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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Projeto e construção de uma célula de carga para medir força de tração em tratores agrícolas
metadata.dc.creator: Brönstrup, Carlei
metadata.dc.contributor.advisor1: Rosendo,Tonilson de Souza
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Dias, Vilnei de Oliveira
metadata.dc.description.resumo: A força de tração, disponível na barra de tração de implementos agrícolas, é o principal parâmetro de comparação entre vários fatores de trabalho de tratores agrícolas, como o consumo horário e específico, por exemplo. Assim, um medidor de força de tração de implementos agrícolas que possibilite aquisição de dados no tempo permite a avaliação de parâmetros de solo referentes a realidade regional, otimizando o trabalho no campo. Permite também auxiliar na identificação de pontos críticos de operação em determinadas condições de uso/serviço. É dentro deste contexto que situa-se este trabalho, que tem por objetivo o projeto e construção de uma célula de carga para medir a força de tração que um trator agrícola exerce ao puxar algum implemento. O projeto é feito inicialmente a partir de simulações numéricas através do software Ansys Workbench, para análise de tensões, seguido da fabricação da célula de carga, com materiais disponíveis junto ao curso de Engenharia Mecânica da UNIPAMPA/Campus Alegrete. A célula de carga projetada utiliza extensômetros de resistência elétrica ou strain gages que são transdutores que convertem deformação em variação da resistência elétrica. Quatro strain gages são ligados entre si na forma de um circuito Ponte de Wheatstone que converte variação de resistência elétrica em variação de tensão elétrica. Também foi projetado e desenvolvido um dispositivo para conexão da célula de carga ao trator e ao implemento de forma a garantir que a mesma sofra apenas esforços axiais quando posta em serviço. Posteriormente à fabricação da célula de carga, foi feita a sua calibração utilizando uma máquina universal de ensaios. Por fim, o conjunto projetado (célula de carga e dispositivo) foi utilizado em testes experimentais de campo, segundo as normas NBR 10400 e CODE 2 – OECD. Os testes mostraram resultados satisfatórios e condizentes com o esperado validando o projeto. A calibração revelou a reprodutibilidade da célula de carga projetada e uma grande precisão. Os testes experimentais de campo foram realizados em três regimes de carga e mostraram resultados satisfatórios e foram consistentes com o esperado, validando assim o projeto desenvolvido. Os resultados também mostraram a complexidade da realização de um projeto mecânico, principalmente quando se trata de um sistema que envolve multidisciplinaridade.
Abstract: The pulling force, available on the agricultural implement drawbar, is the main parameter of comparison between various factors of agricultural tractors, such as hourly and specific consumption, for example. Thus, a traction force meter of agricultural implements that allows the acquisition of data in the time allows the evaluation of soil parameters referring to the regional reality, optimizing the work in the field. It also helps to identify critical points of operation under certain conditions of use / service. It is within this context that this work is located, whose objective is the design and construction of a load cell to measure the tractive force that an agricultural tractor exerts when pulling some implement. The project is initially done from numerical simulations through the Ansys Workbench software, for stress analysis, followed by the load cell manufacturing, with materials available at the UNIPAMPA / Campus Alegrete Mechanical Engineering course. The designed load cell utilizes strain gages or strain gages that are transducers that convert deformation into varying electrical resistance. Four strain gages are connected together in the form of a Wheatstone Bridge circuit that converts variation of electrical resistance into electric voltage variation. A device for connecting the load cell to the tractor and implement has also been designed and developed to ensure that it only undergoes axial loads when put into service. After the load cell was fabricated, it was calibrated using a universal test machine. Finally, the designed set (load cell and device) was used in experimental field tests, according to NBR 10400 and CODE 2 - OECD standards. The tests showed satisfactory and consistent results, validating the project. Calibration revealed the reproducibility of the designed load cell and high accuracy. The experimental field tests were performed in three load regimes and showed satisfactory results and were consistent with the expected, thus validating the developed project. The results also showed the complexity of performing a mechanical design, especially when it comes to a system that involves multidisciplinarity.
Keywords: Engenharia mecânica
Célula de carga
Strain gages
Tração de implementos
Mechanical Engineering
Load cell
Traction of implements
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
Citation: BRÖNSTRUP, Carlei. Projeto e construção de uma célula de carga para medir força de tração em tratores agrícolas. 73p. 2017. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1914
Issue Date: 3-Jul-2017
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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