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Travões = Segurança
Quando falamos de tratores, um dos mais extraordinários testes é aquele que permite avaliar o comportamento de um trator perante uma travagem de emergência; uma massa considerável, lançada a uma velocidade de 30-40 ou 50 km/h, com um centro de gravidade elevado e pneus de tacos...é certamente impressionante!
Este tipo de provas, feitas a diferentes velocidades, massas e cargas rebocadas, permitem ter uma noção dos perigos associados aos tratores, que, não esqueçamos, são veículos que foram pensados, desenhados e fabricados para a realização de esforços de tração, em terreno agrícola, a baixas velocidades.
No entanto, a realidade é que o trator, sobretudo em latitudes como a nossa, dedica grande parte do seu tempo a deslocações com implementos suspensos ou rebocados e ao transporte com reboques; por isso, nestas condições, o trator deve ter sistemas de controlo e segurança e é aqui que entra o sistema de travagem. O objetivo: Imagine-se um trator de 150-200 CV com mais de 5000 kg de massa e um reboque carregado com um peso bruto de 10 toneladas, a uma velocidade de 40 km/h sobre um piso molhado…. Qual seria a distância de travagem? Existe muita diferença entre a distância de travagem a 40 e a 50 km/h?
O que se pretende ao utilizar os travões, é que o veículo em movimento pare ou, caso esteja num declive, impeça que se mova. Para tal, é necessário aplicar uma força na roda de sentido contrário à marcha, isto é, aplicar uma desaceleração ou aceleração negativa.
Evolução
Se durante algum tempo não era dada a devida importância aos travões nos tratores e a travagem era praticamente feita com o travão de motor e outros sistemas de travagem “arcaicos”, como travões de correia ou de tambor, hoje em dia as coisas mudaram “um pouco”, pois, efetivamente, os tratores incluem travões de disco muito mais eficientes. No entanto, será que os sistemas de travagem atuais são suficientes para as velocidades e cargas que se rebocam?
Ao abandonar os travões de tambor ou de correia, passando a ser considerados sistemas do passado – apesar de atualmente ainda serem utilizados para travar o eixo da TdF, por exemplo – o sistema mais habitual é a utilização de travões de discos de ação por compressão, em banho de óleo (húmidos) nas rodas traseiras.
TEXTO
HELIODORO CATALÁN MOGORRÓN
DISCOS DE COMPRESSÃO HÚMIDOS
Os conjuntos de discos do travão mantêm uma estrutura semelhante à das embraiagens de discos múltiplos. Situam-se nas mangas do eixo traseiro. Uma vez que funcionam submersos em óleo, o coeficiente de atrito com o qual se deve aumentar a pressão entre discos, é reduzido; além disso, o facto de estar submerso em óleo tem a vantagem de o calor se dissipar melhor.
O seu funcionamento é feito por compressão, isto é, um cilindro hidráulico empurra uns discos contra outros (contra discos) e a força dos travões (fricção) atua em toda a superfície do disco.
TRAVÃO DE DISCO DE PINÇA SECA
Com o consequente aumento de velocidade e regulamentações mais exigentes, incorporaramse travões adicionais. Um dos sistemas é colocar um travão de disco, normalmente seco, no eixo de transmissão que leva o movimento ao eixo dianteiro. Esta disposição permite poupar nos custos e a sua ação é idêntica à dos automóveis. A ação dos travões dá-se pelo atrito da pinça do travão sobre um setor do disco.
Uma outra disposição mais eficiente e moderna, é a colocação de travões nas rodas dianteiras. Neste caso, é habitual encontrá-los tanto como travões de disco secos (pinça), como húmidos, semelhantes aos traseiros.
Assistência eletrónica na conexão da tração dupla: Esta disposição está presente em todos os tratores modernos e auxilia muito a travagem. Consiste na conexão automática da tração dupla (TD) quando se acionam os dois pedais de travão simultaneamente.
Sistemas de travagem
TRAVÃO DE SERVIÇO
Permite controlar a velocidade do veículo e pará-lo de forma segura e eficaz. A desaceleração conseguida é proporcional à força aplicada no pedal.
TRAVÃO DE EMERGÊNCIA
Permite parar o veículo, em caso de falha do travão de serviço.
Deve permitir manter o trator imóvel num declive ascendente ou descendente, sem a ação do condutor. Geralmente atua sobre as rodas traseiras.
Os sistemas de travagem de serviço e estacionamento podem ter partes comuns, ainda que os dispositivos de comando devam ser independentes e o de estacionamento possa substituir o travão de serviço, em caso de falha (emergência) Segundo a diretiva, a força máxima permitida sobre o pedal é menor que 60daN e na alavanca, 40 daN. Os travões transformam energia cinética (Ec) noutro tipo de energia. Durante a travagem, a energia cinética dissipa-se do corpo em movimento, ou seja, a massa vezes o quadrado da velocidade Ec=1/2 mv^2. A fórmula implica que a velocidade, por estar ao quadrado, tem muito mais importância ou relevância que a própria massa a travar. Por outras palavras, se a velocidade duplica, a energia cinética multiplica-se por quatro.
TRAVÃO DE ESTACIONAMENTO 1OU 2 PEDAIS?
Em tratores de até 150 CV, é habitual encontrar dois pedais para acionamento dos travões direito e esquerdo, e um mecanismo de travagem para auxiliar os dois pedais no transporte. Em tratores maiores costuma prescindir-se dos 2 pedais e apenas se incorpora um.
AJUDA À TRAVAGEM
Falando de tratores modernos, a grande maioria contém travões de serviço com assistência hidráulica e servo assistidos com uma bomba, na maioria dos casos, independente ou partilhada com a de direção. Em alguns casos, como opção e nos modelos que se apresentam como “porta estandarte” da marca, podem ser incluídos sistemas anti bloqueio, ABS, como a New Holland apresentou há alguns anos, para impedir o bloqueio das rodas.
TRAVAGEM ENERGIA = A DISSIPAR
Vejamos um exemplo. A energia cinética de um trator de 5000 kg com um reboque de 10 toneladas, a circular a 30 km/h (8,33 m/s), é: Ec=1/2 mv^2=1/2 (5000+10000) 〖
〖8,33〗^2=520416 Julios
E esta é a energia que se deve dissipar para imobilizar a máquina, seja apenas o trator, o trator e a alfaia ou o trator e o reboque. Note-se que enquanto a massa é representada por m, a velocidade é representada por v2. Desta forma, o aumento da distância de travagem por arrastar mais 10000 kg, será inferior àquele que se verifica, caso a velocidade aumente em 10 km/h.
Enquanto a dissipação de energia se deve produzir, tanto no mecanismo de travagem do trator (discos), como no contacto pneu/solo, é realizado um trabalho que é precisamente a variação de Ec.: W = ΔEc
TRAVAGEM NO TRATOR =
INCONVENIENTES
A força de travagem máxima depende do peso do veículo e do coeficiente de aderência solo/veículo:
PNEU/SOLO: A dissipação de energia da travagem dá-se, na sua maioria, no contacto pneu/solo. Nesse momento, produz-se um aumento do torque, momento, resistente à travagem, que, por sua vez, aumenta o deslizamento. Caso se ultrapasse um certo limite, as rodas bloqueiam e o veículo desliza durante algum tempo. Um dos limites para que tal bloqueio se produza, é o coeficiente de aderência em travagem e que depende, tanto dos pneus, tipo, disposição dos tacos… como do solo, condições ambientais, humidade… Em condições muito favoráveis, o coeficiente de aderência estima-se em 0,6.
CARGA DINÂMICA: Este conceito refere-se à distribuição de pesos entre os eixos. Efetivamente, esta distribuição varia substancialmente durante o processo de travagem. Um trator com uma distribuição de pesos em estático de 40/60 (dianteiro/traseiro), durante o processo de travagem, pode chegar a inverter tal distribuição e passar a 60/40. Porém, o processo de travagem deve garantir segurança, e tal significa que os travões devem ter capacidade suficiente para absorver a energia do veículo com um certo grau de aderência ao solo. Além disso, a trajetória deve ser mantida enquanto se trava, e isto significa que se perde uma certa capacidade de travagem, já que o eixo traseiro é o que se “descarrega” ao travar. TRAVÕES OFICINA
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Normativa de travagem do trator
Nos países da UE foi estabelecido um procedimento comum, baseado na Diretiva 74/150/ CEE, a qual se complementava com diretivas parciais (por exemplo, a 76/432/CEE), dando assim lugar à denominada homologação de tipo CE. Posteriormente, com a publicação da Diretiva 2003/37/ CE, unificou-se a homologação de Tipo CE e incluíram-se, além dos tratores, as alfaias e os reboques. Em Janeiro de 2018, entrou em vigor o Regulamento 167/2013, R167, popularmente conhecido como Mother Regulation TMR, que harmoniza os procedimentos de testagem para a homologação de tratores agrícolas na Europa. O R167 unifica os procedimentos de homologação e pode provocar uma profunda renovação do mercado.
O R167 é de cumprimento obrigatório para veículos agrícolas (tratores de rodas e de rastos, reboques agrícolas e equipamentos rebocados), dado que os Regulamentos são de aplicação imediata, contrariamente às diretivas que necessitam de ser transpostas para a legislação de cada país. A normativa de travagem tem sido marcada por diretivas pertinentes, como a 76/432/CEE, modificada pela 82/890/CEE e 97/54/CE, e ainda o Código 2 da OCDE (ponto 4.7). Nelas, define-se o procedimento para testagem dos travões do trator, fixando uma distância máxima de travagem, bem como de desaceleração. A distância máxima de travagem e a de desaceleração, são abordadas no Anexo II da diretiva 76/432/CEE. A distância de travagem (m) com o trator dotado do seu peso máximo autorizado e as rodas do eixo travado com os pneus de maiores dimensões permitidos, deve ser:
(Sendo V a velocidade máxima permitida, por construção, em km/h)
Quanto à desaceleração média, é dada por:
(Com V expressa em m/s)
A título de exemplo, para tratores de gama média e alta, existindo uma velocidade máxima, por construção, de 40 km/h, é garantida uma distância de travagem menor que:
Que implica uma desaceleração de:
Dados exigidos, caso a travagem seja feita sem reboque. Para outras velocidades, obtém-se a tabela seguinte:
Vmáx (km/h) 20 25 30 35 40 Vmáx (m/s) 5,56 6,94 8,33 9,72 11,11 Smáx (m) 6,45 9,14 12,26 15,81 19,79
Adicionalmente, para a homologação de tipo CE, eram exigidas duas provas, a de tipo 0, na qual se avalia a eficácia dos travões a frio, e a de tipo 1, que mede a perda de eficácia, realizada com travões a quente.
TESTAGEM DE TRAVÕES
TIPO 0: Ensaio a velocidade máxima do trator, por construção, e com o seu peso máximo permitido e a transmissão desembraiada, com uma força nos pedais não superior a 60 daN. A imobilização deve dar-se a uma distância inferior à calculada pela equação (1)
TIPO 1: Aquecem-se os travões com uma energia equivalente à de descer um declive de 10 %, a uma velocidade de 80 % da máxima, por construção, com uma longitude de um quilómetro. Uma vez cumpridas estas condições, a eficácia dos travões não deve ser inferior a 75 % da prescrita e a 60 % da obtida no ensaio tipo 0.
Também existem testes para o travão de estacionamento, exige-se que possa manter o trator imobilizado com carga num declive ascendente e descendente de 18 %.
E por fim... o travão nos reboques
No caso da travagem de trator com reboque, o mais aconselhável é que a lança do reboque trabalhe sempre em tração, pelo que é preferível, de forma a manter a trajetória estável, que o reboque tenha os seus próprios travões e que estes comecem a atuar assim que possível, provocando uma desaceleração superior aos do trator. Com a TMR ou R167, é aumentada a exigência, quanto ao sistema de travagem hidráulica dos tratores com reboque. O novo regulamento visa conseguir que os reboques tenham o seu próprio sistema de travões e que atuem em sincronização com os do trator, com um comando único acionado progressivamente pelo condutor, a partir do lugar do condutor e com uma fonte de energia comum para assegurar a travagem do conjunto. Se um trator TMR trava com desaceleração de -3m/s2, ao engatar um reboque que também cumpra os requisitos TMR e com a pressão adequada, deve travar com a mesma desaceleração que o trator. Previa-se que, em 2022, se modificassem os prazos para mudança de travões em reboques agrícolas, no entanto, este prazo foi adiado até 2025. Em qualquer dos casos, tanto os reboques como as máquinas rebocadas, devem conter linha dupla, travões hidráulicos ou pneumáticos e deve ser compatível com todos os tratores, em termos de travagem. Todos os tratores conterão tomada de travões pneumáticos ou hidráulicos de dois circuitos. O reboque contará com uma instalação pneumática, hidráulica ou ambas. E um regulador de pressão de travões, de acordo com a carga, ou seja, deve travar mais quando esteja carregado, do que vazio. Quanto à instalação de travão hidráulico ou pneumático, a mesma não está dependente do peso, já que não se define nenhum limite em toneladas. Apesar disto, tem-se verificado uma aposta, por parte dos fabricantes, no travão pneumático em tratores de grande potência (<180 CV), por motivos relacionados com custos. A linha pneumática oferece, de um modo geral, maior velocidade de resposta. O inconveniente é que, se nos países da Europa Central os tratores costumam conter compressor, o mesmo não se passa nos países mediterrâneos, onde o sistema hidráulico é bastante mais comum.
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