Rigidez do solo na estimativa da área de contato pneu-solo de um trator agrícola

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: THORPE, Davi de Farias
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Engenharia Agrícola
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Compactação do solo
Máquina agrícola
Cana-de-açúcar
CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9079
Resumo: A estimativa da área de contato auxilia na determinação da pressão de contato, a relação tensão-deformação e o risco potencial de compactação, portanto é fundamental conhecer a forma e o tamanho da área de contato pneu-solo. Algumas características podem alterar a área de contato pneu-solo variando em função do tipo de pneu, tamanho, pressão de insuflagem e carga sobre o eixo, assim como, variam em função de características do solo como a textura, umidade, e resistência a deformação; entretanto, nem todas essas características são levadas em consideração nos modelos para obter a área de contato. Objetivou-se avaliar a influência da rigidez de superfícies agrícolas na área de contato pneu-solo de um trator agrícola. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Cana-de-açúcar de Carpina, Carpina-PE. Foram selecionadas quatro áreas de acordo com os níveis de rigidez de suas superfícies, a saber: um solo agrícola após o preparo, um solo cultivado com cana-de-açúcar após nove colheitas, uma estrada vicinal compactada e uma superfície de concreto simples. A área de contato de três pneus distintos foi determinada de modo experimental por meio da análise de imagem fotográfica e de forma teórica pelo modelo da super-elípse. A área teórica obtida superestimou a de forma experimental. A área de contato apresentou uma relação inversamente proporcional à densidade e diretamente proporcional ao teor de umidade do solo. A forma da área de contato não sofreu grandes variações nos pneus do eixo dianteiro, entretanto o pneu traseiro apresentou grande variação. As formas experimentais da área de contato se aproximaram da teórica no cenário com maior teor de umidade. Concluiu-se que a rigidez da superfície reduziu o tamanho e alterou o formato da área de contato; o modelo da super-elípse pode superestimar o tamanho da área de contato real em até duas vezes. O teor de umidade foi determinante sobre o formato e tamanho da área de contato.
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Foram selecionadas quatro áreas de acordo com os níveis de rigidez de suas superfícies, a saber: um solo agrícola após o preparo, um solo cultivado com cana-de-açúcar após nove colheitas, uma estrada vicinal compactada e uma superfície de concreto simples. A área de contato de três pneus distintos foi determinada de modo experimental por meio da análise de imagem fotográfica e de forma teórica pelo modelo da super-elípse. A área teórica obtida superestimou a de forma experimental. A área de contato apresentou uma relação inversamente proporcional à densidade e diretamente proporcional ao teor de umidade do solo. A forma da área de contato não sofreu grandes variações nos pneus do eixo dianteiro, entretanto o pneu traseiro apresentou grande variação. As formas experimentais da área de contato se aproximaram da teórica no cenário com maior teor de umidade. Concluiu-se que a rigidez da superfície reduziu o tamanho e alterou o formato da área de contato; o modelo da super-elípse pode superestimar o tamanho da área de contato real em até duas vezes. O teor de umidade foi determinante sobre o formato e tamanho da área de contato.The estimation of the contact area assists in determining the contact pressure, the stress-strain relationship, and the potential risk of compaction; therefore, it is essential to know the shape and size of the tire-ground contact area. Some characteristics can change the tire-ground contact area, depending on the tire type, size, inflation pressure and axle load, as well as depending on soil characteristics such as texture, moisture, and resistance to deformation; however, not all these characteristics are considered in the models to obtain the contact area. The objective was to evaluate the influence of the stiffness of agricultural surfaces on the tire-soil contact area of an agricultural tractor. The study was carried out at the Carpina Sugarcane Experimental Station, Carpina-PE. Four areas were selected according to the levels of rigidity of their surfaces, namely: an agricultural soil after preparation, a soil cultivated with sugarcane after nine harvests, a compacted side road and a simple concrete surface. The contact area of three different tires was experimentally determined by means of photographic image analysis and theoretically by the super-ellipse model. The theoretical area obtained overestimated that obtained experimentally. The contact area showed an inversely proportional relationship to the density and directly proportional to the soil moisture content. The shape of the contact area did not suffer great variations in the tires of the front axle, however the rear tire presented great variation. The experimental shapes of the contact area approached the theoretical in the scenario with higher moisture content. It was concluded that surface stiffness reduced the size and changed the shape of the contact area; the super-ellipse model can overestimate the size of the actual contact area by up to 2 times. The moisture content was determinant on the shape and size of the contact area.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal Rural de PernambucoDepartamento de Engenharia AgrícolaBrasilUFRPEPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaROLIM, Mário MonteiroSIMÕES, Djalma EuzébioLIMA, Renato Paiva deLEON, Maurício Javier deTHORPE, Davi de Farias2023-06-15T19:02:55Z2022-03-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTHORPE, Davi de Farias. Rigidez do solo na estimativa da área de contato pneu-solo de um trator agrícola. 2022. 48 f. 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