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Projetos de Máquinas Agrícolas - A6

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Aula 6

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Projetos de Máquinas Agrícolas - A6

  1. 1. PROJETOS DE TRATORES AGRÍCOLAS Prof. Dr. Daniel Albiero Universidade Federal do Ceará Departamento de Engenharia Agrícola
  2. 2. Bibliografia utilizada para esta aula: Balastreire, L. Máquinas Agrícolas, 2001. Barger, E. L. Tratores e seus motores, 1963. Goering, E. C.; Hansen, A. C. Engine and Tractor power, 2008. Goering, E. C.; Stone, M. L.; Smith, D. W.; Turnquist, P. K. Off-Road Veicle Engineerig Principles, 2006. Srivastava, A. J. et al. Engineering Principles of Agricultural Machine, 2006. Mialhe, L. G. Máquinas Agrícolas-Ensaio e Certificação, 1996. Silveira, G. M. Os cuidados com o trator, 2001. Machado, S. C. Colheita Florestal, 2006. Santos Filho, A. G.; Santos, J. E. G. G. Apostila de Máquinas Agrícolas, 2001. Macmillan, R. H. The Mechanics of Tractor-Implement Performance, 2002. Monteiro, L. ; Silva, P. R. A. Operação com Tratores Agrícolas, 2009. Ferreira, O. Apostila tratores agrícolas, 2006. TRATORES AGRÍCOLAS
  3. 3. INTRODUÇÃO Na agricultura mundial os tratores são importantes atores. O ser humana consegue fornecer potência contínua de até 0.1 kW (0.13 cv). A agricultura somente teve ganho de escala representativo quando os tratores começaram a atuar de forma significativa. Embora os tratores tenham mais de um século de existência, eles tiveram um primeiro ímpeto na primeira guerra mundial, mas somente na segunda grande guerra realmente avançaram devido a enorme demanda de alimentos e fibras. A palavra TRATOR apareceu pela primeira vez em 1856, como corruptela das palavras TRAction moTOR
  4. 4. EVOLUÇÃO: 1858-Primeiro motor a vapor aplicada em uma máquina de arar solo. 1878-Primeiro trator a vapor aplicada em uma máquina de tração com esteiras. 1889-Primeiro trator movido a um motor de combustão interna (ciclo otto-gasolina). 1915-Introdução da TDP. 1930-Primeiro trator movido a um motor ciclo diesel. 1937-Terceiro ponto foi introduzido. 1950-A potência dos tratores aumentou rapidamente. 1970-Ênfase na segurança e conforto do operador. 1978-Turbo alimentadores e intercoolers são adicionados. 1985-Popularização de tratores com eletrônica embarcada e sistemas de controles computadorizados. 1990-Automação dos sistemas. Trator a vapor Trator a vapor Primeiro Trator com motor de combustão interna
  5. 5. TENDÊNCIAS: 1860 1930 1950 1990 2010
  6. 6. TIPOS DE TRATORES Motocultores (1 a 20 cv)
  7. 7. TIPOS DE TRATORES Microtratores Tratores de Jardim (1 a 10 cv) JD2000
  8. 8. TIPOS DE TRATORES Microtratores Tratores agrícolas pequenos (15 a 35 cv) JD990
  9. 9. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores convencionais de 2 rodas de tração (2WD) (35 a 75 cv, mas podem chegar a 100 cv)-Tração traseira (100%), peso dianteiro (30-40%)/peso traseiro (70 a 60%). JD 5403
  10. 10. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores convencionais com tração dianteira assistida (MFWD) (15 a 500 cv)-Tração e pesos dianteiros (35 a 45%)/Tração e pesos traseiros (75 a 55%)
  11. 11. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores convencionais de 4 rodas de tração (4WD) (200 a 600 cv) )- Tração e pesos dianteiros (50%)/Tração e pesos traseiros (50%) JD 9520
  12. 12. TIPOS DE TRATORES Trator de esteiras (200 a 600 cv ou mais) JD9620
  13. 13. TIPOS DE TRATORES Trator estreitos (50 a 100 cv ) JD5325
  14. 14. TIPOS DE TRATORES Trator altos (80 a 100 cv) JD5525
  15. 15. TIPOS DE TRATORES Trator de baixo perfil (50 a 100 cv) JD6020
  16. 16. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores florestais Trator transportador auto carregável(Forwarder) JD1110
  17. 17. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores florestais Trator com guincho de arraste (Skidder) JD748
  18. 18. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores florestais Trator abatedor (Feller buncher) JD643
  19. 19. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores florestais Trator abatedor arrastador (Feller buncher skidder) JD435
  20. 20. TIPOS DE TRATORES Tratores convencionais de rodas Tratores florestais Trator florestal colhedor (Harvester) JD1490 JD1270
  21. 21. TIPOS DE TRATORES Tratores anfíbios Valtra Série C
  22. 22. COMPONENTES DO TRATOR Terceiro Ponto
  23. 23. COMPONENTES DO TRATOR Motor Ciclo Diesel
  24. 24. POTÊNCIA LÍQUIDA NO MOTOR TRANSMISSÃO T.D.P. EIXO BARRA DE TRAÇÃO 0,96 a 0,98 0,87 a 0,90 0,90 a 0,92 0,85 a 0,89 0,75 a 0,81 0,92 a 0,93 0,86 a 0,89 0,94 a 0,96 PADRÃO ASAE 496.2 COMPONENTES DO TRATOR Motor-Eficiências
  25. 25. POTÊNCIA LÍQUIDA NO MOTOR TRANSMISSÃO T.D.P. EIXO BARRA DE TRAÇÃO 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 PADRÃO Bowers (Engenheiro Case) COMPONENTES DO TRATOR Motor/transmissões/pontos de potência-Eficiências
  26. 26. COMPONENTES DO TRATOR Chassi Convencional Chassi Monobloco
  27. 27. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão
  28. 28. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão Conversor de torque Embreagens PowerShift Caixa de Marchas Caixa de Grupos Embreagem PowerShift Reversora Diferencial com bloqueio Dual-TDP 540/1000RPM Redução Final
  29. 29. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão-Conversor de torque/embreagem hidráulica
  30. 30. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão Hidrostática
  31. 31. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão-Power Shift
  32. 32. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão-Escalonamento de marchas
  33. 33. COMPONENTES DO TRATOR Transmissão-Escalonamento de marchas
  34. 34. COMPONENTES DO TRATOR Motor/Transmissão-Gerenciamento operacional
  35. 35. COMPONENTES DO TRATOR Motor/Transmissão-Gerenciamento operacional
  36. 36. COMPONENTES DO TRATOR Motor/Transmissão-Gerenciamento operacional
  37. 37. COMPONENTES DO TRATOR Tipos de Rodados a-pneu para superfícies duras, estradas, rodovias; b-pneu de tração, trabalho agrícola normal, solo seco; c-pneu de tração,solos soltos, solos úmidos; d-pneu de alta flutuação; e-esteira para grandes cargas, solo seco ou úmido; f-solos saturados, alagados; g-pneu direcional; h-pneu de transporte, uso em implementos; i-pneu especial para motocultores. Codificação: R-1  tipo b; R-2 tipo c; F-1tipo g; I-1tipo h; G-1tipo i. (g) (h) (i)
  38. 38. COMPONENTES DO TRATOR Constituintes dos Rodados Terminologia: Pneus diagonais: Largura da Seção-Diâmetro do aro, Número de lonas. Ex.: 20.8-32,8 R1 Pneus radiais (polegadas): Largura da Seção R (indica que é radial) Diâmetro do aro. Ex.:20.8R32 Pneus radias (métrica): Largura da seção(mm)/Relação (altura/largura da seção) R (indica que é radial) Diâmetro do aro em polegadas Uso do pneu. Ex: 650/65 R38 R1
  39. 39. COMPONENTES DO TRATOR Sistema Hidráulico e sistema do terceiro ponto: Controle remoto Terceiro Ponto
  40. 40. COMPONENTES DO TRATOR Sistema Hidráulico
  41. 41. COMPONENTES DO TRATOR Tomada de potência (TDP): TDP regulada para 540 RPM. TDP regulada para 1000 RPM.
  42. 42. COMPONENTES DO TRATOR Barra de Tração:
  43. 43. COMPONENTES DO TRATOR Lastragem Lastragem líquida Lastragem sólida
  44. 44. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  45. 45. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  46. 46. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  47. 47. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  48. 48. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  49. 49. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  50. 50. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  51. 51. MECÂNICA DO TRATOR (CINEMÁTICA E DINÂMICA)
  52. 52. COMPONENTES DO TRATOR Efeitos do rodado no solo
  53. 53. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI
  54. 54. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI
  55. 55. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI
  56. 56. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI TRANSFERÊNCIA DE PESO – CARGA DINÂMICA
  57. 57. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI TRANSFERÊNCIA DE PESO – CARGA DINÂMICA
  58. 58. ESTÁTICA E DINÂMICA DO CHASSI AÇÃO DA TDP EM IMPLEMENTOS
  59. 59. ESTABILIDADE ESTÁTICA LATERAL
  60. 60. ESTABILIDADE DINÂMICA LONGITUDINAL EXEMPLO: Um trator em uma rampa de 17 graus, considerando um um coeficiente trativo máximo de 0,8o trator derrapa com a barra de tração em h= 0,7 e 0,8.
  61. 61. ESTABILIDADE DINÂMICA LATERAL
  62. 62. COMPONENTES DO TRATOR Dimensões principais:
  63. 63. COMPONENTES DO TRATOR Regulagem bitola dianteira (Tratores 2WD):
  64. 64. COMPONENTES DO TRATOR Regulagem bitola traseira: Sistema pinhão/cremalheira.
  65. 65. COMPONENTES DO TRATOR Regulagem bitola traseira: Sistema aro deslizante
  66. 66. COMPONENTES DO TRATOR Regulagem bitola traseira: Sistema aro/disco reversível
  67. 67. ERGONOMIA E SEGURANÇA
  68. 68. ERGONOMIA E SEGURANÇA –CONFORTO TÉRMICO
  69. 69. ERGONOMIA E SEGURANÇA - ANTROPOMETRIA
  70. 70. ERGONOMIA E SEGURANÇA - ANTROPOMETRIA
  71. 71. ERGONOMIA E SEGURANÇA – SIMBOLOGIA/CONSOLE
  72. 72. ERGONOMIA E SEGURANÇA - RUÍDOS
  73. 73. ERGONOMIA E SEGURANÇA - VIBRAÇÕES
  74. 74. ERGONOMIA E SEGURANÇA - ROPS

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