Desenvolvimento de um dispositivo para medição de esforços em hastes de semeadoras de plantio direto

Abstract

RESUMO:Inúmeros problemas relativos à mecanização dizem respeito aos esforços demandados pelas máquinas e implementos agrícolas. A medição dos esforços em implementos de hastes é geralmente feita por instrumentos complexos e de difícil construção, como os anéis octogonais. Sendo assim, o objetivo deste artigo é apresentar o desenvolvimento de um dispositivo de medição de esforços horizontais e verticais em hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras de plantio direto, utilizando transdutores de força extensiométricos do tipo viga em balanço, comercialmente disponíveis. Para tanto, projetou-se um dispositivo tipo pórtico, composto de dois transdutores para medição de esforços horizontais e um transdutor para medição do esforço vertical. Os três transdutores foram montados de modo a restringir qualquer movimento da haste durante a interação com o solo. O protótipo construído foi submetido a ensaios estáticos em bancada de laboratório. Em um dos ensaios, aplicou-se carga horizontal na haste; no outro, aplicou-se carga vertical e no terceiro, a carga foi aplicada com inclinação de 15º em relação à horizontal, para simular as condições de operação da haste no campo. O dispositivo mostrou-se robusto e, durante os testes de bancada, foi capaz de medir esforços horizontais de até 5.300 N, e esforços verticais de até 2.000 N, de forma linear e com grande coeficiente de correlação com as cargas aplicadas. PALAVRAS-CHAVE: transdutor de força, ensaio de semeadoras, dinamômetro. DEVELOPMENT OF A DEVICE FOR MEASURING FORCES IN SHANKS OF NO-TILL PLANTERSABSTRACT: Many problems related to the mechanization involve the draft demanded by machinery and agricultural implements. The measurement of forces in shank implements is generally made by complex and difficult building instruments, as the octagonal ring. Therefore, the aim of this paper is to present the development of a device for measuring the horizontal and vertical forces in shanks of no-till planters by employing off the shelf shear beam force transducers. For this purpose a square shaped frame was designed with two transducers for measuring horizontal forces and another transducer to measure the vertical force. They were mounted with links that restrict the movement of the shank in any direction during its interaction with the soil. A prototype was built and submitted to static laboratory bench testings. One test was made with the application of horizontal load over the shank, another with the application of vertical load and the last one with the application of load with an inclination of 15° to the horizontal to simulate the operating conditions of the shank on the field. The device proved to be robust and it was capable of measuring horizontal forces up to 5,300 N and vertical forces up to 2,000 N, in a linear fashion and with a great correlation coefficient with the applied loads.