Modelamento de um trator agrícola e avaliação do comportamento dinâmico

Tem havido grande desenvolvimento das técnicas e equipamentos na agricultura nos últimos tempos. Isto tem possibilitado, desde que efeitos climáticos o permitam, ganhos de produção e safras cada vez maiores indicando um ganho de eficiência tornando a commodity de grãos um valioso ativo para o Brasil. Neste contexto os equipamentos agrícolas, especificamente tratores, tem um papel fundamental além de serem um dos que mais oneram a produção. Entender e estudar seu comportamento para propor equipamentos mais eficientes e robustos, mais ergonômicos e confortáveis para o trabalho diário, além de menos onerosos é uma tarefa necessária. Este trabalho propõe o modelamento de um trator agrícola de porte médio com 7 graus de liberdade e o estudo de seu comportamento dinâmico vibracional frente a condições de trabalho específicas visando o conforto de seus usuários através do método de Newmark. Análises dinâmicas no domínio do tempo são utilizadas para comparar o comportamento do trator em operação, o qual prevê um modelo biodinâmico para o motorista. Alguns dos resultados obtidos mostraram os deslocamentos e acelerações sofridas pelo operador no assento e esses dados propiciaram classificar qualitativamente e quantitativamente o mesmo. As reações dos pneus e os deslocamentos da suspensão também foram analisadas.There has been elevated development of techniques and equipment in agriculture in recent times. This has made it possible, as long as climatic effects allow production gains and increasing harvests, indicating an efficiency gain, making the grain commodity a valuable asset for Brazil. In this context, agricultural equipment, specifically tractors, has a fundamental role in addition to being one of the most burdensome productions. Understanding and studying its behavior in order to propose more efficient and robust equipment, more ergonomic and comfortable for daily work, in addition to being less expensive is a necessary task. This paper proposes the modeling of a mediumsized agricultural tractor with 7 degrees of freedom and the study of its dynamic vibrational behavior under specific working conditions, aiming at the comfort of its users through the Newmark method. Dynamic time domain analyzes are used to compare the behavior of the tractor in operation, which provides a biodynamic model for the driver. Some of the results obtained showed the displacements and accelerations suffered by the operator in the seat and these data allowed to classify it qualitatively and quantitatively. Tire reactions and suspension displacements were also analyzed

Modelo de trator agrícola considerando modelo biodinâmico, filtro para o pneu e Método de Newmark Quadrático

Nos últimos anos houve um enorme desenvolvimento das técnicas e equipamentos na agricultura. Isso possibilita, desde que efeitos climáticos o permitam, ganhos de produção e safras cada vez maiores, apontando um ganho de eficiência e tornando a commodity de grãos um valioso ativo para o Brasil. Neste contexto os equipamentos agrícolas, além deterem um papel fundamental para a produção em si, geram impactos àqueles que os operam. Entender e estudar seu comportamento para propor equipamentos mais eficientes e robustos, mais ergonômicos e confortáveis para o trabalho diário é fundamental para o avanço e aumento de produção, portanto, consequentemente, aumento da eficiência como um todo. Neste trabalho é feito o modelamento de uma suspensão de trator agrícola, implementando um modelo biodinâmico representando o motorista. Também é incorporado um novo algoritmo de integração não-linear incondicionalmente estável, que é mais preciso e rápido que o método de Newmark. Outro aspecto avaliado foi a implementação de um filtro para o pneu de forma que o seu diâmetro seja considerado ao trafegar sobre pistas irregulares.In recent years, there has been an enormous development of techniques and equipment in agriculture. This makes it possible, as long as climatic effects allow production gains and increasing harvests, pointing to a gain in efficiency making the grain commodity a valuable asset for Brazil. In this context, agricultural equipment, in addition to playing a fundamental role in production itself, generate impacts to those who operate them. Understanding and studying their behavior to propose more efficient and robust, more ergonomic and comfortable equipment for daily work is fundamental for the advancement and increase of production, therefore, consequently, an increase of efficiency as a whole. In the work, the model of an agricultural tractor suspension is proposed, implementing a biodynamic model representing the driver. A new unconditionally stable nonlinear integration algorithm is implemented, which is more accurate and faster than the Newmark method. Another aspect considered is the implementation of a filter for the tire so that its diameter is considered when traveling on irregular tracks