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Manual de construção de um arado movido a animais ^{[ 1 ]} Equipamento projetado e fabricado no Haiti pelas Oficinas-escolas de Camp Perrin

Desenvolvido em cooperação com as Oficinas Codéart e as escolas do Acampamento Perrin.

Philippe Carlier, engenheiro de projetos da ISF

Guia para fabricar um arado de tração animal

Equipamentos projetados e fabricados no Haiti pelas escolas das Oficinas Camp Perrin.

Coleção "Manuais técnicos" Manual dirigido pela ISF com o apoio da Direção Geral de Cooperação Internacional (DGCI) Ingénieurs Assistance Internationale - Ingénieurs sans Frontières 2002http://www.isf-iai.be mail@isf-iai.be Avenue du Marly, 48, 1120 Bruxelas - Bélgica

Agradecemos a todas as pessoas sem as quais este livro não teria sido possível, e em particular: Jean Sprumont e Fanco Gattigo (AECP), Roger Loozen (Codéart), Didier Beaufort (COTA) e Michel Taquet.

Ficha técnica Tipo de solo: qualquer tipo de solo, mas ideal para solos pesados, não muito pedregosos. Tração: parelha de bois. Estabilidade: longitudinal. Disco de corte: tipo bico de pato, largura 8". Versoir: tipo cilíndrico. Uso: para pequenas propriedades (<4 ha) ou como complemento a máquinas mais pesadas em estabelecimentos maiores. Características: produção local, baixo custo de fabricação, técnicas de fabricação simples.

introdução

Este guia destina-se a todas as oficinas que desejam iniciar a fabricação de um arado de tração animal, adaptado às necessidades de pequenas propriedades rurais (<4 hectares) em países não industrializados. O arado descrito neste guia foi desenvolvido no Haiti pelas oficinas-escolas do Acampamento Perrin (AECP), o que garante sua boa adaptação à maioria dos países onde há escassez de habilidades técnicas e materiais, tanto em relação à fabricação quanto ao uso de materiais técnicos. De fato, milhares de arados foram produzidos e vendidos nas oficinas do Acampamento Perrin nos últimos vinte anos, primeiro pelo próprio Acampamento Perrin e, posteriormente, por um artesão independente. O arado, portanto, pôde evoluir, acompanhando as necessidades dos agricultores.

Como os arados são produzidos localmente, as chances de um agricultor encontrar peças de reposição com facilidade são maiores em comparação com um arado importado. A fabricação deste modelo de arado é o resultado de um longo processo de tentativas e erros. Este manual tem como objetivo auxiliar outras oficinas na produção deste arado e evitar os mesmos erros cometidos pela AECP. Este manual inclui não apenas desenhos detalhados de cada peça do arado, mas também desenhos de algumas ferramentas específicas úteis para auxiliar em sua fabricação. Essas ferramentas são as mesmas utilizadas em Camp Perrin, mas podem ser adaptadas dependendo dos materiais e máquinas disponíveis em sua oficina.

histórico

O arado AECP foi inspirado, tanto no design quanto no processo de fabricação, no pequeno modelo de arado também utilizado na Europa Ocidental antes da Segunda Guerra Mundial. Ao longo do tempo, o arado evoluiu até chegar ao modelo aqui apresentado. As principais melhorias foram o aumento da facilidade de fabricação e manutenção, a durabilidade dos componentes e a maior facilidade de uso e ajuste. A principal diferença deste arado reside em seu dispositivo de ajuste: as oficinas-escolas constataram que os dispositivos clássicos eram frequentemente mal compreendidos pelos agricultores. O sistema adotado é mais simples de usar e mais fácil de fabricar, proporcionando, ao mesmo tempo, um ajuste adequado da profundidade e largura do sulco.

A partir da década de 90, a produção desse modelo de arado diminuiu em Camp Perrin, não por causa da motorização da agricultura ou de outra solução técnica, mas sim devido a um declínio geral na produção agrícola no Haiti: os produtos de países vizinhos que praticavam agricultura extensiva (EUA, República Dominicana) eram baratos demais para os agricultores haitianos, o que os impedia de se manterem competitivos. Contudo, na maioria dos países não industrializados, esse fenômeno não é observado: em toda a África subsaariana e em muitas regiões da América Latina e da Ásia, o uso de equipamentos de tração animal ainda apresenta forte crescimento.

Contato: Oficinas-Escolas do Acampamento Perrin BP 14 Les Cayes Haiti - aecp@starband.net ou Codéart: info@codeart.org Equipamentos de tração animal... um esquema. Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura - Divisão de Sistemas de Apoio à Agricultura, Subdivisão de Engenharia Agrícola.

fabricação

Identificação dos diferentes elementos

Espaçadores Contre sep Punho da relha de arado

Roda da viga do arado, suporte da roda, aiveca, relha, dispositivo de ajuste da linha de tração.

Materiais: Chapa 90 x 8 LGR 305 mm; Chapa 30 x 8 mm LGR 2300; Chapa 38 x 8 LGR 600 mm; Chapa 40 x 8 mm LGR 2275; Chapa 50 x 8 LGR 390 mm; Chapa 38 x 5 LGR 300 mm; Tubo Ø40 Ep 2 Lgr 320 mm; Chapa 60 x 20 Lgr 1280 mm; Chapa 40 x 20 Lgr 400 mm; Chapa 510 x 240 Ep. 6 mm; Chapa 315 x 215 Ep. 6 mm; Chapa 200 x 150 Ep. 10 mm; Chapa 110 x 60 Ep. 2 mm

7 parafusos DIN 605 ou DIN 608 M10 x 30; 2 parafusos DIN 605 ou DIN 608 M10 x 50; 2 parafusos H M5 x 30; 1 parafuso H M10 x 50; 2 parafusos H M10 x 40; 3 parafusos H M12 x 60; 1 parafuso H M16 x 100; 3 porcas DIN 934 M5; 12 porcas M10; 3 porcas M12; 2 porcas M16; 3 arruelas planas M16.

Materiais: Alicate para a relha do arado (desenhos em anexo); Alicate para a aiveca (desenhos em anexo); Dobrador para a viga do arado (desenhos em anexo); Dobrador para a roda (desenhos em anexo); Prensa (+punção quadrada); Furadeira; Máquina de solda; Bigorna; Forno (desenhos em anexo).

A

A função geral da relha é "cortar" o solo; é este elemento do arado que abre caminho. Trata-se de um elemento altamente sujeito a desgaste. Existem muitos tipos de relhas, sendo a utilizada aqui o tipo "bico de pato". Este tipo de relha permite um trabalho eficaz em solos leves ou médios. O formato de bico de pato também proporciona maior estabilidade longitudinal ao arado. Devido ao seu custo relativamente elevado, preferimos uma relha reta simples (mais fácil de fabricar) para solos muito pedregosos, que sujeitam as relhas a um desgaste precoce. Uma vez desgastada, a relha pode ser reforjada para recuperar uma forma próxima à original.

Material: Aço mola manganossilício (C 0,47/0,55 Si 1,5/1,8 Mn 0,5/0,8) Re: 70/90 kg/mm² Recomenda-se a imersão das peças de trabalho em óleo de têmpera a 830-860 °C. Fabricação: O recortador é forjado a quente com martelo e bigorna. Os furos de fixação têm um formato especial: são perfurados circularmente, fresados ​​e, em seguida, a parte fresada é forjada na bigorna com um punção quadrado (de preferência forjado a quente). Esses furos com formatos específicos são destinados a acompanhar uma placa de rosca e um colar quadrado do tipo DIN 605 ou DIN 608 (ver Figura 4). Durante a montagem, as cabeças dos parafusos devem ficar niveladas. Qualquer excesso de material que ultrapasse a cabeça cria um acúmulo de terra abaixo e aumenta o esforço necessário para os animais.

A

(Veja o desenho detalhado no Apêndice 3)Geral A aiveca é a parte do arado que empurra a terra, revolvida pela relha. Neste tipo de arado, podemos encontrar três tipos principais de aiveca: cilíndrica, helicoidal e helicocilíndrica. A aiveca cilíndrica foi escolhida pela sua simplicidade de design, pois oferece bom desempenho em todos os tipos de terreno, sem exigir muito esforço do animal. Além disso, a força de reação do solo atua quase longitudinalmente numa aiveca cilíndrica, enquanto numa aiveca helicoidal atua obliquamente, o que dificulta a estabilização do arado. Note-se, contudo, que uma aiveca helicoidal desloca menos terra e também reduz o risco de erosão.

Idealmente, a lâmina da aiveca é feita de aço triplex (uma camada macia de aço intercalada entre duas camadas de aço maciço), que oferece alta resistência a impactos e bom desempenho. Na prática, esse aço é difícil de obter, então pode-se usar uma chapa de aço comum ou um aço com leve teor de carbono, caso o mercado local permita.

Fabricação: O dispositivo usado no Acampamento Perrin para dobrar a aiveca é detalhado no Anexo 10. O aperto é feito usando o macaco de um caminhão. A dobra é feita a quente. Os furos de fixação usados ​​na aiveca têm um perfil idêntico aos da lâmina de corte (ver Seção 3.2). No entanto, se a chapa for muito fina para perfurar um furo quadrado, você pode fazer um furo redondo fresado e soldar uma arruela na parte traseira da chapa metálica onde fizemos o furo quadrado. O tipo de aiveca em que foi inspirada tinha bordas arredondadas: optamos por fazer as bordas da chapa metálica com linhas para facilitar o corte com máquina.

da viga de arado

(Ver desenho detalhado no Apêndice 4)Geral A viga do arado é a parte que conecta o restante do arado ao animal. Seu formato e comprimento influenciam a profundidade do sulco cavado e, em menor grau, sua largura. É, portanto, na extremidade anterior à viga do arado que são determinados os ajustes para a largura e a profundidade do sulco (Ver Anexo 15: A influência da tração).

Muitos modelos de arados utilizam, em vez do sistema aqui apresentado para alterar as configurações, um sistema de tração por haste. Na prática, é difícil de manusear e ainda mais difícil de fabricar. Inicialmente, no Acampamento Perrin, a parte horizontal da viga do arado era feita de madeira. A resistência da madeira era suficiente e a flexibilidade conferia elasticidade ao conjunto, que, ao absorver os impactos, oferecia algum conforto tanto ao agricultor quanto ao animal. No entanto, os modelos com viga de arado de madeira vendiam muito menos porque tinham uma aparência mais "antiga".

Material: O aço utilizado é um aço de dureza média C 0,42/0,50 Re: 65/75 kg/mm². Este aço é um pouco mais caro do que o aço macio e, nos milhares de arados produzidos em Camp Perrin, nenhuma viga se abriu durante a aração, enquanto alguns arados importados, construídos com aço macio, abriram em terrenos difíceis. Atenção: este material dificulta a soldagem. A soldagem deve ser feita na haste principal e o resfriamento deve ser lento.

Fabricação

Forno: Para curvar a viga do arado, primeiro precisamos aquecê-la. O forno usado no Acampamento Perrin é descrito no Anexo 12. Este forno é montado sobre o eixo de um carro para permitir sua rotação e facilitar o manuseio das vigas do arado. O sistema foi projetado para operar com praticamente qualquer combustível líquido. O interior do forno é revestido com um material refratário: lama refratária (usada em fundições com fornos de cubilô) ou argila refratária (misturada com cascalho). Antes de começar, devemos acender o forno com uma pequena fogueira de lenha, acesa na parte central, para aquecer o queimador e a atmosfera do forno.

Alicate: O dispositivo usado no Campo Perrin está ilustrado no Anexo 11. A curvatura da extensão é ligeiramente exagerada para compensar a flexibilidade devido à elasticidade do metal. A alavanca deve ser preferencialmente removível para reduzir a desordem na máquina quando não estiver em uso.

A roda

(Veja o desenho detalhado no Anexo 5)Geral Os arados mais simples não possuem roda. Esse elemento elimina grande parte do esforço do agricultor, absorvendo muitas das oscilações causadas pela irregularidade do solo, o que facilita o arado. A roda é um elemento de estabilização, e não de sustentação: com muita frequência, vemos agricultores que ajustam seus arados de forma que a roda afunda no solo devido ao esforço. A energia desperdiçada pelo animal devido às significativas perdas por atrito da roda com o solo será desperdiçada no trabalho de aragem. Portanto, ajustaremos o arado de forma que a roda não exerça muita força sobre o solo (para verificar isso, observe se ela apenas toca levemente o solo). A altura da roda é ajustada por meio de furos práticos feitos na base da roda.

Material: O pé da roda é feito de aço de dureza média (CK45 - SAE 1040), o que permite reduzir a seção transversal e, consequentemente, o peso. O eixo da roda será de aço duro (60 kg/mm²). A banda de rodagem é feita de aço macio, para facilitar sua curvatura e soldagem.

Fabricação: A própria roda (banda de rodagem) é criada por meio de um dispositivo de dobra simples, ilustrado no Anexo 13. O raio da fixação é menor que o da roda para compensar a elasticidade do metal. Uma vez fechada, a banda de rodagem é soldada sobre si mesma. Os raios são soldados. O eixo da roda é criado por meio de uma barra totalmente perfurada em todo o diâmetro do parafuso ou por um tubo reforçado. A roda é fixada ao suporte por um parafuso M16. Colocaremos uma ou mais arruelas planas entre a roda e o suporte para facilitar o funcionamento suave.

O parafuso é pressionado através de uma porca -contra-porca-, o que permite evitar o travamento da roda pela serragem.

A

(Ver desenho detalhado no Anexo 6)Geral A relha do arado é a parte central do arado, na qual as outras partes principais são fixadas (viga do arado, aiveca, relha de corte, contra-rede).

Material: A relha do arado pode ser feita com qualquer aço comum.

Fabricação: A lâmina do arado foi projetada para dobrar na ponta da lâmina. Ela é dobrada (a quente) por meio de uma ferramenta especial descrita no Anexo 14. Na verdade, trata-se mais de uma forja do que de uma dobra: a dobra é ligeiramente curva. Os furos de fixação são fresados ​​para evitar interferência com os colares das porcas quadradas.

contra-sep

(Ver desenho detalhado no Anexo 7)Geral O contra-sep permite a estabilização do arado enquanto suporta o cabo.

Material: Qualquer aço padrão pode ser utilizado.

Fabricação: Esta peça é feita a partir de um simples pedaço plano de aço, cortado no comprimento desejado. Os furos são projetados para acomodar os parafusos de colarinho quadrado e são feitos pelo mesmo processo utilizado no coulter (veja acima).

A

(Ver desenho detalhado no anexo 8)Geral: O cabo permite a estabilização longitudinal do arado, que desliza no fundo da vala. A estabilidade longitudinal é garantida pela reação entre os apoios no solo, os pontos de apoio na frente e na traseira do arado, e pela roda e o cabo.

Material : De preferência ferro fundido, devido à sua resistência ao desgaste.

Fabricação Para criar esta peça, podem ser utilizados métodos variáveis, dependendo do equipamento disponível na oficina. Pode ser fundida ou a peça pode ser tricotada mecanicamente. Em alguns modelos construídos no Haiti, o cabo foi substituído por uma chapa soldada diretamente no contra-sep para simplificar a fabricação, sem comprometer o desempenho do arado (ver Figura 13).

A cauda do arado e os espaçadores

(Ver desenho detalhado no Anexo 9)Geral: A cauda do arado permite ao agricultor manter o arado firme, garantindo sua estabilidade. Os espaçadores asseguram a rigidez de todo o arado. Inicialmente, a cauda do arado e os espaçadores montados no Camp Perrin eram parafusados ​​ao arado. Nos modelos mais recentes, são soldados para reduzir o tempo de fabricação, embora isso dificulte a substituição de peças danificadas.

Material: Essas peças não são submetidas a grandes esforços ou desgaste e, portanto, podem ser fabricadas em aço padrão. Se optar por soldar a lâmina e os espaçadores, utilize aço de fácil soldagem.

Fabricação: O desenho da lâmina de arado e dos espaçadores pode ser encontrado no Anexo 9. Esses desenhos também foram usados ​​no Campo Perrin, mas não há nenhuma indicação contrária que impeça o uso de materiais e ferramentas disponíveis localmente. A lâmina de arado é forjada a quente.

Usando a

O objetivo deste manual não inclui explicar as técnicas de preparação do solo: o leitor pode consultar um dos muitos livros escritos sobre o tema (ver bibliografia (6)). No entanto, deve-se notar que, embora na maioria dos casos a aração tenha um efeito benéfico sobre a qualidade do solo, por vezes pode também ter uma ação adversa sobre o equilíbrio hídrico e a fertilidade do solo, sem esquecer a erosão eólica. "O trabalho de afrouxar e virar o arado pode levar a um aumento da evaporação e a uma maior velocidade de mineralização do húmus, e a sua utilização nem sempre é apropriada em zonas áridas ou semiáridas" ^{[ 2 ].} É essencial que o arreio utilizado para a tração seja de boa qualidade e adequado à morfologia do animal, de modo a não o ferir. Em praticamente todas as partes do mundo, encontramos artesãos capazes de fabricar arreios de qualidade satisfatória.

de manutenção

O arado aqui apresentado não requer manutenção especial. No entanto, qualquer arado está sujeito a desgaste significativo, e não é incomum que algumas peças precisem ser substituídas. A relha é uma peça altamente sujeita a desgaste. Os agricultores devem garantir que a relha permaneça suficientemente afiada para evitar esforço desnecessário para o animal. Se estiver gasta, pode ser reembolsada ou simplesmente substituída.

Transporte do arado

Para transportar o arado entre a fazenda e o campo, em vez de arrastá-lo pelo chão (o que desgasta a aiveca e os cabos) ou colocá-lo em um jugo entre dois cavalos (cansando os animais), podemos colocar a relha no interior de um pneu de caminhão. O arado é então puxado por animais e apoiado pelo agricultor.

bibliografia

• La traction animale en Afrique, por Peter Munzinger, Eschborn 1982, Editora: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ), ISBN 3-88085-148-4
• Agricultura africana e tração animal, por Gérard Le Thiec, CIRAD 1996 Coll. "Técnica", Centro de Cooperação Internacional e Pesquisa Agrícola para o Desenvolvimento., ISBN 2-87614-240-6
• Machines modernes à traction animale, por Jean Nolle, Edição l'Harmattan 1986, ISBN 2-85802-606-5
• Les harnais pour la traction animale, GRET 1984, Coll. "O ponto sobre"

apêndices

APÊNDICE 1: DESENHO DA COMPOSIÇÃO DO ARADO..11 APÊNDICE 2: DESENHO DA LÂMINA....................13 APÊNDICE 3: DESENHO DA ALVENARIA..................14 APÊNDICE 4: DESENHO DA VIGA DO ARADO....................15 APÊNDICE 5: DESENHO DA RODA..................16 APÊNDICE 6: DESENHO DA LÂMINA DO ARADO.............18 APÊNDICE 7: DESENHO DO CONTRA-SEP.....................19 APÊNDICE 8: DESENHO DO CABO......................20 APÊNDICE 9: DESENHO DA CAUDA DO ARADO E ESPAÇADORES........21 APÊNDICE 10: DESENHO DO ALICATE PARA A ALVENARIA..22 APÊNDICE 11: DESENHO DO ALICATE APÊNDICE 12: DESENHO DO FORNO PARA A VIGA DO ARADO.........29 APÊNDICE 13: DESENHO DO ALICATE PARA A RODA..........33 APÊNDICE 14: DESENHO DO ALICATE PARA A LÂMINA DO ARADO........40 APÊNDICE 15: INFLUÊNCIA DA LINHA DE TRAÇÃO....41

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Manual de construção de um arado movido a tração animal

Este manual de construção destina-se a todas as oficinas do Sul que desejam iniciar a produção de arados simples, duráveis ​​e baratos. De fato, o arado descrito neste guia foi desenvolvido no Haiti pelas oficinas-escolas de Camp Perrin, o que garante sua adaptação às limitações da maioria dos países onde a expertise técnica é restrita, tanto em relação à fabricação quanto ao uso. Antes de se chegar a este modelo, muitos testes foram realizados com diferentes tipos de arados e diversas soluções técnicas foram analisadas: este manual permitirá que outras oficinas evitem seguir o mesmo caminho e cometer os mesmos erros.

Já publicado nesta série: Manual de construção de uma bomba de balde. Em breve disponível nesta série: Manual de construção de uma prensa de óleo de palma. Manual sobre a produção artesanal de sabão.

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O manual foi criado pela ISF com o apoio da Direção-Geral da Cooperação Internacional (DGCI).

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referências