Introdução Introdução (cont.)

Introdução
Na realização de qualquer operação de mobilização do
solo temos perdas de tracção por:
– perdas de transmissão;
– aderência incompleta;
– parte da potência tem de ser utilizada
para deslocar o peso do próprio tractor.
Supondo que temos um rendimento à tracção de 50%
(e=0,5) e que pretendemos uma potência à barra de 30
cv, vamos ter:
Potência do tractor = 30 / 0,5 = 60 cv
Introdução (cont.)
Temos de aumentar a potência do tractor se:
– aumentar a largura de trabalho;
– aumentar a profundidade de trabalho;
– aumentar a resistência do solo, que depende:
• conformação das peças activas da máquina
• textura do solo
• teor de H2O
– aumentar a velocidade;
– reduzir o rendimento à tracção (e), que depende:
•
•
•
•
•
estado de conservação
estrutura e piso dos pneus
dimensão dos pneus
pressão dos pneus
condições de atrito solo/pneu
•1
Introdução (cont.)
Força = massa . aceleração ( F = m . a )
1 N = 1 kg . 1 m.s-2
Trabalho = Força . deslocamento ( W = F . d )
1J=1N.1m
Potência = Trabalho / Tempo = W / t = (F . d) / t = F . V
1 W = 1 J . 1 s-1
1 W = 1 N . 1 m s-1
Introdução (cont.)
Diferença entre cavalo vapor (cv) e horse power (hp):
1 cv = 735,5 w
1 hp = 745,03 w
1 cv =
0,98 HP
e ainda:
1 kgf = 1 kg . 9,8 m.s-2 = 9,8 N
1 kgm = 1 kgf . 1 m = 9,8 J
1 kgm.s-1 = 9,8 W
1 W = 0,102 kgm.s-1
The term horsepower originated with James Watt, who determined by
experiment that a horse could do 33,000 foot-pounds of work a minute in
drawing coal from a coal pit.
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Exercício 1
Qual a potência necessária para um tractor no qual
está montada uma charrua de aivecas para efectuar
uma lavoura, com as seguintes características:
–
–
–
–
–
resistência à tracção = 20 a 140 kgf.dm -2
largura de trabalho = 45 cm
profundidade de lavoura = 25 cm
velocidade de avanço = 5 km.h-1
e = 60%
RESOLUÇÃO:
Secção mobilizada = 45 cm x 25 cm = 1125 cm 2
Resistência Total = 140 kgf.dm -2 x 11,25 dm2
P = 1575 kgf x 5 km.h-1 x (1000 m / 3600 s) = 2187,5 kgm.s-1
P = 2187,5 kgm.s-1 x 9,8 = 21437 W
P = ( 21437 W / 735,5 W.cv-1) = 29,2 cv
Potência do motor = Potência à barra / e = 29,2 cv / 0,6 = 48,7 cv
NOTA: Força (F) = m x a
Trabalho (W) = F x d
Potência (P) = W / t = F x v
Exercício 2
Calcular a potência que deve possuir o motor de um
tractor para efectuar uma lavoura de 25 cm de
profundidade com uma charrua de aivecas 2F-12"-180.
Considere:
– resistência à tracção = 60 kgf.dm-2
– velocidade de trabalho = 5 km.h-1
– e = 60%
RESOLUÇÃO:
Largura de trabalho = 12" x 2,54 cm."-1 x 2 = 60,96 cm
Área = 25 cm x 60,96 cm = 1524 cm2
Resistência Total = 60 kgf.dm-2 x 15,24 dm2 = 914,4 kgf
P = 914,4 kgf x 5 km.h-1 x (1000 m / 3600 s) = 1270 kgm.s-1
P = 1270 kgm.s-1 x 9,8 = 12446 W
P = 12446 W / 735,5 = 16,92 cv
Potência do motor = 16,92 cv /0,6 = 28,2 cv
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Exercício 3
Pretende-se fazer uma subsolagem a 90 cm com um subsolador
de 3 ferros de 50 mm, num solo com uma resistência de 240
kgf.dm-2 até aos 30 cm de profundidade e 360 kgf.dm-2 a partir dos
30 cm de profundidade.
Qual a velocidade a que será possível realizar a operação,
sabendo que o tractor tem 120 cv e o rendimento à tracção é de
0,8 ?
RESOLUÇÃO:
A1 = 0,5 x 3 x 3 = 4,5 dm2
A2 = 0,5 x 6 x 3 = 9,0 dm2
F1 = A1 x P1 = 4,5 x 240 = 1080 kgf = 10584 N
F2 = A2 x P2 = 9,0 x 360 = 3240 kgf = 31752 N
F = F1 + F2 = 42336 N
v = P / F = (120 x 735,5 x 0,8) / 42336 = 70608 / 42336
v = 1,6678 m.s-1 = 6 km.h-1
Exercício 4
Pretende-se lavrar a 25 cm de profundidade um solo com uma
resistência de 80kPa. Dispõe-se de uma charrua de aivecas de 2
ferros e 30 cm de largura de relha; o tractor disponível tem uma
potência de 60 cv. Qual a velocidade máxima de deslocação
possível? (considere e = 50%)
E se fosse a 15km/h?
1 Pa = 0,00102 kgf.dm-2
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