RESUMO Os ensaios de máquinas em geral são procedimentos padronizados que objetivam apresentar informações confiáveis e imparciais a respeito dos espécimes avaliados. O trator agrícola é a principal fonte de potência no meio agrícola e os ensaios de tratores permitem conhecer profundamente as características construtivas dessa máquina, conferindo a estes maiores rendimentos no campo. A realização de ensaios em tratores e máquinas agrícolas normalmente é de responsabilidade de órgãos governamentais oficiais ou instituições de pesquisa, além dos próprios fabricantes. Novas máquinas e tecnologias estão sendo desenvolvidas e, conhecer a situação atual dos ensaios de tratores, detalhar seus procedimentos e avançar na elaboração de metodologias voltadas para avaliação de máquinas é fundamental na atual agricultura 4.0. Esta revisão buscou apresentar o estado da arte na realização de ensaios com tratores agrícolas no mundo e, particularmente, no Brasil. A agricultura 4.0 ou agricultura inteligente, incorpora novos e avançados recursos, tais como a computação embarcada, os sensores e os atuadores aos ensaios de desempenho operacional e de eficiência, contribuindo assim com a modernização da tecnologia e o aprimoramento das máquinas. Novas formas de avaliação do desempenho e coleta de dados estão latentes e precisam ser estabelecidas através de normas claras e específicas.

ABSTRACT Machine tests are standardized procedures that aim to present reliable and impartial information of the evaluated machines. The agricultural tractor is the main source of power in the agricultural setting. Therefore, to acquire an in-depth knowledge of the operational and performance characteristics of these machines, a tractor test is necessary as this will help in achieving higher yields in the field. Performance of tests of tractors and agricultural machinery is usually the responsibility of the manufacturers, official government agencies, and research institutions. New machines and technologies are being developed; therefore, information on the current status of tractor testing and the procedures and advances in the methodologies used for the evaluation of machines is fundamental in today’s agriculture 4.0. This review aims to examine the current state of agricultural tractor testing worldwide, with special focus on that in Brazil. Agriculture 4.0, or intelligent agriculture, incorporates new and advanced resources, such as computers, sensors, and actuators, which are used in operational performance and efficiency testing, thus contributing to the modernization of technology and improvement of machines. New methods of performance assessment and data collection are under consideration and should be established through clear and specific standards.

RESUMO Os sistemas florestais de curta rotação possuem elevada produtividade em reduzido espaço de tempo e área, entretanto poucos trabalhos enfocam a qualidade da biomassa florestal produzida nessas condições. De fato, a qualidade da matéria-prima é muito importante para alto rendimento nos sistemas energéticos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar a madeira com casca proveniente de diferentes sistemas florestais adensados, por meio do conhecimento do poder calorífico superior e dos principais componentes químicos da madeira – lignina insolúvel, extrativos e cinzas. Adicionalmente, estudou-se o acúmulo desses componentes por árvore ao longo do tempo. As florestas clonais de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandisforam plantadas em cinco espaçamentos de plantio e três níveis de adubação. Aos 18, 24 e 30 meses após o plantio, coletaram-se árvores-amostra, das quais foram separados discos da região do DAP para análises químicas. No geral, os teores de lignina insolúvel, extrativos totais e cinzas obtidos nos diferentes tratamentos estão de acordo com os encontrados na literatura e assemelham-se aos das árvores mais velhas da mesma espécie. O acúmulo dos componentes químicos por árvore foi maior em florestas menos adensadas (espaçamentos mais amplos).

ABSTRACT The short rotation forestry systems have high productivity in short period of time and area, however, few studies focused on the quality of forest biomass produced in these conditions. In fact, the quality of the raw material is very important for high performance of energy systems. Thus, the present work aimed to study the wood with bark from different dense forest systems, through knowledge of the gross calorific value and the main chemical components of wood – insoluble lignin, extractives and ash. Additionally, we studied the accumulation of these components in the tree over time. Clonal forestry ofEucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis were planted in five planting spaces and three fertilization levels. At 18, 24 and 30 months after planting, sample trees was collected and disks from the DBH region were separated for the chemical analyses. Overall, the levels of insoluble lignin, extractives and ash obtained from the different treatments are in agreement with the literature and the values are similar with other older trees from the same species. The accumulation of chemical components in each tree was higher in less dense forests (more space between trees).

O ensaio de consolidação preconiza a utilização de um consolidômetro. Esse equipamento, até então, não era produzido e comercializado no Brasil. Os modelos não automatizados disponíveis para importação, apesar da proposta de baixo custo, ainda são rústicos e necessitam de contínua calibração dos níveis de pressão durante a realização do ensaio. A exclusividade e intervenção de um técnico durante todo o ensaio, associada à precária coleta de dados nesses modelos, ainda são os principais fatores que têm inviabilizado a consolidação desse ensaio na ciência do solo brasileira. Como alternativa a esses problemas, este trabalho teve por objetivos desenvolver e automatizar um consolidômetro a partir de um Controlador Lógico Programável (CLP) com interface homem-máquina (IHM). O equipamento é constituído de um gabinete de metal que aloja conjuntos de dispositivos pneumáticos, eletrônico-digital e atuadores de força e posição. O funcionamento de cada dispositivo de forma isolado ou conjugado é gerenciado por meio de um software em linguagem de programação ladder, que, a partir de um CLP com IHM incorporada, possibilita armazenar instruções e implementar funções. A interface entre o PC e o consolidômetro é feita pelo software CA-Linker, v 1.0, projetado especificamente para o equipamento. O uso do CLP com IHM incorporada permitiu o desenvolvimento e a automação do consolidômetro. O desempenho e a eficiência do conjunto de dispositivos (pneumáticos, eletrônico-digital e atuadores de força e pressão) foram comprovados pelos excelentes resultados dos valores de deformação e pressão obtidos em função do tempo e, principalmente, do comportamento da curva de compressão, gerada pelos ensaios de compressão.

To run a consolidation test, it is necessary to use a consolidometer. This equipment, however, had not been produced and sold in Brazil until some years ago. Non-automatic models available for import, although of low cost, are nevertheless rustic and need continuous calibration of pressure levels during the consolidation test. The exclusiveness and intervention of a technician throughout the test, associated with the precarious acquisition of data in these models, are still major factors that have made consolidation of this test impracticable in Brazilian soil science. As an alternative to these problems, the aim of this study was to develop and to automatize a consolidometer through a Programmable Logic Controller (PLC) with human-machine interface (HMI). This piece of equipment consists of a metal cabinet that houses sets of pneumatic and electronic-digital devices, and force and position actuators. The operation of each device in an isolated or combined manner is managed by software in ladder programming language, which makes it possible to store instructions and to implement functions from a PLC with incorporated HMI. The interface between the PC and the consolidometer was developed by "CA-Linker" software, v 1.0, designed specifically for the equipment. The use of a PLC with incorporated HMI allowed the development and automation of the consolidometer. The performance and efficiency of the set of devices (pneumatic and electronic-digital devices, and force and position actuator) were confirmed by the excellent results of the strain values obtained as a function of time, and especially the results of the compression curve generated from the compression tests.

A compactação devido ao tráfego de maquinários ocasiona danos ao solo que podem interferir no adequado desenvolvimento do sistema radicular das plantas, apresentando como principal dano a diminuição da produtividade das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a compactação do Cambissolo Háplico ocasionada pelo tráfego do Skidder na extração de Pinus elliottii var. elliottii em ramal secundário de extração de madeira, nos rastros dos pneus e dos fustes, variando-se a frequência de tráfego do trator. Os rastros dos pneus e dos fustes foram na mesma linha de tráfego da passada anterior, cada qual localizado em seu respectivo rastro. A área de estudo localizou-se no município de Capão Bonito-SP, em cultivo de Pinus elliottii var. elliottii, e os dados de compactação foram obtidos da área sem tráfego (testemunha) e dos tratamentos com 1, 2, 3, 4 e 5 passadas do Skidder, em duas camadas, de 0,00-0,05 m e de 0,10-0,15 m de profundidade. Os resultados demonstraram que houve compactação adicional sob tráfego de cada passada do Skidder, sendo maior na camada de 0,00-0,05 m de profundidade. Adicionalmente, a compactação do solo foi mais acentuada sob menores teores de água no solo, sendo contrário ao esperado.

The compaction due to machinery traffic causes damage to the soil that can interfere with the development of the root system of plants, resulting in decreased crop yields. The objective of this study was to evaluate the Inceptisol compaction caused by Skidder traffic in extraction of Pinus elliottii var. elliottii in secondary extension logging in tire tracks and stems, varying the frequency of tractor traffic. The tire tracks and stems were in the same line of traffic passage earlier, each located in their respective tracks. The study area was located in the municipality of Capão Bonito-SP, in cultivation of Pinus elliottii var. elliottii and samples were obtained from an area without traffic (control) and applications with 1, 2, 3, 4 and 5 Skidder passes in two layers, 0.00 to 0.05 and 0.10 - 0.15 m depth. The results showed that there was additional compaction by each passage of the Skidder, being higher in the layer of 0.00 to 0.05 m depth. Soil compaction was more pronounced under lower water content in the soil, being contrary to the expected.

O objetivo deste trabalho foi analizar a distribuição espacial da compactação do solo e a influência da umidade do solo na resistência à penetração. Esta última variável foi descrita pelo índice de cone. O solo estudado foi Nitossolo e os dados de índice de cone foram obtidos usando um penetrômetro. A resistência do solo foi avaliada a 5 profundidades diferentes, 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm e mais de 40 cm, porém o conteúdo de umidade do solo foi medido a 0-20 cm e 20-40 cm. As condições hídricas do solo variaram nas diferentes amostragems. Os coeficientes de variação para o índice de cone foram 16,5% a 45,8% e os do conteúdo de umidade do solo variaram entre 8,96% e 21,38%. Os resultados sugeriram elevada correlação entre a resistência do solo, estimada pelo índice de cone e a profundidade do solo. Sem embargo, a relação esperada com a umidade do solo não foi apreciada. Observou-se dependência espacial em 31 de 35 séries de dados de índice de cone e umidade do solo. Esta dependência foi ajustada por modelos exponenciais com efeito pepita variável de 0 a 90% o valor do patamar. Em séries de dados o comportamento foi aleatório. Portanto, a técnica das distâncias inversas foi utilizada para cartografar a distribuição das variáveis que não tiveram estrutura espacial. Na krigagem constatou-se uma suavização dos mapas comparados com esses das distâncias inversas. A krigagem indicadora foi utilizada para cartografar a variabilidade espacial do índice de cone e recomendar melhor manejo do solo.

The aim of this work was to analyze the spatial distribution of soil compaction and the influence of soil water content on the resistance to penetration. The latter variable was described by the cone index. The soil at the study site was a Nitisol and the cone index data were obtained using a penetrometer. Soil resistance was assessed at 5 different depths, i.e. 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm and deeper than 40 cm, whereas soil water content was measured at 0-20 cm and 20-40 cm. Soil water conditions varied during the different samplings. Coefficients of variation for cone index ranged from 16.5% to 45.8% while those for soil water content varied from 8.96% to 21.38%. Results suggested a high correlation between soil resistance, as assessed by the cone index, and soil depth. However, the expected relation with soil water content was not observed. Spatial dependence was observed in 31 out of 35 data series, both cone index and soil water content. This structure was fitted to exponential models with nugget effect varying from 0 to 90% of the sill value. Four of the data series showed a random behaviour. Inverse distance technique was used in order to map the distribution of the variables when no spatial structure was observed. Ordinary kriging showed a smoothing of the maps compared to those from inverse distance weighing. Indicator kriging was used to map the cone index spatial distribution for recommendation of further soil management.

Com o aumento do tempo de uso do sistema plantio direto (SPD), atributos físicos do solo são modificados; entretanto, os efeitos ainda não estão bem quantificados. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e preparo convencional, usando atributos físicos do solo em um Nitossolo Vermelho distroférrico. Os sistemas de manejo estudados foram: mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Os valores de densidade do solo foram menores na profundidade de 0-5 cm em relação a 10-15 cm para todos os sistemas. Os sistemas de manejo MN e PD12, na profundidade de 0-5 cm, apresentaram densidade do solo inferior à dos demais sistemas. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados do solo foi crescente com o tempo de adoção do sistema plantio direto, na profundidade de 0-5 cm, e a mata nativa (MN) apresentou maior DMG em ambas as profundidades. O tempo de adoção do SPD não promoveu diferenciação na porosidade total. O PD12 apresentou aumento da macroporosidade e diminuição da microporosidade na profundidade de 0-5 cm em relação aos demais sistemas. A resistência do solo à penetração não apresentou tendência predominante de variação com o tempo de adoção no SPD, tampouco em relação ao tipo de preparo. Os sistemas PD12 e MN apresentaram maiores velocidades de infiltração tridimensional de água no solo e condutividade hidráulica do solo saturado.

As the time of adoption of no-tillage systems lengthens thee occur modification in soil physical attributes; however, these effects are not well quantified yet. The present study had the objective to evaluate the effect of time of adoption of a no-tillage system, compared to native forest and a conventional tillage system using physical attributes of a Dystroferric Red Nitosol. The evaluated systems were: PD1 (one year of adoption of no-tillage), PD4 (no-tillage for four years), PD5 (no-tillage for five years), PD12 (no-tillage for 12 years), one system under conventional tillage (PC for 18 years ) and another without use or intervention (native forest-MN). The increase in no-tillage adoption time led to a decrease in bulk density and compaction at the 0-5 cm depth, but cause no alterations at the 10-15 cm depth. The mean geometric diameter (DMG) of aggregates increased along the time of adoption of no-tillage at the 0-5 cm depth and the MN presented the largest DMG at both soil depths. The time of adoption of the no-tillage system caused no differentiation in total soil porosity. Penetration resistance presented no predominant trend of variation along the time of adoption of no-tillage. There was also no trend in relation to the other systems. PD12, at the depth of 0-5 cm, presented the largest macro and the smallest micro porosity. Soil water infiltration was faster and the saturated hydraulic conductivity of the soil was higher under the systems PD12 and MN.

Os efeitos do tráfego de máquinas nos atributos do solo de acordo com o tempo de adoção do sistema plantio direto são ainda pouco pesquisados em ambientes tropicais, e muitas dúvidas ainda persistem sobre a variação dinâmica da estrutura do solo e a sua interação com máquinas e equipamentos. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e de preparo convencional, usando os modelos de compressibilidade do solo. O estudo foi realizado em um Nitossolo Vermelho distroférrico, sob mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Amostras indeformadas e deformadas foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 10-15 cm). O tempo de adoção do sistema plantio direto alterou o comportamento compressivo dos solos em ambas as profundidades, por meio das mudanças na pressão de preconsolidação. A profundidade de 0-5 cm apresentou menor capacidade de suporte de carga do que a profundidade de 10-15 cm. A profundidade de 0-5 cm, em todos os sistemas de manejo, mostrou-se mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 10-15 cm. Os sistemas de plantio direto e convencional apresentaram a capacidade de suporte de carga crescente na seguinte ordem: PD5 < PD12 < PD1 < PD4 <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PC, para a profundidade de 0-5 cm e para a profundidade de 10-15 cm: MN <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PD12 < PC <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PD4 < PD5, enquanto o sistema PD1 apresentou comportamento diferenciado.

The effects of machinery traffic on soil attributes following the adoption of no-till systems in tropical environments are still poorly documented. Numerous questions persist about the dynamic variation of soil structure and its interaction with machinery and equipments. The present study had the objective to evaluate the effect of time of adoption of no-tillage system and compare them to a conventionally tilled soil and a soil under a native forest using soil compressibility models. The evaluated systems were: PD1 (one year of adoption of no-tillage), PD4 (no-tillage for four years), PD5 (no-tillage for five years), PD12 (no-tillage for 12 years), one system under conventional tillage (PC for 18 years ) and another without use or intervention (native forest-MN) on a Dystroferric Red Nitosol. The time since adoption of the no-tillage system altered the soil compression performance at both depths (0-5 and 10-15 cm) through changes in the compression index and pre-consolidation pressure. The smallest capacity of load support was observed at the 0-5 cm depth and the highest at the 10-15 cm depth. Soils of all systems proved more susceptible to soil compaction at the 0-5 cm depth than at the 10-15 cm depth. The load support capacity of soils under no-tillage and conventional tillage systems presented the following sequence: PD5 < PD12 < PD1 < PD4 <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PC for the 0-5 cm depth and MN <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PD12 < PC <FONT FACE=Symbol>@</FONT> PD4 < PD5 for the 10-15 cm depth. The PD1 system presented a distinct behavior.

O trabalho comparou o desempenho de um trator agrícola 4x2 TDA de 89 kW (121cv) em função do tipo de pneus (radial, diagonal e de baixa pressão), a condição de lastragem (com e sem água nos pneus) e quatro velocidades [V1 (1,84km h-1), V2 (3,18km h-1, V3 (4,57km h-1), V4 (5,04km h-1)]. O experimento foi realizado na UNESP-Jaboticabal-SP, em condição de preparo do solo com escarificador de sete hastes a 30cm de profundidade. Os pneus foram do tipo R1, com as seguintes características: [radial (dianteiros-14.9 R 26; traseiros-620/75 R 30) diagonal (dianteiros-14.9-26, traseiros-23.1-30) e BPAF (dianteiros-500/60-26.5; traseiros-700/55-34)]. O delineamento experimental foi blocos casualizados, em esquema fatorial 3x2x4, com 24 tratamentos e três repetições. Os resultados evidenciaram vantagens para o trator equipado com pneus radiais.

The objective of this study was to compare the performance of the FWD agricultural tractor, equipped with three types of tires (bias ply, radial and low pressure), with and without tire water ballasting, operating in four forward speed. The research was carried out at UNESP, SP, Brazil, with the tractor pulling a chisel plow. A tractor with 89kW (121cv) engine power equipped with FWD, was used in the experiment, and the tires used had the following characteristics: radial (front: 14.9R26 and rear: 620/75R30), bias ply (front: 14.9-26 and rear: 23.1-30) and low pressure (front: 500/60-26.5 and rear: 700/55-34). The experiment was conducted in a completely randomized block, design (3x2x4), with 24 treatments and three replications. The results evidenced advantages for the tractor equipped with radial tires.

A circunferência de rolamento dinâmica dos pneus agrícolas é uma medida importante para o estudo do desempenho de tratores agrícolas. Neste trabalho, compararam-se dois métodos de determinação da circunferência de rolamento dinâmica - um manual e um eletrônico (com instrumentação das rodas de tração) - sob duas velocidades de deslocamento e cinco combinações de pressão de inflação nos pneus dianteiros e traseiros. O método manual forneceu valores estatisticamente superiores aos do eletrônico, com diferença absoluta máxima de 0,24%. A pressão de inflação influenciou significativamente os valores medidos, enquanto a velocidade de deslocamento, para os valores do ensaio (3,0 e 6,0 km.h-1), não apresentou influência significativa.

The dynamic rolling circumference of agricultural tires is an important parameter to take in to account during agricultural tractor performance evaluation. Two measuring methods were compared in this paper, one manual and the other using electronic instrumentation of wheel drives. Two forward speeds and five combinations of front and rear tires inflation pressure were analyzed. The results showed that the manual method gave statistically higher values than the electronic one; although the maximum absolute difference had been of 0.24%. The inflation pressure presented significant influence in measured values, while the forward speed, for tested values (3.0 and 6.0 km.h-1), showed no significant influence.