Tratores

Evolução no posto de comando

Com projetos e componentes mais modernos, os tratores estão cada vez mais confortáveis e transferem cada vez menos vibrações ao operador

OBrasil e outros 192 países que integram a Organização das Nações Unidas (ONU) comprometeram-se a implementar a Agenda 2030, a qual estabelece 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Dois deles são: “A promoção à industrialização e tecnologia” e “A garantia da saúde e bem-estar universal”. Isto posto, a industrialização e seus avanços tecnológicos precisam andar juntos ao bem-estar e à saúde, proporcionando a melhor relação homem-trabalho-máquina.

A mecanização agrícola levou à substituição da tração animal por máquinas modernas, que aumentaram a produtividade e otimizaram o trabalho no meio rural. Nesse sentido, os tratores e os implementos são fundamentais, realizando inúmeras atividades que vão desde o preparo do solo até a colheita. Mesmo com as tecnologias de ponta incorporadas aos tratores atuais, muitos ainda apresentam nível de conforto bastante inferior quando comparados a outros veículos, como, por exemplo, os automóveis. Devido às suas características de projeto, em de-

terminadas circunstâncias, notam-se problemas de conforto e segurança para os operadores, uma vez que estes ficam expostos a níveis de insalubridade acima do permitido pelas normas de segurança do trabalho.

Muitas dessas dizem respeito às propriedades de agricultura familiar, que, mesmo com menor emprego de tecnologia de ponta, são destaque no desenvolvimento agrícola do País. De acordo com a Emater/Ascar (2015), no Rio Grande do Sul, 105 mil propriedades de agricultura familiar possuem mecanização, e desse número, 125 mil são tratores com menos de 75kW de potência, ou seja, aproximadamente 1,2 trator/propriedade. A situação se agrava ainda mais pelo fato desse tipo de produção se concentrar em terrenos mais íngremes e irregulares, fator que aumenta os riscos de acidentes e as vibrações.

Dentre os fatores ergonômicos, as vibrações caracterizam-se por ser extremamente danosas ao operador, visto que nos tratores agrícolas são geradas tanto pelo próprio equipamento quanto pelo ambiente de trabalho. Operações que necessitam de mais esforço de tração, em conjunto com as condições irregulares impostas pelo solo, ampliam os níveis de vibração do trator e podem levar à fadiga do operador, fator que aumenta consideravelmente o risco de acidentes e de perdas econômicas na cadeia produtiva. Operações de gradagem, por exemplo, necessitam de grandes esforços, pois realizam processo de preparo do solo associado a situações de elevada irregularidade deste, uma vez que sua função principal é destituir torrões, nivelando o terreno.

Logo, as vibrações são oscilações de um sistema mecânico em torno de um eixo de equilíbrio, medida em ciclo por segundos (unidade hertz - Hz), e consistem na união de inúmeras ondas com direção e frequência distintas. Nos tratores agrícolas, são verificados principalmente dois tipos de vibrações: as senoidais, que são padronizadas e possíveis de se prever, e as aleatórias, que são irregulares e não é possível predizer. Já a intensidade da vibração depende da estrutura do solo, do projeto da máquina (suspensão, pneus, localizações do assento e cabine), da velocidade, do modo de operação, dentre outros fatores.

Os tratores, em geral, produzem vibrações de baixa frequência, sendo essas as que mais afetam o operador, isso porque são por vezes quase imperceptíveis, e então consideradas como inexistentes por muitos usuários, podendo, a longo prazo, ocasionar problemas de saúde. Um estudo realizado pelo Conselho Nacional de

Charles Echer

Fotos Charles Echer

Sistemas utilizados no acoplamento das cabines dos tratores auxiliam na redução de vibração no posto do operador

Segurança dos Estados Unidos diagnosticou que havia no país 400 mil lesões de coluna vertebral ocasionadas pelo trabalho decorrente da exposição às vibrações de corpo inteiro. Atividades que expõem o trabalhador a níveis de vibração sem que haja proteção podem ser caracterizadas como insalubres de grau médio, permitindo com que o funcionário obtenha um adicional de 20% sobre o valor do salário mínimo.

As vibrações de corpo inteiro podem resultar em danos físicos permanentes, dependendo do nível da exposição e a frequência dessa vibração. A exposição diária sem a regulamentação de horas adequada ao trabalho, levando em consideração o nível de insalubridade, ocasiona danos na região espinhal, podendo afetar os sistemas circulatório, nervoso e urológico. Os sintomas frequentes no dia a dia aparecem em forma de fadiga, insônia, dores de cabeça e tremor. Quando as exposições forem mais severas, existe séria probabilidade da ocorrência de problemas nas regiões dorsal e lombar, gastrointestinais, sistema reprodutivo, desordens no sistema visual, problemas nos discos intervertebrais e degeneração na coluna vertebral.

O corpo humano é extremamente complexo, e cada parte do organismo pode tanto amortecer quanto ampliar as oscilações mecânicas. As vibrações de 1Hz são consideradas de baixa frequência e podem produzir sensações de enjoo ao operador da máquina. Vibrações entre 4Hz e 8Hz podem resultar em dores no peito, dificuldades respiratórias, dores nas costas e visão turva. Já vibrações nas mãos e nos braços na faixa de 8Hz a 1.000Hz provocam alteração na sensibilidade, diminuem a destreza das mãos e dos dedos, resultam em dormência e distúrbios dos músculos, ossos e articulações.

Tendo em vista esses problemas ocasionados pelo efeito das vibrações, e algumas normas vigentes, diversas alternativas tecnológicas têm sido empregadas no projeto buscando reduzir ou eliminar seu impacto danoso sobre a saúde dos operadores de máquinas ao longo de décadas. Algumas possuem como objetivo inicial um aumento da eficiência do equipamento, mas acabam proporcionando como efeito secundário um ganho significativo na diminuição da produção das oscilações e na intensidade deste.

O sistema de suspensão, como um todo, é o responsável por integrar componentes e atuar de forma integral ligando o chassi às rodas, garantindo que estejam em contato com o solo, que os impactos sejam absorvidos, promovendo conforto, estabilidade e segurança ao veículo. Esse sistema é formado por diversos elementos flexíveis, sendo os principais e mais conhecidos os amortecedores, as molas, as bandejas e a barra estabilizadora.

Os pneus, por exemplo, podem atuar de forma extremamente positiva ou negativa em relação à transmissão da vibração de baixa frequência. Devido a irregularidades, desequilíbrio das rodas ou variações na rigidez em torno da superfície da banda de rodagem (parte do pneu que fica em contato direto com o solo), podem resultar em vibrações no eixo. Isso é mais notável em estradas asfaltadas. Com o aumento da velocidade nos tratores agrícolas, aumenta-se também a entrada de vibrações no sistema mecânico.

Contudo, a alta tecnologia nas bandas de rodagem tem aumentado significativamente a aderência dos rodados, amortecendo as oscilações em terrenos mais irregulares. Desta forma, em tratores de alta potência, aumentar a largura da banda de rodagem e reduzir a pressão, aumenta consideravelmente o contato do pneu com o solo, reduzindo os níveis de vibrações. Além de evitar desgaste do pneu e gastos desnecessários com manutenção. Atualmente, existem pneus com vários tipos de paredes que proporcionam maior elasticidade, auxiliando na redução das oscilações.

O assento é o elemento que transmite a vibração ao corpo do operador e tem

Tratores mais modernos e maiores já possuem cabines com níveis de vibrações muito baixos e grande conforto operacional

o papel de absorver as forças, ou parte delas. Por esse motivo, tem sido o elemento básico para reduzir essa transmissão. Vários tipos de suspensões, tanto mecânicas, pneumáticas, quanto hidráulicas, foram instalados sob o banco do tratorista. A nova tendência são as molas pneumáticas, que são cilindros inflados por um pequeno compressor que é alimentado pela bateria do próprio veículo para pressões variáveis, que dependem da massa do operador, sendo regulado automaticamente pela rigidez da mola.

Todos os principais fabricantes de assentos para tratores oferecem suspensão semiativa, ou seja, o movimento é detectado por um sensor e transmitido por um acelerômetro para o microprocessador que elabora sinais atuando sobre a suspensão. Segundo esses fabricantes, esse sistema melhora significativamente a resposta da suspensão, reduzindo em até 40% os distúrbios.

No Brasil, ainda são encontrados muitos tratores antigos com assentos que possuem sistema de suspensão precária, de maneira que o amortecimento das vibrações ocupacionais é feito somente pelo estofamento do banco e sem nenhum tipo de ajuste. Dessa forma, o assento é peça essencial do projeto mecânico da máquina, pois é o posto de trabalho do tratorista. É extremamente importante que o assento possua apoio para os braços, regulagem vertical e longitudinal, para propiciar maior conforto e segurança ao operador.

Além disso, existem tecnologias aplicadas ao isolamento da cabine de suspensão, para que os vidros e o painel não amplifiquem ainda mais as vibrações neste ambiente interno. São utilizadas borrachas de alta densidade para atenuar as vibrações de alta frequência. Os amortecedores para a cabine minimizam também os esforços do condutor, e essa tecnologia oferece outros benefícios que levam em consideração fatores humanos. Uma boa cabine de operação é projetada para oferecer melhor visibilidade, proteção contra capotamento, ruídos, poeira, gases, altas temperaturas, entre outros fatores.

Já o motor é a principal fonte de vibração dos veículos. As vibrações oriundas dele dividem-se em vibrações provenientes do processo de combustão e provenientes das forças mecânicas. Portanto, o tipo de combustível usado tem influência direta nas características particulares. Nos motores de ciclo Diesel, em consequência da sua elevada taxa de compressão, as vibrações têm um nível maior em relação aos motores do ciclo Otto (gasolina).

Contudo, tecnologias como a injeção direta de combustível sobre o topo do pistão, que costuma alinhar geração de maior potência com economia no consumo, garantindo um menor desperdício energético e econômico nas operações, também proporciona redução no ruído e na geração de vibrações, tornando eles também mais ergonomicamente adequados.

Um ponto essencial é a realização de cursos técnicos para o operador. É extremamente necessário que este entenda tais conceitos para prevenir problemas futuros, tanto na saúde como visando também à produtividade das operações. Ter conhecimento da máquina, da velocidade ideal de trabalho, da postura ergonomicamente adequada para operar, saber relatar os sintomas de fadiga, ter conhecimento de como verificar, lubrificar e manter o assento e as suspensões de cabine e chassi sempre conforme o descrito no manual. Esses, entre outros pontos, acabam auxiliando na redução dos danos vibracionais na saúde do tratorista.

Um dos fatores mais relevantes, que deve-se estar sempre atento, são as manutenções do trator, a serem realizadas frequentemente. Conferir lubrificação, regulagens, amortecedores, entre outros elementos, pode evitar acidentes e corrigir vibrações desnecessárias. Vale salientar que todas as substituições de peças da máquina precisam seguir as recomendações do fabricante, para assim evitar problemas futuros.

As vibrações mecânicas nos tratores agrícolas ainda são inevitáveis, contudo existem diversas maneiras de tentar reduzi-las. Procure sempre um profissional para auxiliar na resolução deste tipo de problema. Um especialista capacitado irá realizar intervenções necessárias para reduzir as vibrações no sistema mecânico, melhorar de forma integrada, e não dissociada, a segurança, o conforto e o bem-estar do operador. .M

Eduarda Yumi Aono, Tiago Rodrigo Francetto e Airton dos Santos Alonço, Universidade Federal de Santa Maria/Laserg

Identificando as fontes de vibrações

Para auxiliar na redução das vibrações nos tratores também é importante entender quais são as fontes destas e se atentar a responder algumas perguntas: – Como as vibrações são sentidas por você? – Em qual velocidade essas vibrações ocorrem normalmente? – O problema aumenta à medida que a velocidade aumenta? – O problema aumenta à medida que a rotação do motor aumenta? – As vibrações vêm da parte traseira ou dianteira do trator? – As vibrações ocorrem quando a máquina está com ou sem carga?