Projeto estrutural de braço mecânico articulado para roçadeira FLV 225

Abstract

Este trabalho apresenta um dimensionamento assistido por computador de dois braços mecânicos articulados, que são implementados ao chassi de um trator John Deere 5870E, a serem empregados no manejo de roçadeiras FLV 225. Adicionando duas roçadeiras, amplia-se a área de corte em 260%, causando redução do tempo de prestação do serviço em gramados e impactando diretamente a eficiência de corte. Adicionalmente, o sistema é capaz de realizar o corte de grama em taludes e ter custo compatível com os gastos estimados para o trator durante sua vida útil na empresa. É almejado um baixo impacto nos procedimentos de manutenção dos componentes e sistemas próximos, de tal maneira que o sistema poderá ser removido quando desejado. Diante disso, o projeto conta com o desenvolvimento de três componentes principais: chapa, braço e adaptador. A chapa é o componente que é fixado nos furos na parte lateral do chassi do trator, este componente passou por uma análise de otimização topológica e sua massa foi reduzida em 20%. O braço é unido à chapa por meio de pino. Por fim, o adaptador é o componente que é fixado na roçadeira por parafusos e unido ao braço por pino. Dessa forma, com a atuação de um cilindro hidráulico posicionado entre a chapa e o braço é possível fazer a elevação do sistema. Além do projeto dos principais componentes, realiza-se o dimensionamento dos pinos e das bronzinas do sistema, assim como a seleção de vários outros acessórios necessários para que o sistema opere de maneira eficaz e segura. Entre o braço e a chapa, é selecionado um sistema de travamento e um batente de borracha, com isso, o braço é travado na vertical de forma anão dificultar o tráfego do trator em rodovias. Na região de contato da roçadeira com o braço, é selecionado outro sistema de travamento e batente de borracha para evitar movimentações indesejadas da roçadeira quando a mesma estiver fora de serviço. Para o cálculo dos esforços são empregados métodos analíticos, enquanto que as tensões e deformações máximas são estimadas pelo Métodos dos Elementos Finitos (MEF). Com o MEF é possível saber os locais de maiores tensões na estrutura que devem ser vistoriados periodicamente quando o sistema mecânico estiver em funcionamento. A estrutura apresenta um custo estimado de R$22.797,86, que representa um valor viável para o contexto do projeto.