segunda-feira, 17 de janeiro de 2011

Relação Trator-Pneu-Solo

     Os pneus agrícolas há muito tempo me fascinam e isto tem um motivo, pois é o único item de uma relação trator-pneu-solo que podemos alterar e produzir um diferencial de desempenho. O motor e a transmissão são padrões para um determinado trator que adquirimos e o solo onde o trator irá operar não pode ser alterado, mas os pneus podem ser escolhidos entre diagonais, radiais e de alta flutuação. A escolha dos pneus corretos pode resultar em aumento de rendimento e redução de consumo de combustível, principalmente em operações que demandam alta potência. Aumento de rendimento e redução de consumo significam economia de dinheiro, que é o mais importante no final das contas.
     Primeiro vamos falar um pouco sobre pneus agrícolas. Os pneus diagonais tem este nome porque suas lonas são assentadas diagonalmente do centro para a borda do pneu no processo de fabricação e nos pneus radiais, de forma radial. Os pneus de alta flutuação tem as lonas assentadas de forma mista. Existem outras diferenças, mas o mais importante é a forma como estes se comportam sobre o solo. Os pneus diagonais são mais rígidos e "abraçam" menos o solo deixando uma digital de forma elíptica sobre o mesmo. Os pneus radiais e de alta flutuação são mais flexíveis e deixam uma digital de formato mais retangular. Sendo assim, a área de contato dos pneus radiais é maior que a dos diagonais e os de alta flutuação maior que ambos, porque são pneus de grande largura.
     A área de contato dos pneus com o solo é de grande importância no desempenho dos tratores, pois está diretamente ligada com o ponto de cisalhamento do solo. Ponto de cisalhamento é o momento que o solo se rompe, devido á pressão que as garras dos pneus exercem sobre o mesmo. Como pressão é a divisão de uma força dividida pela área onde esta força atua, quanto maior for a área de contato do pneu com o solo, maior será a força necessária para um pneu romper o solo e causar deslizamento da roda do trator. Aqui quero fazer uma observação que deslizamento é diferente de patinagem, pois patinagem é o deslocamento contínuo da roda sobre uma superfície, como um patim sobre o gelo. Para produzir tração é necessário ter deslizamento. Deslizamento zero significa força de tração zero.
     Os pneus crescem em importância quanto maior for a força exigida por um implemento e menor for a velocidade de trabalho. O problema é que deslizamento em excesso significa desgaste excessivo dos pneus e disperdício de combustível, além de baixo rendimento operacional. O deslizamento ideal das rodas de um trator, para velocidades de trabalho abaixo de 7 km\h é em torno de 15 a 20% para pneus diagonais. A vantagem dos pneus radiais e dos de alta flutuação é que a mesma força de tração que faz um pneu diagonal ter um deslizamento em torno de 17% irá resultar por volta de 12% nos pneus radiais e em torno de 8% nos de alta flutuação. É porisso que os pneus de alta flutuação, embora custem mais caro, duram cerca de 3 vezes mais que os diagonais, produzindo mais rendimento e economia de combustível.
     Os pneus de alta flutuação, por terem uma área de contato com o solo maior, além de romper o solo com uma força de tração maior, também reduz a resistência ao rolamento, que é a resistência que uma roda encontra para rolar sobre um solo. A resistência ao rolamento é provocada pelo afundamento de uma roda no solo e quanto mais a roda afundar, maior será a resistência ao rolamento. No asfalto, podemos considerar a resistência como zero.
     As explanações expostas acima foram necessárias, para entender como um trator deve ser preparado para o trabalho no campo. Qual a rodagem adequada, o peso total do trator, a distribuição de peso entre as rodas dianteiras e traseiras...etc. Na europa, onde os solos são cultivados há muitos séculos e em muitas regiões existe o fator neve no inverno, as condições de cultivo são mais favoráveis e, portanto, os tratores tem um peso operacional menor, ou seja, são preparados com uma relação peso potência inferior aos tratores que operam no Brasil. Enquanto na Europa se trabalha com uma relação de 45 a 50 kg de peso por cavalo de potência, no Brasil esta relação deve ser em torno de 55 a 60 kg. Então surge a pergunta: como devo preparar um trator para ter uma boa força de tração, bom rendimento e menor consumo de combustível?
     Vamos considerar um trator de 150 cv e uma operação de cultivo que demanda uma boa força de tração. Primeiro, vamos escolher os pneus. As montadoras de tratores já fazem o dimensionamento adequado e neste caso devemos optar por pneus com maior área de contato, como os de alta flutuação. Como estes pneus são muito largos, devemos verificar se não teremos problema de bitola, no caso de precisarmos passar com o trator no meio da lavoura. Segundo, vamos lastrear este trator com água nos pneus até um limite de 3\4 da capacidade dos mesmos e acrescentar lastros de ferro nas rodas traseiras e na frente do trator, até um peso total  entre 8250 e 9000 kg. Para fazermos uma distribuição de peso adequada na traseira e na dianteira do trator, temos que consultar um fabricante de pneus e verificar qual é a área de contato dos pneus dinteiros e traseiros. Vamos considerar que os pneus que utilizamos neste trator de 150 cv vai ser montado com pneus com 425 e 615 polegadas quadradas de área de contato na dianteira e traseira, respectivamente. Sendo assim, temos 41% de área de contato na dianteira e 59% na traseira. Fazendo um cálculo direto, para um peso total de 9000 kg no trator, devemos colocar 3690 kg na dianteira e 4410 kg na traseira. Para dar um pouco mais de refinamento na nossa preparação, vamos lembrar que um trator ao tracionar um implemento sofre uma transferência de peso da dianteira para a traseira, que pode ser observado na prática, quando ocorre um ligeiro levantamento da frente. Assim, para termos uma distribuição de 41% na dianteira e 59% na traseira em condições de trabalho, vamos deixar nosso trator com 43% na dianteira e 57% na traseira ao pesarmos na balança, ou seja, 3870 kg na dianteira e 5130 kg na traseira. Ao contratário do que muita gente pensa, para pesar a frente e a traseira do trator separadamente, basta colocar apenas duas rodas na balança, sem necessidade de dividir o trator exatamente na metade. Para operações agrícolas acima de 7 km\h, os pneus começam a perder a importância, pois a tendência é ocorrer o "stall" do motor, ou como diz o mineiro, o motor engole o ronco, antes que seja atingido o deslizamento ideal das rodas.

Nenhum comentário:

Postar um comentário