ENSAIO DE RUÍDO E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL DE UM TRATOR AGRÍCOLA

Transcrição

1 ENSAIO DE RUÍDO E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL DE UM TRATOR AGRÍCOLA Vitória Siegner BACHMANN, Jaine POSSAMAI, Ricardo Kozoroski VEIGA, Fabrício Campos MASIERO. Introdução O surgimento de máquinas agrícolas para a agricultura veio da necessidade de substituir a mão de obra e aumentar a produtividade (VIAN et al., 2010). Para realizar trabalhos de campo nos dias atuais são necessárias máquinas agrícolas na maioria das propriedades, essas atividades mecanizadas proporcionam maiores gastos energéticas nas propriedades rurais, principalmente no consumo de combustível dos tratores agrícolas (MONTANHA et al., 2011). O rendimento de um motor usado em trator, geralmente movido a diesel, é da ordem de 30 a 40%, ou seja, menos da metade da energia gerada pelo combustível é utilizada para mover a máquina. As perdas mais importantes estão no atrito (que gera calor), na vibração e no ruído (pressão sonora). A pressão sonora excessiva é um agressor invisível ao operador, que muitas vezes subestima seus potenciais maléficos e dispensa os equipamentos de proteção individual (EPIs), os considerando desconfortáveis (VENTURI et al., 2014). Carvalho (2009) cita que dentre as fontes causadoras de estresse nos trabalhadores está o ruído, sendo que a intensidade e o tempo de exposição a este fator afetam seu desempenho no trabalho. Níveis elevados de ruídos podem produzir perda permanente da capacidade auditiva, bem como efeitos psico-fisiológicos negativos, inclusive aumentando o risco de acidentes como citam Wictor & Bazzanella (2012). Venturi et al. (2014) evidenciaram que o ponto máximo de ruído em um trator ocorre próximo ao escapamento da máquina e pressão sonora se distribui ao seu redor, sendo potencialmente perigosa mesmo a metros de distância da fonte. O projeto objetivou a construção de um medidor de consumo de combustível e a análise do ruído em função da rotação (RPM) do motor.

2 Procedimentos Metodológicos A pesquisa foi realizada no Laboratório de Mecanização agrícola do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Catarinense-Campus Rio do Sul de Outubro de 2013 à junho de 2014 com continuidade em junho de Foi dividido nas seguintes etapas: a) Pesquisa exploratória: Realizou-se a revisão bibliográfica e documental para embasar o desenvolvimento do medidor de consumo e o método de análise; b) Projeto do medidor, montagem no trator, coleta de dados e análise matemática; c) Preparação e coleta de dados do nível de ruído do trator. Na coleta de dados para o consumo variou-se a rotação de 100 em 100 RPM (rotação por minuto), a faixa foi entre 1000 e 2300 RPM. Para a verificação da rotação do virabrequim utilizou-se um tacômetro portátil digital (Marca ICEL, modelo TC 5010) a fim de comprovar o valor apresentado no painel do trator. Os níveis de ruídos contínuos foram determinados por meio de um decibelímetro digital da marca ICEL modelo DL-4020 com protetor de vento, medindo na unidade decibéis (db). Para obter os níveis de ruído o trator estava parado com rotação variada entre 1000 e 2300 RPM, com leitura a cada 100 RPM. O decibelímetro foi posicionado na altura do ouvido do operador que se encontrava sentado no posto de trabalho. Foram realizadas três leituras para cada faixa de RPM e posteriormente calculada a média dessas três coletas. Resultados e Discussão Observou-se uma tendência de aumento, tanto no consumo de combustível como no nível de ruído, com o aumento da rotação. As exceções foram: a) O nível de ruído após 2100 RPM. Este caiu 0,2 db e manteve-se constante, em duas leituras, no valor de 93,2 db. b) O consumo de combustível para a última leitura, que caiu de 9,806 para 8,751 litros por hora. O consumo em litros por hora (l/h) e o ruído em decibéis (db) obtidos para cada rotação são apresentados na tabela a seguir.

3 Tabela 1. Consumo de combustível (em l/h) e ruído (db) para cada RPM RPM db 83,1 86,1 86,8 87,4 88,8 89,2 90,5 l/h 1,021 1,330 2,529 2,565 3,524 3,694 3,816 RPM db 90,9 91,3 92,2 92,4 93,4 93,2 93,2 l/h 3,908 4,481 5,414 6,593 7,873 9,806 8,751 A partir dos resultados obtidos da Tabela 1 foi calculada a correlação entre as variáveis. Aplicou-se o coeficiente de Pearson no programa Microsoft Excel. Obteve-se forte correlação positiva (r = 0,961) entre o consumo e a rotação; forte correlação positiva (r = 0,963) entre o ruído e a rotação e forte correlação positiva (r = 0,893) entre o consumo e o ruído, conforme Tabela 2. Tabela 2. Correlações entre as variáveis: consumo, ruído e rotação Em que: S= Suficiente para afirmar a correlação O Gráfico 1, obtido através do Programa Microsoft Excel, apresenta as curvas características do consumo de combustível e nível de ruído em função da rotação. Percebe-se que o consumo segue uma curva exponencial enquanto que o ruído obedece a uma curva logarítmica.

4 Gráfico 1. Curvas características das variáveis: consumo e ruído em função da rotação Considerações Finais A utilização do trator a partir de 1100 RPM demonstrou já produzir ruído potencialmente perigoso à audição humana. A variação da rotação influenciou na geração do ruído e também no consumo de combustível. Comprovou-se a correlação entre as variáveis consumo, ruído e rotação. Os resultados podem ajudar na conscientização do tratorista de que a utilização de faixas de rotação acima da especificada pelo fabricante do trator gera demasiado consumo de combustível e sua operação sem o uso de equipamentos de proteção individual (protetor auricular) pode gerar danos à saúde. Referências Bibliográficas CARVALHO, C. C. S. Avaliação ergonômica em operações do sistema produtivo de carne de frango p. Tese de Doutorado em Engenharia Agrícola Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, MONTANHA, G. K.; GUERRA, S. P. S.; SANCHEZ, P. A.; CAMPOS, F. H.; LANÇAS, K. P. Consumo de combustível de um trator agrícola no preparo do solo para a cultura do algodão irrigado em função da pressão de inflação nos pneus: Revista e Energia na Agricultura, 2011, p VENTURI, J.; VEIGA, R. K.; GONTIJO, L. A.; MASIERO, F. C.; ODORIZZI, W. Utilização do software Surfer 8.0 para a análise da distribuição de ruído em máquinas agrícolas. In: Anais do XXXIV Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 2014, Curitiba, PR. ENEGEP VIAN C. E. F; JÚNIOR A.M.A. Evolução histórica da indústria de máquinas agrícolas no mundo: origens e tendências; PIRACICABA - SP BRASIL, 2010.

5 WICTOR, I. C.; BAZZANELLA, S. L. Avaliação ergonômica do nível de ruído e as causas de acidentes de trabalho em empresas madeireiras. IX SEGET 2012.