Agricultural tractor with different mass distributions between axles / Desempenho do trator agrícola com diferentes distribuições de massa entre eixos

ABSTRACT: An adjustment of the agricultural tractor is necessary to achieve energy efficiency, which can be done through the correct distribution of mass between the axles for each operating surface. This research evaluated different distributions of mass between axles in a 93 kW tractor equipped with auxiliary front-wheel drive, on two soil surfaces. The experiment was carried out in strip design, with a double factorial scheme (2 x 3), with two soil surfaces (mobilized and firm) and three mass distributions between axes (35/65%, 40/60% and 45/55%), with five repetitions, totaling 30 parcels. The slippage parameters of the front and rear wheelset, engine rotation, hourly and specific fuel consumption, force, power and yield on the drawbar, displacement speed, engine thermal efficiency, traction coefficient, rolling resistance, and yield in traction. On firm soil, the energy performance of the tractor was superior in relation to the mobilized one, which allowed greater tractor and drawbar performance with lower specific fuel consumption. The use of a 35/65% between-axle mass distribution provided maximum traction for the mechanized set, resulting from the reduction in energy expenditure generated by skating and; consequently, the maximum use of the energy made available by the mechanized set. However, the maximum conversion of energy contained in the working fuel is obtained with the 45/55% setting.

RESUMO: A assertiva adequação do trator agrícola é necessária para atingir máxima eficiência energética, podendo ser feita através da correta distribuição de massa entre eixos para cada superfície de operação. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes distribuições de massa entre eixos em um trator de 93 kW equipado com tração dianteira auxiliar, em duas superfícies de solo. O experimento foi realizado em delineamento de faixas, com esquema fatorial duplo (2 x 3), sendo duas superfícies de solo (mobilizado e firme) e três distribuições de massa entre eixos (35/65%, 40/60% e 45/55%), com cinco repetições, totalizando 30 parcelas. Foram determinados os parâmetros de patinamento dos rodados dianteiros e traseiros, rotação do motor, consumo horário e específico de combustível, força, potência e rendimento na barra de tração, velocidade de deslocamento, eficiência térmica do motor, coeficiente de tração, resistência ao rolamento e rendimento em tração. Em solo firme, o desempenho energético do trator foi superior em relação ao mobilizado, o qual possibilitou maior rendimento tratoreo e na barra de tração com menor consumo específico de combustível. O uso da distribuição de massa entre eixo de 35/65% proporcionou a maximização na tração do conjunto motomecanizado, decorrente da redução do dispêndio energético gerado pelo patinamento e consequentemente o máximo aproveitamento da energia disponibilizada pelo conjunto mecanizado. Entretanto, a máxima conversão da energia contida no combustível em trabalho é obtida com a configuração 45/55%.

Agricultural tractor with different mass distributions between axles / Desempenho do trator agrícola com diferentes distribuições de massa entre eixos

An adjustment of the agricultural tractor is necessary to achieve energy efficiency, which can be done through the correct distribution of mass between the axles for each operating surface. This research evaluated different distributions of mass between axles in a 93 kW tractor equipped with auxiliary front-wheel drive, on two soil surfaces. The experiment was carried out in strip design, with a double factorial scheme (2 x 3), with two soil surfaces (mobilized and firm) and three mass distributions between axes (35/65%, 40/60% and 45/55%), with five repetitions, totaling 30 parcels. The slippage parameters of the front and rear wheelset, engine rotation, hourly and specific fuel consumption, force, power and yield on the drawbar, displacement speed, engine thermal efficiency, traction coefficient, rolling resistance, and yield in traction. On firm soil, the energy performance of the tractor was superior in relation to the mobilized one, which allowed greater tractor and drawbar performance with lower specific fuel consumption. The use of a 35/65% between-axle mass distribution provided maximum traction for the mechanized set, resulting from the reduction in energy expenditure generated by skating and; consequently, the maximum use of the energy made available by the mechanized set. However, the maximum conversion of energy contained in the working fuel is obtained with the 45/55% setting.

A assertiva adequação do trator agrícola é necessária para atingir máxima eficiência energética, podendo ser feita através da correta distribuição de massa entre eixos para cada superfície de operação. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes distribuições de massa entre eixos em um trator de 93 kW equipado com tração dianteira auxiliar, em duas superfícies de solo. O experimento foi realizado em delineamento de faixas, com esquema fatorial duplo (2 x 3), sendo duas superfícies de solo (mobilizado e firme) e três distribuições de massa entre eixos (35/65%, 40/60% e 45/55%), com cinco repetições, totalizando 30 parcelas. Foram determinados os parâmetros de patinamento dos rodados dianteiros e traseiros, rotação do motor, consumo horário e específico de combustível, força, potência e rendimento na barra de tração, velocidade de deslocamento, eficiência térmica do motor, coeficiente de tração, resistência ao rolamento e rendimento em tração. Em solo firme, o desempenho energético do trator foi superior em relação ao mobilizado, o qual possibilitou maior rendimento tratoreo e na barra de tração com menor consumo específico de combustível. O uso da distribuição de massa entre eixo de 35/65% proporcionou a maximização na tração do conjunto motomecanizado, decorrente da redução do dispêndio energético gerado pelo patinamento e consequentemente o máximo aproveitamento da energia disponibilizada pelo conjunto mecanizado. Entretanto, a máxima conversão da energia contida no combustível em trabalho é obtida com a configuração 45/55%.

Desempenho de um trator em função do tipo de pneu, da lastragem e da velocidade de trabalho

The objective of this study was to compare the performance of the FWD agricultural tractor, equipped with three types of tires (bias ply, radial and low pressure), with and without tire water ballasting, operating in four forward speed. The research was carried out at UNESP, SP, Brazil, with the tractor pulling a chisel plow. A tractor with 89kW (121cv) engine power equipped with FWD, was used in the experiment, and the tires used had the following characteristics: radial (front: 14.9R26 and rear: 620/75R30), bias ply (front: 14.9-26 and rear: 23.1-30) and low pressure (front: 500/60-26.5 and rear: 700/55-34). The experiment was conducted in a completely randomized block, design (3x2x4), with 24 treatments and three replications. The results evidenced advantages for the tractor equipped with radial tires.

O trabalho comparou o desempenho de um trator agrícola 4x2 TDA de 89 kW (121cv) em função do tipo de pneus (radial, diagonal e de baixa pressão), a condição de lastragem (com e sem água nos pneus) e quatro velocidades [V1 (1,84km h-1), V2 (3,18km h-1, V3 (4,57km h-1), V4 (5,04km h-1)]. O experimento foi realizado na UNESP-Jaboticabal-SP, em condição de preparo do solo com escarificador de sete hastes a 30cm de profundidade. Os pneus foram do tipo R1, com as seguintes características: [radial (dianteiros-14.9 R 26; traseiros-620/75 R 30) diagonal (dianteiros-14.9-26, traseiros-23.1-30) e BPAF (dianteiros-500/60-26.5; traseiros-700/55-34)]. O delineamento experimental foi blocos casualizados, em esquema fatorial 3x2x4, com 24 tratamentos e três repetições. Os resultados evidenciaram vantagens para o trator equipado com pneus radiais.

Desempenho de um trator em função do tipo de pneu, da lastragem e da velocidade de trabalho

The objective of this study was to compare the performance of the FWD agricultural tractor, equipped with three types of tires (bias ply, radial and low pressure), with and without tire water ballasting, operating in four forward speed. The research was carried out at UNESP, SP, Brazil, with the tractor pulling a chisel plow. A tractor with 89kW (121cv) engine power equipped with FWD, was used in the experiment, and the tires used had the following characteristics: radial (front: 14.9R26 and rear: 620/75R30), bias ply (front: 14.9-26 and rear: 23.1-30) and low pressure (front: 500/60-26.5 and rear: 700/55-34). The experiment was conducted in a completely randomized block, design (3x2x4), with 24 treatments and three replications. The results evidenced advantages for the tractor equipped with radial tires.

O trabalho comparou o desempenho de um trator agrícola 4x2 TDA de 89 kW (121cv) em função do tipo de pneus (radial, diagonal e de baixa pressão), a condição de lastragem (com e sem água nos pneus) e quatro velocidades [V1 (1,84km h-1), V2 (3,18km h-1, V3 (4,57km h-1), V4 (5,04km h-1)]. O experimento foi realizado na UNESP-Jaboticabal-SP, em condição de preparo do solo com escarificador de sete hastes a 30cm de profundidade. Os pneus foram do tipo R1, com as seguintes características: [radial (dianteiros-14.9 R 26; traseiros-620/75 R 30) diagonal (dianteiros-14.9-26, traseiros-23.1-30) e BPAF (dianteiros-500/60-26.5; traseiros-700/55-34)]. O delineamento experimental foi blocos casualizados, em esquema fatorial 3x2x4, com 24 tratamentos e três repetições. Os resultados evidenciaram vantagens para o trator equipado com pneus radiais.

Análise comparativa do peso específico dos tratores agrícolas fabricados no Brasil e seus efeitos sobre a seleção e uso

The aptitude and performance of the agricultural tractors on field conditions have been influenced by the tractor weight. This parameter has varied mainly according to the manufacturers, generating a demand of comparative information. The objective of this research was to analyze the weight of Brazilian agricultural tractors, aiding in the selection and in its appropriate use. The present research included 103 models of commercial tractors of the brands Massey Ferguson, Agrale, New Holland, John Deere, Ursus and Valtra. Tractor weight and weight/power relationship, separately in different brands, traction type and power groups, were analyzed. The data were analyzed through the t test (Student). Significant differences were observed for the brands and power groups when the weight/power relationship was considered. The parameter weight has differed also for the traction type. Besides, the weight/power relationship without ballast weight has decreased with the increase of power. Therefore, Brazilian agricultural wheeled tractors are heterogeneous regarding weight and weight/power, what influences their economic performance. These parameters must be considered during the use and choice of a tractor.

O peso do trator influi diretamente na recomendação e no seu desempenho a campo. Esta variável é, muitas vezes, característica do fabricante, induzindo a necessidade de informações comparativas entre os modelos. O objetivo deste trabalho foi estudar os tratores agrícolas brasileiros no que se refere ao peso, visando obter dados que auxiliem na seleção e no seu uso adequado. O levantamento englobou 103 modelos de tratores comerciais das marcas Massey Ferguson, Agrale, New Holland, John Deere, Ursus e Valtra. Foram analisados os parâmetros peso e relação peso/potência, separadamente em diferentes marcas, tipo de tração e faixas de potência. A análise estatística foi feita através do teste t de Student. Foram observadas diferenças significativas para classificação de marcas e faixas de potência no parâmetro relação peso/potência, diferindo também no critério tipo de tração quando analisado o peso. Além disso, verificou-se que a relação peso/potência sem lastro diminui com o aumento da potência. Portanto, os tratores agrícolas de rodas brasileiros são heterogêneos no que se refere ao peso e à relação peso potência, o que afeta o desempenho econômico dos mesmos, sendo importantes fatores a serem considerados na seleção e no uso destas máquinas.

Análise comparativa do peso específico dos tratores agrícolas fabricados no Brasil e seus efeitos sobre a seleção e uso

The aptitude and performance of the agricultural tractors on field conditions have been influenced by the tractor weight. This parameter has varied mainly according to the manufacturers, generating a demand of comparative information. The objective of this research was to analyze the weight of Brazilian agricultural tractors, aiding in the selection and in its appropriate use. The present research included 103 models of commercial tractors of the brands Massey Ferguson, Agrale, New Holland, John Deere, Ursus and Valtra. Tractor weight and weight/power relationship, separately in different brands, traction type and power groups, were analyzed. The data were analyzed through the t test (Student). Significant differences were observed for the brands and power groups when the weight/power relationship was considered. The parameter weight has differed also for the traction type. Besides, the weight/power relationship without ballast weight has decreased with the increase of power. Therefore, Brazilian agricultural wheeled tractors are heterogeneous regarding weight and weight/power, what influences their economic performance. These parameters must be considered during the use and choice of a tractor.

O peso do trator influi diretamente na recomendação e no seu desempenho a campo. Esta variável é, muitas vezes, característica do fabricante, induzindo a necessidade de informações comparativas entre os modelos. O objetivo deste trabalho foi estudar os tratores agrícolas brasileiros no que se refere ao peso, visando obter dados que auxiliem na seleção e no seu uso adequado. O levantamento englobou 103 modelos de tratores comerciais das marcas Massey Ferguson, Agrale, New Holland, John Deere, Ursus e Valtra. Foram analisados os parâmetros peso e relação peso/potência, separadamente em diferentes marcas, tipo de tração e faixas de potência. A análise estatística foi feita através do teste t de Student. Foram observadas diferenças significativas para classificação de marcas e faixas de potência no parâmetro relação peso/potência, diferindo também no critério tipo de tração quando analisado o peso. Além disso, verificou-se que a relação peso/potência sem lastro diminui com o aumento da potência. Portanto, os tratores agrícolas de rodas brasileiros são heterogêneos no que se refere ao peso e à relação peso potência, o que afeta o desempenho econômico dos mesmos, sendo importantes fatores a serem considerados na seleção e no uso destas máquinas.