Impacto da Massa de um Pulverizador Montado
Estudo sobre distribuição de massa e pressão dos pneus em sistemas trator-pulverizador
Resumo
Este estudo investigou como a variação da massa de pulverizadores montados afeta o equilíbrio operacional de tratores agrícolas. A eficiência operacional de um trator agrícola depende diretamente da distribuição adequada de massa entre os eixos e da pressão interna dos pneus. Ajustes inadequados a essas condições podem aumentar o patinamento, elevar o consumo de combustível e comprometer a uniformidade das aplicações no campo.
Parâmetros do Estudo
Metodologia
O estudo foi conduzido utilizando um trator de tração dianteira auxiliar (TDA) equipado com um pulverizador montado nos três pontos. Os pesquisadores avaliaram sistematicamente diferentes combinações de:
Fatores Testados
Massas do Implemento: 550 kg (tanque vazio), 850 kg (meio tanque), 1150 kg (tanque cheio)
Pressões dos Pneus: 151,685 - 193,053 kPa (22-28 psi)
| Variável | Unidade | Faixa Identificada | Objetivo |
|---|---|---|---|
| Massa do Eixo Dianteiro (MF) | kg | 470-867 | Quantificar a carga no eixo dianteiro |
| Massa do Eixo Traseiro (MT) | kg | 2912-3890 | Quantificar a carga no eixo traseiro |
| Área de Contato dos Pneus | cm² | 259-318 (diant.) | Medir deformação dos pneus |
| Avanço Cinemático | % | 1,7-8,0 | Avaliar eficiência de tração |
Principais Descobertas
Transferência de Carga Significativa
O aumento da massa do pulverizador de 550kg para 1150kg resultou em redução de 45,8% no peso suportado pelo eixo dianteiro e aumento de 33,6% no eixo traseiro.
Relação Linear com a Massa
Para cada 100kg adicionados ao implemento, ocorre redução média de 66kg na carga do eixo dianteiro e aumento de 163kg no eixo traseiro.
Deslocamento do Centro de Gravidade
O centro de gravidade se deslocou 21% para trás, de 61,57cm (tanque vazio) para 48,49cm (tanque cheio), comprometendo a estabilidade operacional.
Aumento do Avanço Cinemático
O avanço aumentou linearmente com a massa, variando de 1,7% (tanque vazio) para até 8% (tanque cheio), comprometeram a eficiência da tração.
Análise dos Resultados
Impacto da Massa
Descoberta Crítica
Com o pulverizador na carga máxima (1150 kg), a participação do eixo dianteiro no peso total do sistema variou entre 10,44% e 11,01%. Esta distribuição extremamente desbalanceada compromete severamente a estabilidade e eficiência operacional do trator.
Os resultados revelaram uma tendência linear consistente na transferência de carga, expressa pela equação f(x) = 1233,8750 − 0,6608x (R² = 0,9958) para o eixo dianteiro. Esta relação matemática confirma o comportamento físico observado e permite predições precisas para diferentes configurações de massa.
Efeitos na Área de Contato dos Pneus
A área de contato dos pneus dianteiros mostrou redução sistemática com o aumento da massa do implemento. Sob a menor massa acoplada (550 kg) e menor pressão dos pneus, a área de contato atingiu 1,18 cm². Com a condição de carga máxima (1150 kg) e maior pressão, esta área reduziu para 0,41 cm².
Implicações para a Segurança Operacional
Limite de Segurança Excedido
Quando o pulverizador operou com tanque cheio (1150 kg), a transferência de peso para o eixo traseiro atingiu 560,98 kgf, excedendo os limites operacionais de segurança que variaram de 364 kgf a 384 kgf dependendo do tratamento.
Conclusões e Recomendações
Este estudo demonstra que a massa do implemento é o fator determinante na distribuição de cargas do sistema trator-pulverizador. A pressão dos pneus, embora estatisticamente significativa, teve efeito secundário comparado à massa.
As principais recomendações incluem:
- Implementação de sistemas de lastro dianteiro para compensar a transferência de carga
- Ajuste conjunto da massa do implemento e pressão dos pneus
- Monitoramento contínuo dos parâmetros operacionais durante aplicações
- Desenvolvimento de sistemas automáticos de balanceamento de massa
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Este artigo está disponível em acesso aberto na revista AgriEngineering
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