Mecanização

Cuidados com a TOMADA DE POTÊNCIA

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O mecanismo também chamado de tomada de força, de tantas utilidades no trabalho diário na propriedade, exige uma série de precauções para não causar acidentes. Uma pesquisa apontou que de 228 acidentes envolvendo máquinas agrícolas, 30% envolveram o dispositivo

Leonardo Casali, Marcelo Silveira de Farias, Hêmilli Kauani Ubinski Bairros, Mateus Cassol Cella, da Universidade Federal de Santa Maria/RS

No segmento agrícola faz-se necessário o uso de máquinas para auxiliar na execução das mais variadas atividades da propriedade. Neste sentido, sabe-se que o trator é a principal fonte de potência utilizada para tracionar e acionar órgãos ativos de implementos e máquinas agrícolas. Diante disso, a indústria de tratores desenvolveu um mecanismo capaz de “transmitir” a potência gerada pelo motor do trator para movimentar bombas hidráulicas, bombas de pulverização, picadores de silagem, rosca sem fim para descarga do reboque graneleiro, turbinas de uma semeadora pneumática, dentre outros tantos. Este mecanismo, popularmente conhecido como tomada de força, é denominado de tomada de potência (TDP), do termo na língua inglesa power take-off (PTO). A TDP é um eixo proveniente do motor, que passa pela transmissão e chega à parte traseira do trator. Esse eixo é autônomo a transmissão, ou seja, não tem nenhuma ligação com a transmissão da máquina e somente ao motor, com uma exceção, a ser explicado posteriormente.

O acionamento (liga e desliga) do eixo da TDP com o motor é feito conjuntamente com o sistema de embreagem do trator. Portanto, existem quatro modos de acionamento: TDP dependente, TDP independente, TDP semidependente e TDP proporcional ao deslocamento do trator. Este último, bastante utilizado com reboque forrageiro, para descarga de silagem ou para correção da quantidade de calda aplicada em função da variação da velocidade do trator. Cada sistema é montado na máquina de acordo com o fabricante ou nível tecnológico empregado.

Devido à ligação direta do motor com o eixo da TDP, e ao regime de trabalho do motor é em torno de 1.500 a 2.500 rpm, há necessidade de uma redução destas rotações para que chegue nas rotações padrões (540 ou 1.000 rpm), no final do eixo. Por isso, fala-se em relação de transmissão, que nada mais é que a divisão da rotação do motor pela rotação padrão da TDP, podendo variar de três a quatro para a rotação de 540 rpm e de 1,5 a duas para a rotação de 1.000 rpm. Visto que há certa distância entre a TDP do trator e os órgãos ativos dos implementos e máquinas, faz-se necessário o uso de um elemento de ligação entre os dois. A árvore com junta cardânica, conhecida simplesmente como cardã, é o elemento de ligação, responsável pela transmissão de potência da TDP até os órgãos ativos, alguns exemplos já descritos anteriormente.

Os principais componentes da árvore com junta cardânica são os garfos, as cruzetas (formam juntas universais), luva, ponteira, tubos e barra. As juntas universais, presentes em ambas as extremidades, possibilita a transmissão de potência entre eixos desalinhados. Dessa forma, pode-se transmitir o movimento rotativo em outra direção sem alterar o sentido de giro. Estes elementos possibilitam que a operação de roçagem, por exemplo, possa ser realizada próxima às cercas, onde o cardã trabalhará na posição diagonal (para baixo e para direita ou esquerda). São fabricadas de acordo com padrões internacionais, o que faz com que seus componentes possam ser intercambiáveis dentro de uma série. São classificadas de acordo com a seção do tubo, que pode ser quadrado, oval, triangular, ou triangular homocinético. Dentro desta classificação, são divididas em séries que indicam a potência e o torque de trabalho.

Nos termos da lei, a Norma Regulamentadora 31 (NR 31) prevê segurança e saúde no trabalho na agricultura, pecuária, silvicultura, exploração florestal e aquicultura com o uso da árvore cardânica. Segundo a NR 31.12, o “eixo” cardã deve possuir proteção adequada, em perfeito estado de conservação em toda a sua extensão, fixada na “tomada de força” da máquina, desde a cruzeta até o acoplamento do implemento. O uso da capa protetora da árvore cardânica é indispensável, bem como a revisão da mesma. A capa é composta por cones de proteção em ambas as extremidades, os quais “cobrem”, em parte, as cruzetas e o restante da extensão. Porém, como as cruzetas não ficam totalmente cobertas, faz-se necessário o uso dos “escudos”, que complementam a proteção. Os escudos fazem parte da estrutura das máquinas, trator e implemento, garantindo que a árvore com junta cardânica não fique exposta.

O acoplamento da árvore cardânica na TDP do trator ou no eixo livre do implemento deve ser realizado com atenção, uma vez que mal acoplado a árvore pode se desprender, podendo causar acidente. Recomenda-se que, a árvore seja empurrada até o final com o pino elástico acionado; posteriormente deve-se soltar o pino e puxar a árvore de volta, para assegurar que esteja travada pelo pino elástico. É de conhecimento que, a árvore cardânica é formada pela união de dois semitubos, um deles é maciço (mais pesado) e o outro é oco (mais leve), encaixando-se, perfeitamente, um dentro do outro. Esta é a razão porque também é chamada de árvore telescópica, pois ao “correr” um dentro do outro, altera o comprimento. Isso é se repete várias vezes durante a operação agrícola, no momento de uma manobra de cabeceira, por exemplo.

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Na imagem, a árvore cardânica está protegida pela capa, com correntes em ambos os lados, mas no trator falta o escudo para proteger o eixo da tomada de potência

Em função disso, uma medida que pode ser adotada para garantir a segurança da operação é acoplar a parte maciça no implemento ou na máquina agrícola, e a parte oca na TDP do trator. Caso ocorra alguma ação que venha a desunir os semitubos, a parte que continuará tendo movimento rotativo, proveniente da TDP, é a oca que, consequentemente, tende a causar menos danos ao trator, uma vez que, é mais leve em relação ao outro semitubo. Para evitar que a capa protetora de cardã gire quando acionada pela TDP, usa-se uma corrente, a qual é de extrema importância, uma vez que fixa a proteção, impedindo-a de girar. As correntes estão atreladas à capa protetora, em uma das extremidades é fixada no trator e na outra é presa ao implemento.

A fim de comprovar a qualidade da capa protetora, os fabricantes devem, obrigatoriamente, submetê-la aos ensaios de laboratório, que seguem normas oficiais para determinar a resistência e a durabilidade das proteções. Além disso, deve apresentar sinalizações de segurança (pictogramas) e orientações técnicas dos fabricantes. Quando danificada, deve ser trocada imediatamente, para evitar que a operação agrícola seja realizada sem que a árvore cardânica esteja protegida. Obrigatoriamente, implementos e máquinas agrícolas que necessitam de acionamento de algum mecanismo, como citamos anteriormente, pela TDP do trator, saem de fábrica com capa protetora de cardã. Esta proteção, em alguns casos, é retirada ou mantida pelo usuário até que seja danificada, e neste caso, geralmente, não é substituída.

Acidentes com a árvore cardânica são mais frequentes do que se imagina, e quando ocorrem podem ser fatais. Uma pesquisa aponta que, de 228 acidentes envolvendo máquinas agrícolas, 30% (cerca de 70) foram ocasionados por este dispositivo. Quando a TDP do trator está acionada, a árvore assume um elevado número de rotações por minuto. Por isso, em caso de acidente, o tempo de reação é quase nulo, impossibilitando que tanto a vítima (usuário) quanto alguém que esteja próximo, possa ter qualquer atitude. Algumas medidas protetivas devem ser tomadas quando estiver trabalhando com a TDP do trator acionada e, consequentemente, com a árvore cardânica em movimento, como as da tabela nesta página.

Em função do elevado número de acidentes envolvendo a árvore cardânica, dentre outros motivos, alguns fabricantes estão optando pelo uso de mangueiras hidráulicas para acionamento de órgãos ativos de implementos e máquinas agrícolas, como a rosca sem fim para descarga de reboques graneleiros, por exemplo. Na Europa, muitos componentes já são acionados eletricamente. Em resumo, é de suma importância, que o operador redobre os cuidados quando estiver trabalhando com implementos ou máquinas agrícolas acionadas pela TDP do trator. As pesquisas apontam que a falta de conhecimento, de atenção e de conscientização dos operadores são as principais causas que contribuem para a ocorrência de acidentes.