As inúmeras tecnologias nacionais desenvolvidas e voltadas aos mais diversos setores sempre buscam acompanhar as tendências que surgem fora das fronteiras brasileiras. Por exemplo, na linha automobilística, a evolução pode ser vista através de diversos fatores, os quais se tornam atrativos e argumentos de vendas. Dentre eles, destacam-se a disponibilidade de um maior número de acessórios de série, variedade de opcionais, design moderno, segurança e conforto dos passageiros, tudo isso alinhado ao menor preço e à alta qualidade.
Na área agrícola, por se tratar exclusivamente de veículos para trabalho rural, os objetivos a serem alcançados com as novas tecnologias são muito particulares. O desempenho de uma máquina agrícola é medido através da sua capacidade de realizar o melhor trabalho no menor tempo. O consumo de combustível, o desgaste das peças oriundo do tempo de utilização, o conforto dos operadores e o desperdício de produtos e defensivos são alguns dos fatores que definem o nível de produtividade de certo equipamento.
Devido ao grande número de irregularidades presentes nos terrenos agrícolas, o controle de vibrações é fundamental no desenvolvimento de novos equipamentos. Tais vibrações podem ser controladas quando se escolhem adequadamente os elementos da suspensão, cuja função é não deixar que a estrutura e o operador sofram com os drásticos
efeitos de uma superfície irregular. Hoje em dia é muito comum a realização de simulações computacionais de modelos matemáticos para a construção de protótipos, proporcionando uma diminuição nos custos de produção.
Geralmente, os equipamentos agrícolas produzem vibrações de baixa frequência, que, em seres humanos, contribuem para o surgimento de problemas neurológicos e doenças relacionadas à coluna vertebral. Por causa disso, a escolha correta do tipo de suspensão, além de tornar possível um aumento na velocidade de transição, é capaz de propiciar maior conforto e segurança ao operador. Porém, muitas vezes essa escolha é difícil, visto que diferentes objetivos exigem suspensões diferentes. De acordo com Dos Santos (1998),
As finalidades básicas de uma suspensão podem ser assim resumidas: suportar o peso do veículo e prover a dirigibilidade e segurança ao longo da via; isolar o monobloco e os passageiros de distúrbios, tais como os provenientes das irregularidades da via e das forças externas. O primeiro dos objetivos pode ser alcançado por uma suspensão “dura” enquanto que o segundo necessita de uma suspensão “mole”. Ou seja, têm-se objetivos conflitantes entre si.
Para que se possa obter um acréscimo de produtividade na agricultura, sabe-se que é necessário proteger as culturas contra os mais diversos tipos de pragas. Para isso, utilizam-se defensivos químicos aplicados com o auxílio de pulverizadores. Por se tratar de um implemento agrícola, o pulverizador é acoplado a um trator conduzido por um operador, que rege também as funções do implemento através de comandos hidráulicos ou eletrônicos. Um movimento errado produzido pelo operador é capaz de comprometer toda a qualidade de uma pulverização, independente do tipo de pulverizador.
Ferreira et al. (2010) afirma que,
No caso da aplicação de defensivos agrícolas, uns dos grandes aliados para obter elevado desempenho são os pulverizadores autopropelidos, os quais têm como principais vantagens a alta velocidade, a extensa faixa de aplicação e o grande volume do reservatório.
Alguns tipos de pulverizadores são montados em carretas de dois pneus, munidas de algum tipo de suspensão. Nestes casos, um fator considerável é a variação da massa que acontece durante a pulverização. Inicialmente, com o reservatório cheio, a massa do conjunto carreta-pulverizador é maior, provocando uma grande carga na suspensão. À medida que o tempo passa, o reservatório tende a esvaziar, resultando em um “alívio” na suspensão da carreta.
Segundo Baldi (2004),
Considerando um sistema convencional de suspensão, a redução da carga resulta na variação da altura da carreta, o que é prejudicial à eficiência da pulverização. Outro fator amplamente afetado pela variação da massa é o fator de amortecimento, principalmente nos veículos dotados de suspensão hidropneumática, uma vez que a rigidez da mola é amplamente progressiva. A carreta também não deve gerar grandes variações de força aplicada sobre o pneu afim de não danificar o terreno.
Com relação à altura do veículo Baldi (2004) ainda relata que,
O projeto da suspensão deverá ser tal que, com a sua instalação, esta altura não se altere demasiadamente, uma vez que não é recomendado ter um centro de gravidade muito alto, elevando o momento de inércia angular do veículo e, consequentemente, aumentando a sua instabilidade (balanço) durante o trabalho.
Tal afirmação é fundamentalmente importante, visto que neste estudo busca-se analisar a estabilidade de um pulverizador do tipo torre, cuja principal característica é a altura elevada, que, por sua vez, resulta em uma grande instabilidade da estrutura.
A suspensão é responsável pela manutenção do contato dos pneus com o solo. Muitas vezes, isso só é possível graças a um conjunto de componentes, cada um com uma tarefa específica. Dentre os componentes mais conhecidos estão as molas, que são responsáveis pela absorção dos choques causados por buracos e grandes oscilações no terreno, e os amortecedores, que absorvem a energia de oscilação das molas. Ainda existem os sistemas onde as rodas são presas ao chassi, fazendo com que toda a suspensão seja tarefa exclusiva dos pneus.
Atualmente, as suspensões podem ser divididas em ativas, semiativas e passivas. Para Motta (apud MARGOLIS, 2005),
Um modelo linear é utilizado para comparar os sistemas passivos e ativos. O sistema semi-ativo é considerado não linear e a comparação com os demais tipos de suspensão é feita através de simulação computacional. Resultados mostram que o desempenho do sistema semiativo se aproxima do desempenho obtido pelo sistema ativo.
Como já mencionado, os terrenos agrícolas caracterizam-se por serem irregulares, com constante presença de buracos, solavancos e até mesmo pedras. Devido a isso, geralmente utilizam-se sistemas de suspensão baratos, sem possibilidade de implantação de controladores. Isso é plenamente justificável quando se analisam os danos que tais irregularidades podem causar no equipamento, onde as consequências podem variar de um
simples desbalanceamento ou mudança na rigidez de algum componente até um dano mais grave, que só pode ser resolvido com a substituição de peças.