frequentemente encontrados nos laudos de análise de óleos lubrificantes em uso e que requerem imediata ação investigativa:
  

1. Excessiva elevação ou queda da viscosidade cinemática.
  

2. Elevado conteúdo de metais de desgaste.
  

3. Elevados valores obtidos no ensaio de contagem de partículas.
  

4. Vazamento de líquido do sistema de arrefecimento.
  

5. Elevada diluição do óleo lubrificante por combustível.
  

6. Presença no sistema de lubrificação de borra e verniz.
  

7. Envelhecimento prematuro e rápido do óleo lubrificante.
  

8. Contaminação cruzada do óleo lubrificante em uso.
  

9. Elevação repentina do Número Ácido (AN).
  

10. Formação excessiva de espuma no óleo lubrificante em uso.
  

11. Questões relativas à demulsibilidade do óleo lubrificante em uso.
  

12. Escurecimento precoce e rápido do óleo lubrificante em uso.
  

13. Elevação da temperatura de serviço do óleo lubrificante e do maquinário.
  

2. Análise de filtros de óleo lubrificante.
  

3. Microscopia eletrônica de varredura (SEM)/espectroscopia de energia dispersiva por raios X (EDS) dos resíduos de desgaste.
  

4. Teste de assimilação ácida de grandes partículas sólidas por plasma indutivamente acoplado (ICP).
  

8. Teste de formação de espuma Flender.
  

10. Análise metalográfica (morfologia de superfícies metálicas).
  

11. Análise do espectro infravermelho por transformadas de Fourier (FTIR).
  

12. Análise da resistência do filme de óleo lubrificante.
  

Procedimentos
como a análise de óleos lubrificantes em uso auxiliam no diagnóstico precoce de
possíveis problemas de desgastes e falhas que ocorrerão e podem ser resolvidos
com intervenções antes de se tornarem críticos.

Vantagens da análise de óleos lubrificantes para antecipar diagnóstico de problemas

A agricultura brasileira essencialmente utiliza
máquinas e implementos agrícolas. Estes, por sua vez, são impulsionados por
motores, os quais fornecem torque e potência para realização dos trabalhos nas
suas mais diversas aplicações. Os fabricantes buscam, ao longo dos anos,
desenvolver tecnologias para melhorar sua eficiência, adequando-os para cada
situação de trabalho, além de diferenciar seus produtos entre as diferentes
marcas que estão presentes no mercado.

Entre as tecnologias
desenvolvidas, o motor de três cilindros vem sendo adotado por parte dos
principais fabricantes, apresentando desempenho igual ou superior ao de motores
maiores. Até há pouco tempo, era comum tratores agrícolas de até 100cv de
potência máxima serem equipados com motores de seis cilindros. Porém, hoje em
dia, se consegue chegar em até 105cv de potência máxima com motores de três
cilindros.

Esta inovação por parte
dos fabricantes faz com que um trator com o motor de três cilindros tenha uma
menor perda mecânica quando comparado a um equipado com quatro ou seis
cilindros. Isso é explicado pelo fato de se ter um menor número de peças, que
proporciona a redução no atrito, como, por exemplo, entre pistão, camisa,
bronzinas, biela, virabrequim e anéis, provocando respostas mais rápidas nas
retomadas de rotação. A tendência por motores menores é entendida pelo fato de
se ter uma menor geração de calor, como consequência menos energia dissipada,
maior eficiência e maior aproveitamento.

Além disso, ocorre um
menor esforço para o motor de partida, otimizando a eficiência do processo. Por
ser um motor mais compacto, surgiu a possibilidade de melhorar a adequação dos
espaços, o que permitiu que a cabine fosse redimensionada, aumentando o espaço
interno e, consequentemente, o conforto operacional.

Outra característica
importante de melhoria em alguns tratores com motores com três cilindros é a
redução do raio de giro. Por apresentar estrutura mais compacta, ocorre a
redução do espaço entre eixos, fazendo com que o trator possa fazer manobras em
espaços menores, sem necessidade de movimentos extras. Esse fator, dentre
outros, incide diretamente na eficiência operacional durante uma jornada de
trabalho.

Conforme o anuário de
tratores agrícolas 2020, na faixa de potência até 49cv, 48,4% dos modelos são
equipados com motores de três cilindros. Já de 50cv a 99cv e de 100cv a 149cv,
35,7% e 9,1% correspondem a modelos com motores três cilindros,
respectivamente. Ainda, é válido ressaltar que na faixa de potência de até
150cv, os motores de quatro cilindros já equipam grande número de modelos das
marcas Massey Ferguson e Valtra.

Paralelo a isso, os
motores se tornaram menos poluentes, adequando-se às legislações impostas para
redução de emissões, tornando-se eficientes e econômicos. Para isso, o emprego
de turbocompressor e o gerenciamento eletrônico em sistemas de injeção de
combustível são amplamente utilizados.

A sobrealimentação do
motor nada mais é do que forçar a entrada de ar e aumentar a pressão de injeção
do combustível no interior da câmara de combustão, o que proporciona melhor
aproveitamento do volume interno deslocado do motor. Ao fazer o uso do
turbocompressor, a temperatura do ar é elevada, desta forma, como uma
alternativa para aumentar ainda mais o volume de ar admitido pelo cilindro, faz-se
necessário o uso de intercooler.

Este, por sua vez, é um
sistema onde o ar circula por uma serpentina (radiador), que irá diminuir sua
temperatura. Assim, com o ar “mais frio”, maior quantidade de partículas de
oxigênio está presente em um mesmo volume, o que melhora a mistura
ar/combustível e, consequentemente, o desempenho do motor, de um modo geral.

Para gerar mais torque e
potência em motores três, quatro e seis cilindros, a mistura como um todo deve
ser melhorada, ou seja, deve-se sobrealimentar também o combustível. Para que
ocorra esse aumento, logicamente, a alteração é efetuada por meio da bomba
injetora. A grande diferença existente entre motores de injeção eletrônica e
mecânica é no sistema de alimentação de combustível, onde a bomba injetora mecânica,
tanto do tipo rotativa quanto em linha, é substituída por outra de alta
pressão, que pressuriza o óleo Diesel. 

Os motores com sistema de
gerenciamento eletrônico de injeção são basicamente compostos por uma bomba
injetora de alta pressão, uma central de gerenciamento eletrônico (ECU), um
acumulador ou flauta (Common rail) e os bicos injetores que pulverizam o
combustível na câmara de combustão. A quantidade de combustível que é injetada
é dependente de outros fatores, os quais são monitorados por sensores e agem de
acordo com um mapa de injeção. Este mapa de injeção irá gerenciar a quantidade
injetada, buscando equilíbrio entre economia e resposta do motor,
pré-estipulada pelos fabricantes de motores.

Sendo assim, a
sobrealimentação de combustível nestes motores se dá pela alteração do mapa de
injeção, o qual se encontra em módulos pré-programados de fábrica. Além disso,
os sensores que compõem esse sistema são: sensores de temperatura, de pressão,
de posição do pedal do acelerador, de rotação do motor, entre outros. Todos os
sensores irão informar seus respectivos parâmetros à ECU e esta irá controlar
as ações nas unidades injetoras, para suprir a demanda.

Além disso, outra
característica presente nos motores três cilindros, a qual é oriunda dos motores
eletrônicos, é a tendência mais linear da curva de torque, atingindo torque
máximo a 1.400rpm, porém este torque se mantém semelhante até 1.700rpm,
caracterizando, assim, uma “curva de torque plana”.

O uso dessas tecnologias,
com a presença de gerenciamento eletrônico de injeção de combustível mais
turbocompressor e intercooler pode gerar até mais potência do que nos motores
de mais cilindros. Ou seja, diminuindo-se o número de cilindros e volume
interno deslocado, há maior eficiência energética, pois maior parte da energia
gerada vai para o movimento.

Os tratores com motores
de três cilindros, além de possuírem uma excelente performance, proporcionam
para o fabricante uma redução no custo de manufatura, diminuindo também o custo
de manutenção para o consumidor, já que empregam um menor número de peças
quando comparados a tratores com motor de quatro cilindros.

Ao analisar o desempenho
dos motores com três cilindros, percebemos que este atende perfeitamente à
demanda imposta sobre eles. Desta maneira, a tecnologia embarcada nesses
motores proporciona ótima performance, o que melhora a relação custo/benefício,
devido a economia de combustível, torque e potência entregues.

Leonardo Casali, UFSM; Gustavo Oliveira
dos Santos, Dauto Carpes e Juan Paulo Barbieri, Base Assessoria
Agronômica

Motores de três cilindros estão
ganhando espaço e já equipam boa parte dos tratores brasileiros de até 105cv de
potência.

Características dos motores de três cilindros e sua utilização em tratores

As características de desempenho de pneus agrícolas em diferentes condições de solo, com várias cargas dinâmicas e pressões de inflação, são de grande interesse na adequação dos mesmos dentro da unidade de força motriz, tendo como objetivo a execução dos trabalhos de campo de forma mais eficiente.

As normas TRA (Tire and Rim Association) 2011 e Alapa (Associação Latino-Americana de Pneus e Aros) 2018 adotaram um novo padrão de pneus radiais com maior deflexão, aumentando a área de contato com o solo, diminuindo a compactação, projetado para suportar, com a mesma pressão, 20% a mais de carga sobre o rodado, estes pneus foram denominados com a sigla IF (Improved Flexion).

O pneu radial IF surge como uma nova opção de tecnologia, que poderá contribuir na redução dos impactos da agricultura sobre o meio ambiente. O presente trabalho visa quantificar este novo padrão, devido à pouca informação, sobre esta tecnologia, em artigos da área. Sendo assim, o objetivo do mesmo foi avaliar a área de contato dos pneus radiais e das garras, em relação aos pneus radiais IF.

O ensaio foi conduzido no Laboratório de Mecanização da Universidade Federal de Mato Grosso, campus Sinop. O trator utilizado foi o modelo BT210 da marca Valtra, linha pesada de 215cv, a carga por pneu foi mensurada com a balança de precisão da marca Haenni, de duas sapatas.

Os dois pneus ensaiados eram da marca Firestone, consistindo um modelo de construção radial standard All Traction Dt 710/70R38, inserido no lado traseiro direito (TD) do trator, com carga de 2.800kg, e o outro modelo de construção radial IF All Tractin Dt IF 710/70R38, fixado no lado traseiro esquerdo (TE), com carga semelhante.

Os pneus radiais IF foram inflados em duas pressões diferentes: 20psi e 9psi; de forma decrescente, tendo três repetições para cada pressão. Já os pneus radiais foram inflados somente com as pressões 20psi e 15psi.   

A área de contato dos pneus foi mensurada por meio da elevação da traseira do trator com o auxílio de um macaco hidráulico pneumático tipo garrafa. Tingiram-se os pneus com tinta para almofada de carimbo, em seguida desceu o trator, realizando a prensagem do rodado em papel pardo, em superfície rígida, pelo método de footprint, sendo realizado um lado por vez. Após cada prensagem no papel pardo, a área de contato foi registrada em imagem digital. A leitura gráfica das áreas de contato foi obtida através do programa computacional empregando-se a relação expressa na Equação 1.   

As áreas de contato do pneu e da barra foram analisadas por teste de médias Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
  

Para evitar fadiga da carcaça ou dano ao pneumático, foram acrescidos 20% ao peso por pneu na carga, em virtude de segurança, sabendo-se que pode existir transferência de carga para o pneu, com isso chegou-se a um peso por pneu de 3.360kg. De acordo com o manual do fabricante com cargas por pressão de inflação, chegou-se a uma pressão nominal para o pneu radial standard 15psi (Tabela 1) e 9psi para o pneu radial IF (Tabela 2). As pressões de 20psi para ambas as tecnologias de pneus foram utilizadas para efeito comparativo, a pedido do fabricante dos pneus.
  

A Figura 2 demonstra a área de contato e garras para o pneu radial standard com as pressões de inflação de 20psi e 15psi e para o radial IF as pressões 15psi e 9psi, respectivamente. A área de contato do pneu e da garra é resultado da deflexão quando uma carga é aplicada e a variação de pressão de inflação pode aumentar ou diminuir esta área.

Na representação em programa computacional (Figura 3) verificam-se os valores resultantes da área total do pneu (A), da tecnologia radial standard com 15psi e da tecnologia radial IF com 9psi, bem como a área total da garra (B)

Os resultados para área de contado do pneu e área de garra podem ser observados na Tabela 3.

Com a redução da pressão de inflação houve um incremento na área de contado dos pneus e na área de contato das garras para ambos (Tabela 3). Quando comparadas as duas tecnologias, o resultando foi de 2% de incremento de área do pneu radial IF em relação ao standard e 32% a mais de área de garra (barra) do pneu radial IF em relação ao pneu radial standard.

O nível de compactação superficial depende da pressão de contato, enquanto a compactação profunda depende da área de contato, da largura do pneu e da carga suportada pelo mesmo.   

Conforme verificado nos resultados, a tecnologia do pneu radial IF proporcionou uma redução da pressão de inflação em relação ao pneu radial, suportando a mesma carga, tendo um aumento significativo da área de garras. Perante esses resultados, mais estudos devem ser realizados para analisar se o aumento da área de garras terá efeito positivo em desempenho no trator, evitando assim a troca por aros mais largos conforme recomendam alguns fabricantes de pneus IF.

O ensaio demonstrou que houve um incremento na área de garra do pneu radial IF em relação ao pneu radial standard com a mesma carga aplicada. Os fabricantes de pneus indicam para uma maior deformação elástica do flanco do pneu (lateral) e consequentemente maior área de contato com tecnologia IF, substituir os aros, ou seja, quando já se tem pneus radiais e tem a necessidade de substituição dos mesmos por pneus de tecnologia IF, deve-se optar por medidas mais largas de aros, cerca de duas polegadas superior.

Estudos científicos no Brasil, mais elaborados, ainda não foram realizados até o momento, para comprovar essa recomendação de aros e avaliação energética para se analisar melhor a viabilidade da tecnologia IF.
  

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