Mecanizacion agricola 2012 pdf
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libro sobre mecanizacion agricola creado por el ing agr ojeda

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  • 1. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD I- 1 SÍNTESIS HISTÓRICA DE LA MECANIZACIÓN AGRÍCOLA EN EL ECUADOR OBJETIVOS DE LA UNIDAD: 1. Presentar los hechos más relevantes de la evolución de la mecanización agrícola en el Ecuador 2. Señalar la importancia de la tracción animal 3. Conocer las etapas del uso del tractor en la agricultura ecuatoriana 4. Indicar las importaciones de tractores agrícolas en el Ecuador 1
  • 2. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA La mecanización de la agricultura ecuatoriana se caracteriza por el lento desarrollo al igual que otras actividades del sector agrícola. Más aún, durante el último quinquenio, no se registra ningún progreso de significación. Señalar las causas de la situación de la mecanización agrícola en el país es sin duda, un tema matizado por las complejidades de tipo técnico, económico, social y político que están involucrados. Aquí se presentan algunos de los datos más relevantes de la evolución de la mecanización agrícola en el Ecuador y su situación actual. LA TRACCION ANIMAL Es usada intensamente por los pequeños agricultores de la sierra ecuatoriana desde mucho antes de que se importara los primeros tractores agrícolas. Cuando hay limitaciones de pendiente del terreno para el uso del tractor, la tracción animal la reemplaza, y se emplea para la labranza del suelo, para sembrar, para el control de malezas, para transportar productos agrícolas, etc. La tracción animal ha sido utilizada para transporte, para cultivar la tierra y producir cosechas por siglos. De esta manera, la energía animal ha contribuido al desarrollo cultural y económico del hombre desde antes de la invención de la rueda. Actualmente, en muchas regiones del mundo, a pesar del desarrollo de la mecanización agrícola durante el último siglo, los animales continúan suministrando una gran proporción de la energía utilizada en la agricultura (PEARSON, citado por GALINDO, W., F. (2004) En el Ecuador, los animales utilizados para traccionar implementos, son los bueyes. En otros países se utilizan después de los bovinos, los equinos, bufalinos, asnales, mulares y camélidos Debido a la política mundial, de apertura de mercados, la agricultura ha dejado de ser económicamente rentable para los pequeños agricultores dados su sesgo hacia la producción agrícola industrial, basada en los lineamientos de la Revolución Verde, donde se prioriza el monocultivo y se pone presente la dependencia de insumos técnicos y energéticos lo cual lleva a la insostenibilidad ecológica y económica (Otero, citado por Vento 1994). Ante éste obstáculo se planteó desde hace más de una década, opciones basadas en la utilización eficiente de los recursos disponibles. (FAO) Es así como los animales de trabajo se convierten en una opción como fuente energética en los sistemas productivos dependiendo de un amplio rango de aspectos que se interrelacionan: sociales, económicos, ambientales, técnicos, políticos y de infraestructura (Anon, citado por Galindo, 2004) De las 21 especies animales que se emplean para trabajo en el mundo, 11 se utilizan para tiro de instrumentos agrícolas, 14 para tracción de vehículos, 13 para carga, y 9 como cabalgadura (CRUZ, citado por GALINDO 2004) 2
  • 3. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los bovinos son el recurso animal más utilizado para labores agrícolas no solo en el Ecuador sino a nivel mundial. El trabajo con vacunos se realiza generalmente con dos animales (yunta) empleando un yugo que sirve de elemento de unión entre los dos ejemplares. Esta especie se caracteriza por su fuerza, paso lento pero seguro, capacidad de trabajo en ladera, mansedumbre y por su capacidad de di digerir forrajes toscos. Según SIMMS, (1987) entre más , pesada la yunta desarrollará más fuerza de tiro y su fuerza promedio está alrededor del 11% de su peso vivo Labrando la tierra con una "Yunta" de bueyes y arado de palo. Foto: suplemento especial. El Universo. Junio/30/04 Promedios de fuerza, potencia y energía requerida por bueyes en diferentes labores agrícolas (SIMS, 1987) Labor: Arar con arado de vertedera Fuerza de tiro(N): 1118; Velocidad (m/s): 0.98; Potencia (Kw): 109; Energía (Kw por ha: (MJ) 60. 60.4 Labor: Rastrar con rastra de discos. Fuerza de tiro (N): 159. Velocidad (m/s): 0.88. Potencia (Kw): 0.14. Energía (Kw por ha (MJ): 12.6. Labor: Rastrar con rastra de púas Fuerza de tiro (N): 724. Velocidad m/s): 0.75. Potencia (Kw.): 0.54. Energía por ha (MJ) 9.0 J) Labor: Nivelar con pala de madera 3
  • 4. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Fuerza de tiro (N): 436. Velocidad (m/s): 0.80. Potencia (Kw) 0.35. Energía por ha (MJ): 5.5 Labor: Surcar con surcadora Fuerza de tiro (N) 651. Velocidad (m/s): 0.86. Potencia (Kw): 0.56. Energía por ha suponiendo 0.5 m entre surcos (MJ): 16.7 Labor: Sembrar con sembradora Fuerza de tiro (N): 247. Velocidad (m/s): 0.97. Potencia (Kw): 0.24. Energía por ha. suponiendo o.5 m entre surcos (MJ):6.2. Labor: Cultivar con cultivadora Fuerza de tiro (N) 178. Velocidad (m/s): 0.84. Potencia (Kw): 0.15. Energía por ha suponiendo 0.5 m entre surcos (MJ): 14.7 Labor: Aporcar con arado de vertedera Fuerza de tiro (N): 899. Velocidad (m/s): 0.70. Potencia (Kw): 0.63. Energía por ha suponiendo 0.5 m entre surcos (MJ): 22.5 La potencia animal es una fuente de energía renovable que es particularmente adecuada para el nivel familiar y para transporte local. La potencia animal es generalmente accesible a los pequeños agricultores que son los responsables en buena parte de la producción de alimentos en el mundo. La potencia animal permite al ser humano aumentar su eficacia y reducir su servidumbre, comparado con las alternativas manuales. Los mismos animales de trabajo contribuyen a la producción de alimentos a través de la leche, de la carne, del abono y de su descendencia. El acarreo de la carga por los animales facilita la comercialización del producto La potencia animal es normalmente más disponible y factible de comprar por la gente de las zonas rurales y de ambientes frágiles1. Para las comunidades pobres del país, especialmente de la sierra, la tracción animal, ha sido, sigue y seguirá siendo por muchos años la fuerza utilizada en las labores agrícolas debido a su bajo costo y alta eficiencia. Además, es una opción para el desarrollo apropiado, sostenible y que no riñe con los objetivos de conservación de los recursos naturales y del medio ambiente2. (Ibíd.) La potencia animal debe convertirse en parte integral de estrategias de desarrollo nacional, incluyendo las referentes a seguridad alimentaria, la conservación de recursos, el transporte rural, el empleo y la problemática de género. Con un ambiente político favorable y ayuda en su desarrollo, el sector privado y las universidades pueden mantener y desarrollar las tecnologías de 1 (www.cipav.org.co/cipav/resrch/livestk/walter htm) 2 Ibid. 4
  • 5. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez potencia animal, beneficiando las economías rurales. La potencia animal necesita ser tratada en la educación y en los programas de entrenamiento así como en los medios de comunicación modernos. La potencia animal necesita ser considerada como una tecnología valiosa y apropiada a las aspiraciones modernas de desarrollo.3 CASTRO, R., Y LIZARDO, J (2004) indican que la potencia humana y animal al servicio del sector agrícola en el Ecuador es de 501.065 Kw De las 480 millones de hectáreas cultivables en los países en vía de desarrollo, el 52% son cultivadas utilizando la energía animal por las ventajas que esta ofrece: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Fuente de energía renovable Accesible a pequeños agricultores Reducción de servidumbre Facilita el transporte Provee abono orgánico Poca inversión Tecnología simple y confiable Es sostenible y ambientalmente compatible Hay que destacar, sin embargo, que las desventajas son la poca capacidad de campo y el tiempo operativo alto. Uso del tractor en la agricultura ecuatoriana Se desconoce el año exacto en que el agricultor ecuatoriano utilizó el tractor por primera vez. La información disponible sobre el tema, indica que los primeros tractores importados en el año 1924 fueron marca Caterpillar y en la década de los años 30 se importaron los primeros tractores marca Internacional. En la utilización del tractor en el Ecuador se distinguen las siguientes etapas: Primera Etapa: Hasta fines de 1a década de los años 50 los tractores fueron de baja potencia (hasta 30 HP). Desde 1950 hasta 1980 se distinguen las etapas segunda hasta la quinta por un incremento en la potencia de los tractores: 3 Ibid. 5
  • 6. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Oliver 604 Segunda Etapa: Tractores de 30 a 50 HP. Tractor John Deere B5 Tercera Etapa: Tractores de 50 a 75 HP Tractor Fiat-421 R6 Cuarta Etapa: Tractores de 75 a 120HP 4 Tomado de www.google.com/imghp Idídem 6 Ibídem 5 6
  • 7. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Case 10707 Quinta Etapa: Se caracteriza por la utilización de tractores con tracción a las 4 ruedas de más de 120 HP Tractor Case- Magnum8 Algunos de los hechos más relevantes en el uso del tractor en el Ecuador son: Durante el quinquenio 1945-1950 se impulsa la mecanización agrícola mediante la implementación de planes de fomento agropecuario en los que las maquinas agrícolas ocuparon un lugar preferente. Durante este período, fue la Corporación de Fomento, la institución que financio la formación de empresas de mecanización agrícola a fin de dar servicio a los agricultores que deseaban mejorar la tecnología primitiva, que era común en ese entonces. Esta institución implementó por primera vez en el país los cursa de operadores de maquinaria agrícola y de mecánicos agrícolas. Más tarde, en 1949, se formó una empresa de mecanización agrícola con el aporte de capitales privados con la finalidad de mecanizar el cultivo de arroz en la Cuenca del Guayas. 7 8 Ibíd. Ibíd 7
  • 8. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Esta empresa funcionó hasta 1952, año en que el Gobierno Ecuatoriano, adquirió todos sus activos y entregó al Banco Nacional de Fomento para que los administre. Después de 3 años de funcionamiento, y debido a inconvenientes de tipo administrativo, el Banco Nacional de Fomento suscribió un convenio con el Servicio Cooperativo Interamericano de Agricultura (SCIA) para que ésta Institución continúe prestando servicios de mecanización agrícola. El Servicio Cooperativo Interamericano de Agricultura mejoró significativamente las políticas del programa de mecanización. En efecto, se incremento el numero de tractores e implementos agrícolas, se instalo en Guayaquil un taller de primer orden y se capacito dentro y fuera del país a personal ecuatoriano para ejercer funciones ejecutivas, administrativas, de control, de operación y mantenimiento de las maquinas agrícolas. En 1965 finalizó el programa de mecanización agrícola a cargo del SCIA. Esta institución entregó todos sus activos al Ministerio de Fomento (hoy Ministerio de Agricultura y Ganadería) y de inmediato se creó la Empresa Nacional de Mecanización Agrícola (ENMA) para continuar brindando servicios a los agricultores. En 1974, el Ministerio de Agricultura y Ganadería impulsa la mecanización agrícola en el Ecuador mediante la implementación de un programa concebido para servir 137.000 hectáreas, ubicadas en varias zonas del país, dedicadas al cultivo de productos de primera necesidad. El estudio de pre factibilidad de este proyecto fue elaborado por los Ingenieros Guillermo Ojeda López y Herman Bucheli. Para la implementación de éste proyecto, el Gobierno Ecuatoriano adquirió la siguiente maquinaria: • • • • • 272 tractores 2RM de 66 Kw 54 tractores 4RM de 66 Kw 42 tractores 2RM de 45 Kw 16 tractores de rodamiento sobre orugas, de potencia variable entre 55 y 103 Kw Una gama completa de implementos agrícolas para las labores de labranza y siembra. Debido a dificultades de orden económico y administrativo, terminó en el año 1992 este programa En 1972, La Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Guayas, encargó al Ing. Guillermo Ojeda López, la elaboración de un proyecto de mecanización agrícola para dar servicios a los agricultores ubicados en el área del Sistema de Riego y Drenaje Babahoyo. Este proyecto fue diseñado para mecanizar la producción de arroz en 7000 hectáreas, con dos cultivos por año, de maíz y soya en aproximadamente 3000 hectáreas. 8
  • 9. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Guayas, antes de la implementación del programa de mecanización, capacitó dentro y fuera del país a Ingenieros Agrónomos, operadores de maquinaria, supervisores de campo y a mas de un centenar de campesinos en las técnicas de operación y mantenimiento de las maquinas agrícolas. El programa de mecanización agrícola administrado por la Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Guayas se diseño para que durara 7 años. 9 Sin embargo, funcionó eficientemente durante 17 años contribuyendo al desarrollo de la zona. En 1995 se firmó un convenio entre FUNDAGRO y el MAG para la administración del proyecto de equipos y maquinarias agrícolas (PROGRAMA 2KR/94). Lamentablemente, al poco tiempo, este proyecto fracaso de manera inexplicable. Cuadro No. 1 Parque de tractores agrícolas en el Ecuador Periodo 1962 – 2010 Año 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 Unidades Unidades Unidades Unidades importadas acumuladas fuera de en servicio operación 700 32 732 732 24 756 756 40 796 796 204 1000 1000 157 1157 1157 168 1325 1325 500 1825 1825 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 306 119 493 1132 225 150 150 250 453 515 2131 2250 2743 3875 4068 4194 4304 4350 4803 5286 32 24 2131 2250 2743 3875 4068 4194 4304 4350 4771 5262 1980 1981 1982 1983 1984 635 804 527 152 736 5897 6661 6984 6979 7547 40 204 157 168 500 5857 6457 6827 6811 7047 9
  • 10. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1985 1986 1987 1988 1989 1644 920 508 377 380 8691 9305 9694 9578 8826 306 119 493 1132 225 8385 9186 9201 8446 8601 1990 1991 1992 1993 1995 1995 1996 1997 1998 1999 394 248 318 331 558 523 324 411 487 164 8995 9093 9261 9342 9447 9455 9144 8751 8711 8723 150 150 250 453 515 635 804 527 152 736 8845 8943 9011 8889 8932 8820 8340 8224 8559 7987 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 280 596 324 422 402 434 370 8267 7219 6623 6537 6602 6656 6632 1644 920 508 337 380 394 248 6623 6299 6115 6200 6222 6262 6384 2007 449 6833 318 6515 2008 2009 681 1077 7196 7942 331 558 6856 7384 2010 851 8235 523 7712 2011 449 8684 324 8360 Fuente: Ministerio de Agricultura y Ganadería. Asociación Ecuatoriana Automotriz. FAO Elaboración: Autor Los datos consignados en el cuadro anterior se refieren a tractores agrícolas de rodamiento sobre neumáticos. Según los resultados del último Censo Agropecuario Nacional, en el año 2000 se registraron 14.713 tractores al servicio del sector agropecuario del país. En esta cifra se incluyen tractores agrícolas de rodamiento sobre neumáticos y tractores de rodamiento sobre orugas. No se detalla si en esta cifra están o no incluidos los motocultores. Superficie cultivada Según el INEC, de las 25’637,000 hectáreas que constituyen la superficie de la República del Ecuador, solamente 12’355.831 hectáreas están bajo uso 10
  • 11. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez agropecuario, de las cuales 4’970.146 has. se registraron con cultivos transitorios, en barbecho y pastos cultivados en el periodo censal (octubre de 1999 y septiembre del 2000). Esto significa que apenas el 40.22% del total de la superficie bajo uso agropecuario se dedicó a los cultivos antes indicados. Cuadro No. 2 Superficie bajo uso agropecuario y superficie cultivada Región Sierra Costa Amazonía Insular Resto11 TOTAL Fuente: INEC Elaboración: Autor Superficie bajo uso agropecuario (has) 4’762.331 4’778.859 2’663.717 23.427 127.497 12’355.831 Superficie cultivada10 (has) 1’653.500 2’346.119 903.341 12.236 54.950 4’970.146 % del total 13.38 18.99 7.31 0.10 0.44 40.22 Superficie apta para la mecanización No toda la superficie apta para la producción es “mecanizable”. Algunas características de los suelos, tales como pendiente, tomografía y condiciones físicas, limitan el uso de tractores y de otras máquinas agrícolas. ALDÉAN (1980), indica que la superficie “mecanizable” sin limitaciones es de 3’046.034 hectáreas, desglosadas como sigue: Cuadro No. 3 Superficie apta para la mecanización, sin limitaciones, por provincias12 Provincia Esmeraldas Manabí Los Ríos Guayas El Oro TOTAL COSTA Carchi Imbabura Pichincha Cotopaxi Superficie (has) 330.580 508.437 388.458 547.263 83.216 1’827.263 33.104 100.630 437.731 93.711 10 Cultivos transitorios, barbecho y pastos cultivados La Concordia, Las Golondrinas, Manga del Cura y Piedrero 12 Datos no disponibles para las Provincias Orientales y del Archipiélago de Galápagos 11 11
  • 12. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tungurahua Chimborazo Bolívar Cañar Azuay Loja TOTAL SIERRA TOTAL PAIS Fuente: INEC Elaboración: Autor 70.730 106.407 36.244 87.900 201.933 49.630 1’218.080 3’046.034 Cuadro No. 4 Superficie apta para la mecanización, con limitaciones, por provincias13 Provincias Esmeraldas Manabí Los Ríos Guayas El Oro TOTAL COSTA Carchi Imbabura Pichincha Cotopaxi Tungurahua Chimborazo Bolívar Cañar Azuay Loja TOTAL SIERRA TOTAL PAIS Fuente: INEC Elaboración: Autor Superficie (has) 559.078 700.513 268.540 785.316 205.068 2’518.515 16.552 49.221 209.271 45221 34.596 52.047 19.336 41.337 98.441 29.778 595.800 3’114.315 Indicadores del nivel de mecanización agrícola en el Ecuador 1. Relación hectáreas / tractor La relación hectáreas / tractor es el cociente de un dividendo que, en el presente caso, corresponde a la superficie mecanizable total, y a un divisor que representa el numero de tractores en operación que existen en el país. El Ecuador registra uno de los niveles más bajos de Ibero América. En efecto, el promedio para los países latinoamericanos es de 231 hectáreas servidas por tractor. El Ecuador registra una relación de 736.88 hectáreas servidas por tractor. 13 Datos no disponibles para las Provincias Orientales y del Archipiélago de Galápagos 12
  • 13. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El Reino Unido tiene una relación de 17 hectáreas servidas por cada tractor y los Estados Unidos de Norteamérica registra 41 hectáreas por tractor 2. Índice Kw/ha La FAO indica que para considerar que un país latinoamericano tenga un nivel de mecanización agrícola aceptable, este índice debe ser cuando menos de 0,37 Kw/ha. GILES, (1975), STOUT (1990), FLUCK (1992) y CAMPELL (1992) señalan que, para países en desarrollo debería ser 0.75 Kw/ha El Ecuador apenas registra un índice de 0,095 Kw/ha.(asumiendo una potencia promedio de 70Kwmot por cada tractor en operación y considerando la superficie mecanizada total. GILES, (1975), STOUT (1990), FLUCK (1992) y CAMPELL (1992) señalan que, para países en desarrollo debería ser 0.75 Kw/ha. Según los autores antes mencionados los índices Kw./ha en algunos países latinoamericanos son los siguientes: País Argentina México Chile Venezuela Colombia Perú Kw/ha 0.60 0.77 0.56 0.79 0.23 0.14 M. GHADIRYANFAR, et al, (1992)14, indican los siguientes datos de otros países: País Alemania USA Pises Bajos Japón China India Pakistán Turquía Francia Italia Kw/ha 2.35 1.07 7.09 7.46 0.41 0.07 0.-11 0.59 2.65 3.01 Existencia de maquinaria agrícola en el Ecuador al servicio del sector agropecuario15 14 M. Ghadiryanfar, et, al. Un patròn de distribución de energìa basado en la demanda de tractores en Iran. 13
  • 14. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Según el Censo Agropecuario Nacional en el Ecuador existen 12928 tractores de rueda y 1724 tractores de oruga al servicio del sector agropecuario.16 Los tractores de rueda son utilizados en 8771 unidades de producción agrícola (UPAs) distribuidas en todo el territorio nacional. Los tractores de oruga son utilizados en 1405 UPAs distribuidas en todo el territorio nacional. En la sierra ecuatoriana existen 6326 tractores de rueda en 4715 UPAs. En la costa existen 6316 tractores de rueda en 3873 UPAs. En el restos del país (región amazónica, región insular, en las zonas de conflicto: Las golondrinas, La concordia, Manga del Cura y el Piedrero) hay 285 tractores en 183 UPAs. En la costa, la provincia en la Provincia del Guayas hay 3237 tractores de rueda en 2017 UPAS. La Provincia de Los Ríos cuenta con 2444 tractores de rueda en 1404 UPAs. La Provincia de Manabí tiene 317 tractores de rueda en 218 UPAs. La Provincia de Esmeraldas tiene 173 tractores de rueda en 122 UPAs y en la Provincia de El oro hay 146 tractores de rueda en 112 UPAs. En la sierra, la provincia que mas tractores de rueda tiene es Pichincha con 2241 tractores en 1609 UPAs. La Provincia de Cotopaxi tiene 948 tractores de rueda distribuidos en 651 UPAs. La Provincia del Tungurahua tiene 743 tractores de rueda en 619 UPAs. La Provincia del Chimborazo tiene 550 tractores de rueda en 474 UPAs. La Provincia de Imbabura registra 512 tractores de rueda en336 UPAs. La Provincia del Carchi tiene 453 tractores en324 UPAs. La Provincia del Cañar tiene 262 tractores de rueda en 202 UPAs. La Provincia del Azuay tiene 349 tractores distribuidos en 284 UPAs... La provincia de Loja tiene 160 tractores en115 UPAs, y la provincia de Bolívar tiene 109 tractores de rueda en 101 UPAs. En la región Amazónica la provincia que registra un mayor número de tractores es Orellana con 39 tractores en 14 UPAs, seguidas por las provincias de Napo con 29 tractores en 21 UPAs, Morona Santiago con 28 tractores en 19 UPAs. No se dispone de datos en las otras provincias de esta región. Tampoco de dispone de datos de la región Insular ni en las zonas en conflicto excepto en La Concordia que registra 132 tractores en 86 UPAs. En la costa la provincia que mayor numero de tractores de oruga que esta al servicio del sector agropecuario es Guayas con 645 tractores en 504 UPAs seguida por las provincias de El oro con 167 tractores en 129 UPAs, Los Ríos con 162 tractores en 119 UPAs, Manabí con 123 tractores en 110 UPAs, Esmeraldas con 87 tractores en 55 UPAs. 15 III Censo Agropecuario. Tómese en cuenta que estas son cifras oficiales. El autor realizó un análisis relacionado con la existencia de tractores agrícolas que existen en el Ecuador (tractores en operación) cuyos resultados se indican en el cuadro No.1 16 14
  • 15. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En la sierra la provincia que mayor numero de tractores de oruga tiene es Pichincha con 126 tractores en 119 UPAs, seguida por las provincias de Azuay con 64 tractores en 61 UPAs, Loja con 58 tractores en 55 UPAs, Chimborazo con 56 tractores en 54 UPAs, Imbabura con 56 tractores en 54 UPAs, Imbabura con 50 tractores en 44 UPAs, Cañar con 37 tractores en 30 UPAs, Cotopaxi con 37 tractores en 21 UPAs. No se disponen de datos en las provincias de Bolívar y Carchi. En las regiones Amazónicas e Insular y zonas en conflicto tampoco se disponen de datos. De los 12928 tractores de rueda existentes solamente 2548 tienen menos de 5 años de edad y los 10380 restantes tienen 5 años o más. De los 1724 tractores de oruga, 296 tienen menos de 5 años de edad y 1428 tienen 5 años o más. Cuadro No. 5 Cosechadoras. Pulverizadores y sembradoras Cosechadoras (incluye trilladoras) Sierra Costa Resto Total Pulverizadores Sierra Costa Resto Total Sembradoras Sierra Costa Resto Total Fuente: INEC Elaboración: Autor 725 1.242 28 1.994 153.043 127.621 20-933 301.597 503 892 20 1.415 TRACTORES AGRICOLAS EN OTROS PAISES17 PAIS Argentina Bolivia Brasil Canadá Chile Colombia Cuba 17 No. DE TRACTORES 254.011 6.000 776.905 733.314 54.000 21.000 72.602 Datos correspondientes al 2007 15
  • 16. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Costa Rica República Dominicana El Salvador España USA Francia Guatemala Guayana Francesa Haití Honduras Japón México Nicaragua Panamá Paraguay Perú Uruguay Venezuela 7.000 1.870 3.430 1.016.043 4.389.812 1.135.000 4.200 3.000 300 5.300 1.877.000 238.830 4.000 8.100 16.500 13.191 36.500 49.000 Fuente: M. Ghadiryanfar, et. al. Dávila R. (1980) indica que según datos del IV Censo Agrícola realizado en Venezuela, este país registra 63.065 tractores. Tiene un índice de 0.35 Kw/ha y una relación de 50 hectáreas servidas por cada tractor. 16
  • 17. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez LA MECANIZACIÓN AGRÍCOLA EN EL ECUADOR EN CIFRAS18 18 Fuente: INEC Elaboraciòn: Autor 17
  • 18. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez NUMERO DE UPAs QUE UTILIZAN TRACTORES DE RUEDAS, POR REGIONES 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 TOTAL SIERRA CCOSTA RESTO 8771 Series1 4715 3873 183 NUMERO DE TRACTORES DE RUEDA EN USO EN LAS PROVINCIAS DE LA SIERRA 2500 2000 1500 1000 500 0 Series1 AZUAY BOLIVAR CAÑAR CARCHI COTOPAXI 349 109 262 453 948 CHIMBOR AZO 550 IMBABURA LOJA 512 160 PICHINCH A 2241 TUNGURA GUA 743 18
  • 19. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez ORDEÑADORAS MECANIZAS EN USO EN EL ECUADOR, SEGUN LA EDAD UNIDADES 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 UNIDADES TOTAL MENOS DE 5 AÑOS DE 5 AÑOS Y MAS 1569 626 943 NUMERO DE TRACTORES DE ORUGA EN USO POR REGIONES RESTO, 47 COSTA, 1183 TOTAL, 1724 SIERRA, 494 19
  • 20. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez PULVERIZADORES UTILIZADOS POR LAS UPAs, POR REGIONES 350000 300000 250000 200000 150000 100000 No. PULVERIZADORES 50000 No UPAs 0 TOTAL SIERRA COSTA RESTO No UPAs 214418 116614 82097 15706 No. PULVERIZADORES 301597 153043 127621 20933 PULVERIZADORES UTILIZADAS EN LAS UPAs EN LAS PROVINCIAS DE LA SIERRA 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 EL ORO No UPAs No. PULVERIZADORES No. PULVERIZADORES ESMERALDAS GUAYAS No UPAs LOS RIOS MANABI EL ORO 5234 ESMERALDAS 4075 GUAYAS 28691 LOS RIOS 17982 MANABI 26116 9609 6570 45927 29936 35578 20
  • 21. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez PULVERIZADORES UTILIZADAS POR LAS UPAs EN LA REGION AMAZONICA 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 No. PULVERIZADORES MORONA SANTIAGO NAPO PASTAZA ZAMORA CHINCHIPE SUCUMBIOS MORONA SANTIAGO 2218 No. UPAs No. PULVERIZADORES No. UPAs ORELLANA PASTAZA 2080 1702 ZAMORA CHINCHIPE 1045 2876 2512 NAPO 2255 1309 SUCUMBIOS ORELLANA 3052 2498 3738 3413 NUMERO DE TRACTORES DE RUEDA EN USO EN LAS PROVINCIAS DE LA SIERRA 2500 2000 1500 1000 500 0 AZUAY Serie1 BOLIVAR CAÑAR CARCHI COTOPAXI 349 109 262 453 948 CHIMBORA IMBABURA ZO 550 512 LOJA PICHINCHA TUNGURAG UA 160 2241 743 21
  • 22. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez N MR D UAQE T IZN RCOE D REA E L S RV C S E A OT UEO E Ps U UIL A T AT RS E UDS N A POIN IA D L CSA 20 50 20 00 10 50 10 00 50 0 0 EO LR O GY UA AS LSIO OR S M AI AB N 12 1 Sre e1 i EM A A SE L S RD 12 2 21 07 10 44 28 1 TRACTORES DE RUEDA EN USO EN LA PROVINCIAS A S MAZONICAS 40 35 30 25 20 15 10 5 0 MORONA SATIAGO Serie1 NAPO PASTAZA ZAMORA CHINCHIPE SUCUNBIOS ORELLANA 28 29 0 0 0 39 22
  • 23. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez NUMERO DE COSECHADORAS O TRILLADORAS EN USO EN LAS PROVINCIAS DE LA COSTA 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 EL ORO ESMERALDAS GUAYAS LOS RIOS MANABI 0 Series1 0 505 881 34 NUMERO DE UPAs QUE UTILIZAN TRACTORES DE RUEDA EN LA REGION INSULAR Y EN LAS ZONAS EN CONFLICTO 30 25 20 15 10 5 0 Serie1 GALAPAGOS LAS GOLONDRIN AS LA CONCOR FIA MANGA DEL CURA EL PIEDRERO 0 0 26 0 0 23
  • 24. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez NMR D T AT RSD RE A NUO N A Z NSE C NL T U E O E RCOE E UD E S E L S OA N OFICO 10 4 10 2 10 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 LSGL NR A A OODINS L CNOD A OCRIA MNA E CR AGDL UA EP DEO L IERR 0 12 3 0 0 Srie e1 NUMERO DE TRACTORES DE RUEDA POR TAMAÑO DE LAS UPAs 14000 12000 10000 8000 No. de UPAs No. de tractores 6000 4000 2000 0 TOTAL No. de UPAs No. de tractores De 1 a De 32 a De 3 a De 5 a De 10 a De 20 a De 50 a De 100 a Menos de menos de menos de menos de menos de menos de enos de menos de menos de 1 ha 2 has 3 has 5 has 10 has 20 has 50 has 100 has 200 has De 200 has o mas 8771 330 361 199 555 882 1265 1659 1229 1088 1203 12928 343 374 208 649 1072 1540 2183 1794 1883 2880 24
  • 25. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez N UM E RO D E C OSE CH AD O RAS O TR ILLAD OR AS E N USO POR R EG ION ES 1% 36% SIERRA CO STA REST O 63% COSECHADORAS O TRILLADORAS EN OPERACION SEGUN LA EDAD 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Series1 TOTAL 1994 MENOS DE 5 AÑOS 485 DE 5 AÑOS O MAS 1509 25
  • 26. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SEMBRADORAS EN USO POR REGIONES RESTO, 20, 1% SIERRA, 503, 36% SIERRA COSTA RESTO COSTA, 892, 63% DESGRANANDORAS EN USO EN EL ECUADOR, SEGUN LA EDAD UNIDADES 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 UNIDADES TOTAL 4385 MENOS DE 5 AÑOS 1117 DE 5 AÑOS Y MAS 3268 26
  • 27. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez HECTAREAS SERVIDAS POR TRACTOR 800 700 600 UNIDADES 500 400 ha/tractor 300 200 100 0 1998 2002 692.14 ha/tractor 418.7 AÑO SEMBRADORAS USADAS POR LAS UPAs, POR REGIONES 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 No SEMBRADORAS 0 TOTAL SIERRA No UPAs COSTA RESTO No UPAs No SEMBRADORAS TOTAL 1451 SIERRA 588 COSTA 846 RESTO 16 1994 725 1242 28 27
  • 28. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SEMBRADORAS UTILIZADAS POR LAS UPAs EN LAS PROVINCIAS DE LA COSTA 800 700 600 500 400 300 200 100 0 No. SEMBRADORAS EL ORO ESMERALDAS No UPAs GUAYAS LOS RIOS MANABI EL ORO 0 ESMERALDAS 18 GUAYAS 93 LOS RIOS 520 MANABI 21 0 No UPAs 27 105 712 39 No. SEMBRADORAS SEMBRADORAS UTILIZADAS POR LAS UPAs POR PROVINCIAS DE LA SIERRA 300 250 200 150 100 50 AZUAY BOLIVAR CAÑAR CARCHI COTOPAXI No UPAs 0 0 19 23 88 No SEMBRADORAS 0 0 26 26 87 No UPAs TUNGURAGUA PICHINCHA LOJA IMBABURA CHIMBORAZO COTOPAXI CARCHI CAÑAR BOLIVAR AZUAY 0 CHIMBORA IMBABURA ZO 0 45 0 55 LOJA PICHINCHA 0 219 TUNGURA GUA 0 0 274 0 28
  • 29. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SEMBRADORAS EN USO SEGUN LA EDAD 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 TOTAL 1415 Series1 MENOS DE 5 AÑOS 309 DE 5 AÑOS O MAS 1106 SEMBRADORAS EN USO EN EL ECUADOR SEGUN LA EDAD UNIDADES 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 UNIDADES TOTAL 1415 MENOS DE 5 AÑOS309 309 DE 5 AÑOS Y MAS 1106 29
  • 30. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SEMBRADORAS EN USO EN EL ECUADOR SEGUN LA EDAD UNIDADES 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 TOTAL 1415 UNIDADES MENOS DE 5 AÑOS309 309 DE 5 AÑOS Y MAS 1106 SUPERFICIE DE USO AGRICOLA, SUPERFICIE CULTIVADA Y SUPERFICIE MECANIZABLE Hectareas 14000000 12000000 10000000 8000000 6000000 4000000 2000000 0 Superficie dedicacion agricola Hectareas Superficie cultivada Superficie mecanizable Superficie dedicacion agricola Hectareas Superficie cultivada Superficie mecanizable 12654242 7463247 6160349 30
  • 31. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SUPERFICIE MECANIZBLE CON LIMITACIONES POR PROVINCIAS DE LA COSTA 3000 2500 2000 HECTAREAS 1500 1000 500 0 HECTAREAS ESMERALDAS 559.078 MAMABI 700.513 LOS RIOS 268.54 GAYAS 785.316 EL ORO 205.068 TOTAL 2518.515 SUPERFICIE MECANIZABLE CON LIMITACIONES POR PROVINCIAS DE LA SIERRA 600 500 400 300 HECTAREAS 200 100 0 HECTAREAS CARC HI IMBAB URA PICHI NCHA COTO PAXI 16.552 49.221 209.271 45.221 TUNG URAH UA 34.596 CHIMB ORAZ O 52.047 BOLIV AR CAñAR AZUAY LOJA TOTAL 19.336 41.337 98.441 29.778 595.8 31
  • 32. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Superficie Mecanizable sin Limitaciones por Provincias de la Costa 2000000 1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 Hectáreas 800000 600000 400000 200000 0 Hectáreas Esmeraldas 300580 Manabí 508437 Los Ríos 338458 Guayas 547263 El Oro 83216 Total 1827954 Superficie Mecanizable sin Limitaciones por Provincias de la Costa 2000000 1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 Hectáreas 800000 600000 400000 200000 0 Hectáreas Esmeraldas 300580 Manabí 508437 Los Ríos 338458 Guayas 547263 El Oro 83216 Total 1827954 32
  • 33. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Superficie Mecanizable con Limitaciones por Provincias de la Costa 3000000 2500000 2000000 1500000 Hectáreas 1000000 500000 0 Hectáreas Esmeraldas 559078 Manabí 770513 Los Ríos 268540 Guayas 785316 El Oro 205068 Total 2518515 Superficie Mecanizable Total por Provincias de la Sierra 2000000 1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 Hectáreas 800000 600000 400000 200000 0 Carchi Hectáreas Imbabura Pichincha Cotopaxi Tungurahu a Chimboraz o Bolívar Cañar Azuay Loja Total 49656 149851 646336 139548 105326 158454 55580 129237 300434 79408 1813880 33
  • 34. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SUPERFICIE MECANIZABLE POR REGIONES (has.) Costa Sierra Total Sin limitaciones Con limitaciones Total Costa 1827954 2518515 4346469 Sierra 1218080 595800 1813880 Total 3046034 3114315 6160349 Superficie Mecanizable sin Limitaciones por Provincias de la Sierra 1400000 1200000 1000000 800000 Hectáreas 600000 400000 200000 0 Hectáreas Carchi Imbabur a Pichinc ha Cotopax i Tungura hua Chimbo razo Bolívar Cañar Azuay Loja Total 33104 100630 437731 93711 70730 106407 36244 87900 201993 49630 1218080 34
  • 35. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez S UPERFICIE MECANIZABLE SIN LIMITACIONES POR PROVINCIAS DE LA SIERRA 1400 1200 1000 800 HECTAREAS 600 400 200 0 CARCHI HECTAREAS 33.104 IMBABUR A 100.63 PICHINCH A 437.731 COTOPAX I 93.711 TUNGURA HUA 70.73 CHIMBOR AZO 106.407 BOLIVAR CAÑAR AZUAY LOJA TOTAL 36.244 87.9 201.993 49.63 1218.08 SUPERFICIE MECANIZABLE POR PROVINCIAS DE LA COSTA 2000 1800 1600 1400 1200 1000 HECTAREAS 800 600 400 200 0 HECTAREAS ESMERALD. 330.58 MANABI 508.437 LOS RIOS 388.458 GUAYAS 547.263 EL ORO 83.216 TOTAL 1827.954 35
  • 36. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Superficie Mecanizable Total por Provincias de la Costa 4500000 4000000 3500000 3000000 2500000 Hectáreas 2000000 1500000 1000000 500000 0 Hectáreas Esmeraldas 859658 Manbí 1208950 Los Ríos 656998 Guayas 1332579 El Oro 288284 Total 4346469 NUMERO DE TRACTORES DE ORUGA EN USO POR REGIONES RESTO, 47 COSTA, 1183 TOTAL, 1724 SIERRA, 494 36
  • 37. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez NUMERO DE TRACTORES DE ORUGA EN USO EN LAS PROVINCIAS DE LA COSTA 700 600 500 400 300 200 100 0 Series1 ESMERALDAS 87 MANABI 123 GUAYAS 645 LOS RIOS 162 EL ORO 167 NUMERO DE TRACTORES DE ORUGA EN USO EN LAS PROVINCIAS DE LA SIERRA 140 120 100 80 60 40 20 0 Series1 AZUAY 64 BOLOVA R 0 CAÑAR CARCHI 37 0 COTOPA XI 37 CHIMBO RAZO 56 IMBABUR A 50 LOJA 58 PICHINC HA 126 TUNGUR AGUA 32 37
  • 38. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez NUMERO DE TRACTORES DE ORUGA POR TAMAÑO DE LAS UPAs 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 TOTAL De 1 a De 3 a De 5 a Menos de 1 menos de 2 menos de 5 menos de ha has has 10 has De 10 a menos de 20 has De 20 a menos de 50 has De 50 a menos de 100 has De 100 a De 200 has menos de o mas 200 has No. de UPAS 1405 32 12 29 35 99 189 171 194 229 415 No. de tractores 1724 32 12 29 38 111 200 195 228 282 596 NUMERO DE UPAs QUE UTILIZAN TRACTORES DE ORUGA, POR REGIONES 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Series1 TOTAL 1405 SSIERRA 446 COSTA 917 RESTO 42 38
  • 39. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESUMEN 1. La tracción animal es usada intensamente por los pequeños agricultores de la sierra ecuatoriana desde mucho antes de que se importara los primeros tractores agrícolas. Cuando hay limitaciones de pendiente del terreno para el uso del tractor, la tracción animal la reemplaza, y se emplea para la labranza del suelo, para sembrar, para el control de malezas, para transportar productos agrícolas, etc. 2. En el Ecuador los primeros tractores importados en el año 1924 fueron marca Caterpillar y en la década de los años 30 se importaron los primeros tractores marca Internacional. 3. En la utilización del tractor en el Ecuador se distinguen las siguientes etapas: Primera Etapa: Hasta fines de 1a década de los años 50 los tractores fueron de baja potencia (hasta 30 HP). Desde 1950 hasta 1980 se distinguen las etapas segunda hasta la quinta por un incremento en la potencia de los tractores: Segunda Etapa: Tractores de 30 a 50 HP. Tercera Etapa: Tractores de 50 a 75 HP Cuarta Etapa: Tractores de 75 a 120HP Quinta Etapa: Se caracteriza por la utilización de tractores con tracción a las 4 ruedas de más de 120 HP 4. Según los resultados del último Censo Agropecuario Nacional, en el año 2000 se registraron 14.713 tractores al servicio del sector agropecuario del país. En esta cifra se incluyen tractores agrícolas de rodamiento sobre neumáticos y tractores de rodamiento sobre orugas. No se detalla si en esta cifra están o no incluidos los motocultores. 5. En el Ecuador a superficie mecanizable sin limitaciones es de 3’046.034 hectáreas, y la superficie mecanizable con limitaciones es de 3’114.315 6. Según el Censo Agropecuario Nacional en el Ecuador existen 12928 tractores de rueda y 1724 tractores de oruga al servicio del sector agropecuario.19 Según el autor de este libro existían 13.093 tractores de rueda al servicio del sector agropecuario, hasta mayo del 2009.. 19 Tómese en cuenta que estas son cifras oficiales. El autor realizó un análisis relacionado con la existencia de tractores agrícolas que existen en el Ecuador (tractores en operación) cuyos resultados se indican en el cuadro No.1 39
  • 40. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez PREGUNTAS DE REPASO 1. ¿Cuál fue la institución que mayor impulso dio a la mecanización de la agricultura ecuatoriana 2. ¿Cuántos proyectos de mecanización agrícola se han implementado en el país? ¿Cuál de ellos se considera como el proyecto más exitoso? 3. ¿Cuál es la provincia de la costa que tiene mayor número de tractores agrícolas al servicio del sector agropecuario? 4. ¿Cuál es la provincia de la sierra que tiene mayor número de tractores agrícolas al servicio del sector agropecuario? 5. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas que tiene la tracción animal? PREGUNTAS DE ESTUDIO 1. ¿Cómo puede usted explicar el lento desarrollo de la mecanización agrícola en el país? 2. ¿Cree usted que el Estado debe mecanización agrícola? Analícelo. implementar proyectos de 3. ¿Qué factores cree usted que son limitantes para el desarrollo sostenido de la mecanización de la agricultura en el país? EJERCICIO DE AUTOEVALUACION 1. El Ecuador tiene un índice de mecanización superior a todos los países de la región andina…… Verdad…….Falso 2. En el Ecuador la relación hectáreas servidas por tractor es de 678.66 hectáreas……………………… Verdad……Falso 3. La superficie mecanizable en el Ecuador es de cinco millones de hectáreas……………………. Verdad……Falso 4. En el Ecuador existen 21.000 tractores agrícolas al servicio del sector agropecuario………………….. Verdad……Falso 5. En el Ecuador existen 9.000 cosechadoras combinadas al servicio del sector agropecuario………… Verdad……Falso 6. La Provincia de Los Ríos registra el mayor numero de tractores y cosechadoras combinadas al servicio del sector agropecuario……………………………… Verdad……Falso 7. La potencia animal al servicio del sector agropecuario en el Ecuador es de 1.200.000 Kw…………… Verdad……Falso. 40
  • 41. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFIA 1. ALDEAN. Necesidades de tractores en el Ecuador. Tesis de doctorado. Madrid. 1987 2. EL UNIVERSO. Mecanización agrícola optimiza producción. Mundo Económico. 1993. 3. EL UNIVERSO. Alto déficit en uso de maquinaria agrícola. Agraria. 1994 4. INEC. III Censo Nacional Agropecuario. Ecuador. 2000 5. MINAC. Dictamen de la comisión de mecanización y tracción animal. II Encuentro Nacional de Mecanización y Tracción Animal. Cuba. 1997 6. MINISTERIO DE AGRICULTURA Y GANADERÍA. Análisis situacional No. 31. Maquinaria Agrícola. Ecuador. 1994 7. OJEDA, G. y BUCHELI, H. Proyecto de Mecanización Agrícola en el Ecuador. Estudio de Prefactibilidad. MAG. Ecuador. 1973 8. OJEDA, G. Programa de Mecanización Agrícola en el PRDB. CEDEGE. Ecuador. 1974 9. RICCITELLI, J. Y OJEDA, G. Elementos para la mecanización de la agricultura ecuatoriana. Ecuador. 1963 10. RIOS. A., y PONCE, F. Tracción animal, mecanización y agricultura sustentable. IIMA. s/f. 11. RUIZ, P. La Mecanización en el Ministerio de la Agricultura. Cuba. 1998 41
  • 42. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD I- 2 ELEMENTOS Y SISTEMAS DE LAS MAQUINAS MATERIALES UTILIZADOS EN SU CONSTRUCCIÓN AGRÍCOLAS Y OBJETIVOS DE LA UNIDAD: 1- Conocer los elementos que componen las maquinas agrícolas 2. Conocer los sistemas propios de las maquinas agrícolas 3. Distinguir los materiales utilizados en la construcción de las maquinas agrícolas 42
  • 43. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA20 Por lo general, las maquinas agrícolas están formadas por las siguientes partes: 1. Partes estructurales como el chasis 2. Partes de unión o conexión: que sirven para conectarse entre si y con otras partes de la maquina. 3. Partes que transmiten la fuerza y los movimientos de una parte de la maquina a otra parte de la misma 4. Partes operativas que son diseñadas y construidas para efectuar un trabajo específico como la barra de corte de una cosechadora, el cilindro de trilla en una trilladora, el disco de un arado, el dosificador de semillas de una sembradora, etc. Elementos estructurales La parte estructural de una maquina agrícola es el cuerpo sobre el cual se arma todas las demás partes componentes. Esta estructura o cuerpo es conocida con el nombre de chasis. A su vez, el chasis por lo general, va montado sobre ruedas u otros dispositivos según se trate del tipo de máquina. El chasis esta construido por lo general de acero fundido, fundición de hierro o de partes de acero prensado. Los bloques del motor, la caja de la transmisión son, por ejemplo partes estructurales de hierro fundido o acero fundido Hay otras partes estructurales hechas de acero laminado. Tal es el caso de las planchas, barras, perfiles y tubos. Las planchas lisas de metal emplean por ejemplo para protección de los sistemas de transmisión, para la construcción de tanques, etc. Las barras planas son comúnmente utilizadas en la construcción del chasis de aquéllas maquinas donde es necesario soportar cargas de tensión longitudinal. Las barras cuadradas se usan para la construcción de ejes de transmisión, de ejes para los distribuidores de fertilizantes, etc. Las barras redondas se emplean para la fabricación de dientes de las rastras del mismo nombre, para refuerzos en los cuales se aplican mayores cargas de tensión, para fabricación de ejes en general, etc. Los perfiles en ángulo, que pueden ser en forma de T, de U, en Z o de doble T o en cuadrado son los más utilizados en estructuras de chasis. Estos perfiles se caracterizan por ser menos flexibles que las barras. Los tubos se utilizan para la transferencia de fluidos y ocasionalmente para la construcción de chasises especiales. Los tubos soportan cargas de tensión al igual que e flexión y de torsión. Elementos de unión Pernos. Los pernos que se utilizan en la construcción de maquinaria agrícola son de varias clases. Los pernos utilizados para unir dos piezas metálicas son de cabeza cuadrada o hexagonal y de diámetro constante. El cuerpo cilíndrico, con tuerca. Pueden ser de cabeza cuadrada, hexagonal o de cabeza embutida. 20 Esta unidad didáctica se basa en los lineamientos de Bermejo Zuazua. Manual del Mecánico Agrícola. 1959. 43
  • 44. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 21 A. Cabeza cuadrada B. Cabeza hexagonal C. Cabeza embutida Tuercas. Pueden ser también cuadradas o hexagonales, siendo estas ultimas . las más frecuentes. Las hay también con ranuras para alojar un pasador, y tuercas tipo mariposa mariposa. A B C D A. Tuerca cuadrada B. Tuerca hexagonal C. Tuercas con ranuras D. Tuercas tipo mariposa22 ercas Tornillos. Se caracterizan por tener el cuerpo cónico y su rosca cortante para poder penetrar en forma de cuña en la madera En la figura anterior se madera. muestra tres tipos de tornillos: de cabeza cuadrada, de cabeza plana y de cabeza redonda. donda. Elementos de transmisión transmisión. Sirven para transmitir el movimiento. Los más empleados en maquinaria agrícola son: • • • • 21 22 Correas Poleas Ejes de transmisión Ruedas dentadas y cadenas Ibíd. Ibíd 44
  • 45. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • Engranajes Uniones universales Cojinetes Levas Correas. Las correas son elementos de material flexible, que se colocan alrededor de dos poleas con una determinada tensión que sirven para transmitir el movimiento desde una polea motriz solidaria a un eje o a otra polea solidaria a otro eje. En maquinaria agrícola se utilizan distintos tipos de correas: de cuero, de goma, de lona y de algodón tejido. Las correas pueden ser planas o trapezoidales. Las planas son por lo general de cuero Las correas trapezoidales tienen la sección en forma de un trapecio. Están construidas con varias fibras resistentes en el centro y rodeadas de goma vulcanizada. Sección de una correa trapezoidal 23 Las correas de goma están formadas de varias lonas de goma vulcanizadas. Este tipo de correas se emplean en la fabricación de transportadores sinfín, elevadores de cangilones, etc. Uniones de correas. Cuando se trata de unir o empalmar correas planas, lo primero que hay que hacer es un corte perpendicular al borde de la correa y después se coloca el elemento de unión. Existen diversas clases de uniones. Puede usarse tornillos o remaches; o pueden también usarse uniones tipo "aligator" o tipo "Clipper" Tipo "alligator"24 23 24 Ibíd. Ibíd 45
  • 46. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La unión "Clipper" es parecida con la diferencia de que consta de numerosas agujas que se clavan todas de una vez encada extremo de la correa por medio de una maquina especial. Tipo Clipper25 Poleas. Las poleas de transmisión están unidas a sus ejes por medio de una chaveta. Cuando no está unida al eje por medio de la chaveta la polea gira libremente, como en el caso de las poleas tensoras. Se llama polea motriz donde se aplica la fuerza y polea conducida, la de la maquina. Las poleas están hechas de fundición, madera, acero, etc. En los motores y transmisiones fijas suelen ser de fundición. Las de madera tienen más adherencia con la correa y son más ligeras y económicas que las de fundición. Las poleas para correas planas se llaman poleas planas. Estas son muy empleadas en bombas para riego, desgranadoras, trilladoras etc. La relación entre el diámetro de las poleas y las velocidades es inversa; es decir, el diámetro (D) de la polea es inversamente proporcional a las revoluciones a que gira (V): D1 x V1 = D2 x V2 D2 = D1 x V1/V2 Polea26 Ejes Los ejes sirven fundamentalmente para transferir movimientos circulares. Durante la transmisión del movimiento los ejes están sometidos a las fuerzas de torsión y de flexión. La longitud de los ejes es por lo general corta. Para instalaciones que pasen los 6 metros deben unirse varios ejes por medio de uniones o junta y, cuando los ejes deben formar cierto ángulo se usan uniones 25 26 Ibíd Ibíd 46
  • 47. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez articuladas como el caso de un cardan que es muy común en varias maquinas agrícolas. Ejes27 Ruedas dentadas y cadenas. Otra de las formas de transmitir el movimiento es por medio de cadenas y ruedas dentadas. Este sistema se usa para transmitir el movimiento a baja velocidad. Las cadenas pueden ser de eslabones desmontables, de rodillos, y articuladas sinfín tipo para orugas. Las cadenas de eslabones desmontables se usan cuando las cargas son moderadas y las velocidad de hasta 2.5 metros por segundo. Las cadenas de rodillos se emplean cuando las cargas son grandes y las velocidades de hasta 20 metros por segundo. Las cadenas articuladas sinfín, tipo orugas se emplean en las orugas de los tractores de rodadura sobre orugas. Cadena de eslabones de hierro28 Cadena de rodillos29 Engranajes. Los engranajes son piezas de mucha importancia en la transferencia de fuerzas y movimientos en la maquinaria agrícola. Los 27 Ibíd Ibíd 29 Ibíd 28 47
  • 48. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez engranajes se clasifican según la posición de los dientes o según la forma del engranaje y disposición de los dientes. Según la posición de los dientes pueden ser engranajes de dientes exteriores o engranajes de dientes interiores. Según la forma de los dientes pueden ser: cilíndricos, cónicos o de tornillo sinfín. Los engranajes con dientes exteriores tienen los dientes ubicados en la parte exterior y cuando se conectan y engranan los movimientos circulares son opuestos y la velocidad en rpm se determina por: N1D1=N2D2, Donde: • • • • N1 D1 N2 D2 = rpm del engranaje de mando = diámetro del engranaje de mando o numero de dientes = velocidad del engranaje mandado = diámetro del engranaje mandado o número de dientes. El movimiento circular de cada engranaje es opuesto y en sentido contrario al del engranaje que lo precede y al del que lo sigue. En los engranajes con dientes inferiores los dientes están ubicados en la parte interior y la velocidad en rpm se obtiene en base de las mismas relaciones indicadas en el caso de los engranajes con dientes exteriores. en el caso de que un engranaje con dientes interiores se conectara a otro con dientes exteriores, las relaciones de velocidad están dadas por la fórmula N1D1 = N2D2, pero los movimientos no son opuestos sino en la misma dirección. Los engranajes cilíndricos, como su nombre lo indica, tienen la forma cilíndrica y son los que se usan cuando los ejes en que van montados son paralelos. En los engranajes cilíndricos los dientes pueden ser helicoidales o rectos Los engranajes cónicos están formados también por dientes rectos o helicoidales y tienen la forma tronco-cónica. Estos engranajes se usan cuando los ejes en que van montados están en ángulo y cruzándose en el mismo plano. Los engranajes hipoidales son engranajes cónicos provistos de dientes curvos dispuestos de tal manera que los ejes pueden cruzarse en planos diferentes, por lo general en ángulos de 90 grados. Los engranajes de tornillo sinfín tienen dientes helicoidales y se usan para transmisiones en ángulo recto con ejes que se cruzan pero no en el mismo plano. Los engranajes antes descritos tienen diversidad de aplicaciones en maquinaria agrícola. A continuación se indica algunas de ellas: 48
  • 49. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los engranajes con dientes exteriores se usan en reducciones, en transmisiones y en engranajes planetarios. Los engranajes con dientes interiores se usan en sistemas de engranajes planetarios. Los engranajes cilíndricos se usan en engranajes de bombas hidráulicas y bombas de aceite. Los engranajes cónicos se usan en reducciones y transmisiones, es muy usado en la construcción de diferenciales. Los engranajes helicoidales se usan para mandos diferenciales en vehículos, tal es el caso del piñón de ataque y la corona. Los engranajes de tornillo sinfin se usan para guinches. Engranajes rectos30 Engranajes cónicos31 Engranajes helicoidales32 Uniones universales. Son muy utilizadas en las máquinas agrícolas que son accionadas por la toma de fuerza del tractor. Estas uniones son flexibles lo que permite girar el tractor sin que la máquina acoplada a la toma de fuerza deje de funcionar. Esto obliga a que la unión universal tenga dos articulaciones, una próxima al tractor y otra próxima a la máquina 33 Cojinetes. Los cojinetes son piezas que sirven de soporte a los ejes. Son de diferentes tipos: Cojinetes corrientes Este tipo de cojinete está dividido en dos partes cuya parte superior está atornillada a la inferior. 30 Ibíd. Ibíd 32 Ibíd. 33 Ibíd 31 49
  • 50. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cojinetes de bolas: Están provistas de una o dos filas de bolas, colocadas dentro de un compartimento. Estos cojinetes pueden ser radiales o axiales según la carga que soportan. Cojinetes de bolas34 Cojinetes de rodillos: Están provistos de rodillos en vez de bolas y sirven para soportar mayores cargas que los rodillos de bolas. En la siguiente figura se muestra las partes componentes de un cojinete de rodillos: Cojinetes de rodillos35 Hay cojinetes de rodillos cónicos cuya forma es troco-cónica. Los componentes de este tipo de rodillos se muestran en la siguiente figura Hay también cojinetes pre lubricados que se caracterizan por cuanto las tres cuartas partes (aproximadamente) del espacio comprendido entre los anillos y las bolas están llenas de grasa que no sale por cuando el cojinete va sellado. La grasa dura prácticamente toda la vida del cojinete. Levas: Son sistemas de transmisión que producen movimientos intermitentes y se caracterizan por que son ruedas con una prominencia saliente o ruedas con eje excéntrico. Cualquier pieza que se apoye en las levas se mueve solamente cuando la parte saliente toque con ella. Son muy usados en sistemas de alzamientos de implementos agrícolas. Leva36 34 35 Ibíd. Ibíd 50
  • 51. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Partes operativas Aparte de las partes estructurales, las partes que sirven para conectar otras y las que sirven para transferir y transformar el movimiento y fuerzas, las partes operativas de la maquinaria agrícola son muy importantes. Estas partes son las que hacen el trabajo para la cual la máquina ha sido diseñada. Las partes operativas son esenciales y prácticamente son las que identifican a la máquina, aunque hay algunas partes que siendo las mismas se usan en diferentes máquinas para la misma clase de trabajo aunque en conjunto las máquinas sean diseñadas para cumplir objetivos diferentes. Ejemplos de partes operativas de las máquinas: Partes operativas • • • • • • • • • • • • • • • • • Vertederas................................ Discos....................................... Dientes..................................... Escardillos................................ Conductores............................. Bombas................................... Conductores de gusano........... Cilindros de trilla.................... Zarandas............................... Ventiladores........................... Cribas y sacudidores............. Barras de corte..................... Cuchillas............................... Distribuidores........................ Boquillas............................. Anudadoras........................ Recogedores...................... Aplicaciones Arados de rejas Arados de discos Rastras, cultivadoras Cultivadores Combinadas Fumigadoras Combinadas Trilladoras Combinadas Picadoras de pasto Cosechadoras Segadoras Bulldozers Sembradores Fumigadoras Atadoras Hileradoras Todas estas partes operativas están identificadas con las máquinas en las cuales trabajan que a menudo son de origen del nombre de la máquina y estas prácticamente son denominadas de acuerdo a la parte operativa. Materiales utilizados en la construcción de maquinaria agrícola La bondad de una máquina depende de los materiales usados en su construcción. Las máquinas agrícolas que antiguamente se construían casi todas de madera, son en la actualidad construidas de metales. Entre los metales prima el hierro con sus derivados. La fundición de hierro es el primer producto de extracción de los minerales de hierro, en la que queda de 2,3 a 5% de carbono. Puede distinguirse en fundición común, frágil, la que puede ser blanca o gris, de grano grueso o fino y en fundición maleable que se obtiene mediante un procedimiento especial de descarburación después de preparadas 36 Ibíd 51
  • 52. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez las piezas. Los aceros que se consideran productos intermediarios, contienen entre 0,3 y 2,3% de carbono pudiendo según este contenido dividirse en aceros ultra dulces, para chapa, calderería, con un coeficiente de resistencia por milímetro cuadrado entre 32 y 38 kilos; en aceros dulces para construcciones con un coeficiente de resistencia entre 38 y 49 kilos; en aceros duros para forjar y herramientas, con resistencia entre 40 y 76 kilos; aceros extra duros para cables, resortes, etc, con resistencia entre 70 y 100 kilos en aceros especiales que se obtiene con el agregado de otro material (níkel, cromo, manganeso, etc), con lo que se obtiene especial resistencia al esfuerzo, al calor y al desgaste, se emplean para válvulas, cadenas de tractores, herramientas especiales para torno etc. (Risueño, 1960) Los aceros se caracterizan porque pueden ser templados. El temple se consigue calentando a cierta temperatura y coloración y luego enfriándolo rápidamente. Con esto se consigue aumentar su dureza y resistencia, pero en cambio se vuelve frágil y quebradizo. (Risueño. 1960) El hierro es un producto más afinado y pobre en carbono. Puede ser: Hierro ordinario, para chapas lisas, chapas canaletas, etc con resistencia de 32 a 34 kilos por milímetro cuadrado. El hierro semifuerte para cadenas, clavos, etc, con resistencia entre 34 y 37 kilos. El hierro fuerte para trabajos de forja y máquinas en general, con resistencia entre 37 y 38 kilos. El hierro extrafuerte para máquinas, para tornear, etc., con resistencia entre 38 y 40 kilos.(Risueño, 1960) Otros metales como el cobre que por su maleabilidad es usado para fabricar chapas, láminas, hilos, etc. Se emplea en la construcción de tanques, bombas, pulverizadores, cañerías para vapor, etc. El zinc es maleable pero quebradizo siendo muy resistente a la oxidación. El plomo, el estaño y el aluminio se usan también en la construcción de partes de la maquinaria agrícola Las aleaciones se usan frecuentemente. El bronce formado por cobre, estaño, y a avances zinc y fósforo que endurece, se usa en cojinetes y similares. El metal blanco antifricción se usa para la fabricación de cojinetes. PREGUNTAS DE REPASO • • • • • • • • ¿Qué es una polea y para qué se la emplea? ¿Qué es una polea diferencial? Indique dos formas de transmisión por polea. ¿Qué son los árboles o ejes de transmisión? ¿Para qué sirven los engranajes? ¿En qué se diferencias los engranajes cilíndricos de los cónicos? ¿Qué es la fundición de hierro? ¿Qué son los aceros? 52
  • 53. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • ¿Qué es el hierro? PREGUNTAS PARA ANALISIS • • ¿Cuáles son las diferencias esenciales entre el acero y el hierro? En una cosechadora combinada para arroz cuales son los componentes que se fabrican a base de hierro? AUTOEVALUACION 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Los aceros pueden ser templados El hierro es pobre en carbono El zinc es resistente a la oxidación El bronce se usa en cojinetes El disco es una parte operativa Las boquillas no son partes operativas Los engranajes se clasifican según la posición de los dientes 8. Las correas pueden ser planas 9. Las correas pueden ser trapezoidales 10. Los tornillos son de cuerpo cónico V V V V V V F F F F F F V V V V F F F F 53
  • 54. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFIA 1. BRALLA, JAMES. “Handbook of product design for manufacturing”. McGraw-Hill Book, Cook. 2004 2. DEL RIO, JESUS. “Conformación plástica de materiales metálicos. Dossat. 2005 3. GROOVER, MIKELL. Prentice Hall. 1997 4. MÍGUELES, HENAR, et. al. “Problemas resueltos de tecnología de fabricación. Thomson. 2005 5. PEREZ JESUS. “Tecnología mecánica I” Ed. ETSL. 2004. 6. ROWLAND, ROBERT. “Tecnología de montaje superficial aplicada”. Ed. Paraninfo. 2005 7. SEROWE, HALPAKJIAN. “Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Prentice Hall. 4ta. Edición. 2002 54
  • 55. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD I- 3 EL TRACTOR AGRÍCOLA OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1. Conocer el uso del tractor agrícola 2. Distinguir las partes estructurales del tractor agrícola 3. Aprender el funcionamiento de los sistemas del tractor agrícola 4. Comprender la importancia de las normas de seguridad en la operación del tractor agrícola 5. Entender la importancia del mantenimiento preventivo 6. Conocer los principios de mecánica y de tracción. 7. Conocer como debe ser un tractor agrícola y cuáles son las tendencias futuristas 55
  • 56. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA Historia Modelos propulsados a gas y vapor37 Los primeros tractores fueron propulsados a vapor, aunque la fecha exacta de su primera aparición en el trabajo agrícola es discutible. Una fuente documenta su introducción en el año 1868, mientras que otra fuente afirma que “los primeros intentos en el arado con propulsión a vapor tomaron lugar en los años 1830s.” De cualquier modo, estos primeros modelos fueron considerados primitivos, como también demasiado grandes e incómodos. De hecho, los tractores no se volvieron populares o máquinas fiables hasta que Nickolaus August Otto inventó el primer motor a gasolina de cuatro tiempos en 1885. Esto hizo del motor más ligero, compacto, y asequible. Sin embargo, los primeros tractores a gas, desarrollados por John Carter y John Froelich eran tan grandes e incómodos como sus antecesores de tracción a vapor. Charter, de Sterling, Illinois, simplemente convirtió su nuevo motor a gas en un chasis con motor de tracción a vapor Rumley en 1889, y debido a esto conservó mucho de su peso anterior. Froelich, del Noroeste de Iowa, adjuntó su motor a un chasis Robinson, aparejando su propio engranaje para la propulsión. Fue la primera máquina de tracción propulsada a gasolina que era capaz de ir hacia adelante y atrás. Según el libro Vintage Farm Tractors de Ralph W.Sanders, “el tractor de Froelich, precursor del tractor Waterloo Boy, es considerado por muchos como el primer tractor a gasolina exitoso.” Algunos otros pioneros también son distinguidos. Charles W. Hart y Charles H. Parr tenían experiencia con la energía a gas durante los 1890s. Juntos formaron Hart-Parr Gasoline Engine Co. en Madison, Wisconsin. Ellos crearon la primera fábrica en los Estados Unidos dedicada a la fabricación de máquinas de tracción a gas. Según se dice ellos también acuñaron el término “tractor” para reemplazar a los vehículos previamente llamados máquinas de tracción a vapor. Los tractores pequeños, descritos con más exactitud como “arados a motor,” comenzaron a trabajar en las granjas de los Estados Unidos en 1910. Consistieron en dos ruedas y un motor, al cual implementos tirados por caballos serían adjuntados. Éstos eran asequibles, pero no muy potentes. No mucho tiempo después los modelos de cuatro ruedas siguieron. Wallis, International Harvester, y Allis-Chalmers se concentraron en desarrollar modelos de cuatro ruedas ligeros a comienzos de los años 1910s. Henry Ford, quien había sido criado en una granja en Detroit, Michigan, comprendía el potencial comercial del tractor. Sin embargo, él quiso llevar la asequibilidad al siguiente nivel creando un tractor lo suficientemente barato 37 http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/Tractor 56
  • 57. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez que incluso el granjero más pequeño podría comprar. Él comenzó a experimentar en 1907, y después de 10 años de diseños, desarrollos, y pruebas, introdujo su Modelo F Fordson. El Modelo F funcionaba con cuatro cilindros y tenía una construcción por unidades. Era un tractor de tamaño completo más barato que un arado a motor. Él redujo al mínimo los costos utilizando la producción masiva. Ford redujo el precio de su tractor a $230. Consecuentemente, muchas compañías no pudieron competir y salieron de negocio Sin embargo, había muchos empresarios poco dispuestos a admitir la derrota. De hecho, vieron la reputación que brotaba del tractor como una inversión rápida y provechosa o simplemente una manera de aprovecharse de granjeros necesitados. Esto creó un mercado Americano lleno de “embusteros y charlatanes, algunos de los cuales tentaban a inversionistas crédulos con tractores que solo existían en papel.” Como resultado, en 1920, la universidad de Nebraska desarrolló una serie de pruebas para tractores que tenían que ser completadas antes de que cualquier nuevo modelo pudiera venderse en el estado. Las pruebas de la universidad desarrollaron un estándar nacional, y eventualmente internacional, de calidad. Una vez que los tractores se volvieron confiables y asequibles, tuvo sentido económico que cada granjero comprara uno, substituyendo a sus caballos. Previamente, los granjeros necesitaban cerca de cinco acres (2 ha) de tierra para producir la avena, el heno, y el forraje para cada caballo de labranza requerido. Con un tractor, esta tierra se podía convertir en ganancias. También ahorraba una considerable cantidad de tiempo. Con cinco caballos y un arado de varias rejas tomaría alrededor de una hora y media para labrar un acre (0.4 has) de tierra. Mientras que, un tractor de 27 caballos de fuerza y un arado de vertedera tardaría 35 minutos en labrar el mismo acre, y solamente 15 minutos con un tractor de 35 caballos de fuerza. Poco tiempo después de que Ford lanzó su Modelo F, John Deere Co. entró al mercado de los tractores. En 1918 adquirió al pionero del tractor Waterloo Company, que en el momento se encontraba anticuada y con dificultades. John Deere lanzó un Modelo D de dos cilindros en 1923, que fue tan popular que permaneció en producción por 40 años más. Lo substituyeron eventualmente en los años 1960s con modelos de cuatro y seis cilindros. Mientras tanto, International Harvester mantenía el éxito con su modelo de tractor Farmall, el cual combinaba las cualidades de potencia y poder forestal de una trilladora jalada con las características de agilidad y ligereza de un tractor de cultivos intercalados. Ruedas de caucho Para los años 1930s, los tractores modernos eran simples, baratos, y fiables. Sin embargo, todavía había bastante espacio para la mejora. Los tractores funcionaban sobre grandes y descubiertas ruedas de acero equipadas con grandes y sobresalientes orejetas de pala para ayudarlos a transitar sobre superficies pegajosas. Esto significó que eran difíciles de manjar en carreteras. 57
  • 58. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Reconociendo este problema, Allis-Chalmers lanzó un modelo de tractor con neumáticos en 1932. Estos costaban unos adicionales 150 dólares, “pero las ventajas eran de tal magnitud que después de unos años la mayoría de los nuevos tractores imitaron el modelo.” Estos nuevos neumáticos hicieron del tractor más fácil de dirigir y capaz de viajar a velocidades mucho más altas. Sistemas de enganche Otra área importante que necesitaba perfeccionamiento era la manera en que los accesorios se conectaban al tractor. El simple sistema tirador para remolcar que es utilizado en el momento creaba mucho peso, que, al trabajar sobre tierra de miga, estancaba al tractor lo suficiente para atascarlo o hasta volcarlo. El enganchar y desenganchar los accesorios también era bastante trabajoso y una perdida de tiempo. Por consiguiente, un vendedor de tractores Irlandés llamado Harry Ferguson, con talento para la ingeniería, comenzó a desarrollar un nuevo sistema. Él inventó el enganche de tres puntos, que algunos argumentan, “fue el avance más significativo en la tecnología del tractor, sin excepciones.” El enganche de tres puntos transfirió el peso de los accesorios a las ruedas posteriores del tractor, mejorando la tracción. El nuevo enganche también incluía un “draft control;” un proceso que levantaba automáticamente el accesorio mientras que trabajaba en suelo resistente o pegajoso para reducir peso hasta que el punto era pasado. El enganche y desenganche ahora era controlado por completo hidráulicamente, haciendo el proceso mucho más rápido y menos meticuloso. Ferguson continuó esto produciendo un tractor diseñado especialmente para su sistema de conexión. Henry Ford tomó la oportunidad de fabricar el tractor de Ferguson. El Ford 9N fue lanzado en 1939. Era un tractor pequeño y ligero con un enganche capaz de hacer el trabajo de una máquina considerablemente más grande. Energía Diesel Las décadas de avance casi se detuvieron por completo debido al surgimiento de la Segunda Guerra Mundial. Incluso, los primeros cinco años después que terminó la guerra en 1945, las compañías se encontraban demasiado estancadas por la demanda de los modelos existentes del tractor para desarrollar algo nuevo. No obstante, los progresos fueron hechos a finales de los años 1940s con la introducción de energía diesel a la industria del tractor. John Deere lanzó su primer tractor con motor diesel en 1949, el modelo R. Tenía una versión diesel de un motor de cilindros gemelos, aunque de mayor tamaño, midiendo 416 pulgadas cúbicas (6.818 cc). Éste producía 51 caballos de fuerza durante la Toma de Fuerza (PTO) y estableció un nuevo récord de consumo de combustible en los exámenes de tractores de la Universidad Nebraska. En tres años, 20,000 modelos R fueron vendidos. Otros numerosos fabricantes de los Estados Unidos se unieron al éxito del diesel, fabricando sus propios motores 58
  • 59. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez diesel. Sin embargo, la gasolina y el gas licuado de petróleo continuaron siendo fuentes opcionales de combustible hasta comienzos de los años 1970s. Allis-Chalmers continuó la innovación del diesel introduciendo la tecnología Power Shift y Power Control de doble-embrague en su modelo WD45 en 1953. El Power Shift permitió el ajuste del rodamiento de la rueda posterior usando la energía del motor. El Power Control de doble-embrague producía una continua toma de fuerza, significando que el PTO no se detendría para desembragar. Transmisiones y la tracción a cuatro ruedas Para los años 1950s, fabricantes comenzaron a experimentar con mayor rango y estabilidad en la transmisión de sus motores. En esta época, eran simples cajas de cambios de un único rango con tres, cuatro, o cinco velocidades. Para poder cambiar el engranaje o la velocidad uno tenía que parar la máquina, cambiar el engranaje y reanudarlo, lo cual era difícil, especialmente cuando el tractor se encontraba atascado en tierra profunda con un adjunto arado pesado. El primer avance importante en las transmisiones fue alcanzado con el ampliador de par de Harvester International: agregando una caja de cambios epicíclica de dos cilindros al modelo original, duplicando el número de variaciones disponibles y permitiendo el cambio de velocidad durante el movimiento. Modelos similares fueron fabricados por Allis-Chalmers, Minneapolis-Moline, y Case. El avance en las transmisiones condujo al aumento en energía y velocidad del tractor. Aunque antes de la Segunda Guerra Mundial 40 caballos de fuerza en un motor de tractor se consideraba clase superior, los fabricantes no vieron la necesidad de enfocarse en las características de la energía y velocidad hasta finales de los años 1950s y al comienzo de los 1960s. Allis-Chalmers lanzó el modelo D19 en 1961. Su motor, el primer motor turbo-diesel en un tractor, incrementó la energía en un 25 por ciento. La compañía siguió el D19 con el D21, el cual aumentó la energía nuevamente a 103 caballos de fuerza. John Deere, Case, e International no se encontraban muy detrás con sus tractores de 100 caballos de fuerza. Sin embargo, estas compañías pronto descubrieron que los tractores de tracción a dos-ruedas eran solamente capaces de producir cierta velocidad. Modelos con tracción a las cuatro ruedas no marcaron la cultura popular hasta los años 1970s, pero algunas compañías ya estaban creando los “tractores gigantes” para segmentos del mercado. Los hermanos Steiger de Minnesota fabricaron tractores con tracción a las cuatro ruedas con un mecanismo de dirección articulado equipado con un motor diesel de gran tamaño. Otras compañías también comenzaron a fabricar estas gigantescas máquinas. Los tractores producidos por Steiger, Versatile, Big Bud, y Wagner eran ideales para la cosecha de grandes campos de trigo en la región del medio-oeste. Algunos de estos vehículos eran propulsados por motores de 300 de los caballos de fuerza y pesaban más de 15 toneladas. 59
  • 60. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Seguridad y comodidad dad Poca innovación había sido hecha en el área de seguridad y comodidad del oca operador. Los operadores de los tractores estaban sometidos a los elementos y requerían maniobrar controles e instrumentación pesados e incómodos. John Deere introdujo los ROPS (sistema de protección antivuelco) en 1966. Deere introdujo prosiguió este avance con la cabina Sound Guard, la cual proporcionó una cabina mucho más reservada, incrementó la visibilidad, así como también un radio/reproductor de casete. Otras compañías siguieron estos adelantos con la siguieron meta de proporcionar una máquina más segura y a la larga más atractiva para sus clientes. Más adelantos: El tamaño de la transmisión, las orugas, y la electrónica Con el incremento de energía vino un aumento en el tamaño d la transmisión. de Algunas transmisiones eran disponibles con hasta 20 diferentes velocidades y con completo poder de cambio, permitiendo a todas las velocidades ser alcanzadas sin la detención de la máquina. Transmisiones hidrostáticas también estaban disponibles en los años 1970s. La transmisión hidráulica capaz de hidráulica, variaciones infinitas de velocidad dentro de un rango fijo, substituyó la caja de cambios convencional. Durante los años 1980s, algunas compañías establecieron orugas de caucho para algunos modelos de tractores. Eran capaces de alcanzar velocidades más altas y podían ser extremadamente útiles en ciertos trabajos, aunque las ruedas todavía eran preferidas en el cultivo intercalado. Case Case-International desarrolló un sistema de orugas único llamado Quadrac, el cual substituyó a las cuatro ruedas por cuatro orugas de caucho individuales. El último adelanto verdaderamente significativo en la industria manufacturera de tractores era el desarrollo de la electrónica. La invención del microchip desarrollo revolucionó todos los tamaños, modelos, y producciones del tractor. Proporcionó un control exacto de la inyección de combustible beneficiando a la energía, al giro, y las emisiones. Esto permitió que las transmisiones escojan la variación perfecta, incluso anteponiéndose al control de operadores. También, perfecta, los tractores con electrónica guardaban una lista precisa de todas las variables para informar al operador sobre cualquier preocupación. Tractor Supertrac SK250 4WD 60
  • 61. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor agrícola Steiger Cougar ST270 Tractor de uso general Iseki T9000 4WD Tractor New Holland TJ425 4WD 2004 Tractor Case IH JX75 4WD 2004 Tractor Buhler Versatile 2335 4WD 2004 61
  • 62. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Case STX375HD 4WD 2002 Tractor John Deere 9400 4WD 2001 Tractor Case IH STX440 4WD 2001 Tractor Case 9380 4WD 1998 Tractor Ford New Holland 9480 4WD 1994 Tractor Ford Versatile 846 4WD 1990 62
  • 63. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Big Bud 525-50 4WD 1979 Tractor John Deere 8630 4WD 1976 Tractor agrícola Ursus 3512 2WD Tractor Ford-Ferguson 9N 2WD 1947 Tractor Masaris 22 2WD 1953 Tractor International 1086 2WD 1976 63
  • 64. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor agrícola Deutz 2WD 1978 Tractor Case 2290 2WD 1980 Tractor Case 1494 2WD 1983 Tractor Ford 1910 2WD 1986 Tractor Case IH 275 2WD 1990 Tractor New Holland 8260 2WD 1998 Tractor John Deere 8220 2WD 2002 64
  • 65. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Tomtrack 1608 2WD 2005 Tractor agrícola Jinma 25.2 2WD 2006 Fuente: "http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/Tractor" http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/Tractor Definición El origen de la palabra tractor se le atribuye a varios orígenes. Algunas fuentes de información indican que la palabra tractor se usó por primera vez en Inglaterra en 1856 como sinónimo de motor de tracción. Mas tarde, en 1890 una fabrica norteamericana patentó la palabra tractor para designar a un motor a de tracción a vapor montado sobre orugas. En 1906, la HART PARR Co utilizó la palabra tractor en reemplazo de la expresión: “maquina de tracción a gasolina”. La Asociación Americana de Ingenieros Agrícolas, (ASAE), en ASAE Tentative Standard: ASAE S365T (ASAEJ1041), define al tractor agrícola indicando que es un vehículo de tracción a las 2 o cuatro ruedas de mas de 20 HP, diseñado para proveer potencia para arrastrar, empujar, operar las maquinas montadas potencia sobre él, o accionar implementos diseñados para ser utilizados en agricultura, excepto aquellos que son autopropulsados. reve Breve relación histórica del desarrollo del tractor según otras fuentes de información BORGMAN38 indica que fue Juan Froelish, el que diseño, en 1892, un tractor elemental agregando un motor de gasolina a un chasis de una maquina a vapor, a la que le equipó con una transmisión de diseño simple. Una barra de tiro, una polea, un embrague, un sistema de dirección y un sistema de frenos. Este tractor tuvo 20 HP y fue el precursor de los tractores John Deere. tractores 38 BORGMAN, D., E. Tractores. FMO 65
  • 66. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez . Tractor de Froelish39 DIEFFENBACk40 manifiesta que algunos de los tractores de la época del inventado por Froelish fueron los siguientes: • • El Patterson en 1894 El Hockett en 1893 Tractor antiguo41 • • El Van Duzen, el Otto y el Lambert en 1894 El Morton en 1899 El tractor Patterson fue la base de los tractores Case y Morton y el precursor de la línea International Harvester. C. W. Hart y C. H. Paar, construyeron su primer modelo de tractor en 1902. Un año después apareció el segundo modelo considerablemente perfeccionado. El Old Reliable 30-60 apareció en 1907 y en 1909 se fabricó el Hart Paar15-30 tipo triciclo. Tractor Hart-Para 15-3042 39 Ibidem DIEFFENBACK, E. M. Y GRAY, R. El desarrollo del tractor agrícola. Anuario agrícola. 1960. P. 28-46 41 Tomado de www.google.com/imghp 42 Ibídem 40 66
  • 67. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Hart y Parr, formaron una empresa llamada Oliver Corporation dedicada exclusivamente a la fabricación de tractores. Tractor Dissinger43 En 1904 se fabricó el tractor Electric Wheel. En este mismo año se lanzó al mercado el tractor marca Dissinger, El tractor marca Ohio en 1905. En 1907 se construyó el primer tractor marca International Harvester En este mismo año la Ford construyó su primer tractor experimental utilizando partes de un auto Ford. En 1910 la Internacional Harvester lanza al mercado el tractor modelo Mogul er de 45 HP que se caracterizó por tener un motor con cilindros horizontales. En 1911 aparece el modelo Titan con 45 HO con motor de dos cilindros y el Mogul 8-16 con motor de un cilindro. En 1915 se fabrica el Titan con motor de cuatro 16 Titan cilindros. Tractor Titán 15-3044 Esta misma firma lanza al mercado el modelo 8 16 diseñado para granjas de 8-16 poca extensión La fábrica de tractores marca Wallis Tractor Co., en 1912, lanza al mercado el modelo Bear. Esta fábrica fue la precursora de los tractores Massey Harris fue 43 44 Ibíd. Ibíd 67
  • 68. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Ford 8-N45 La Ford Motor Co., después de muchos experimentos inicia la fabricación de los tractores marca Forson. La J.I. Case Co, que había construido su primera máquina en 1892, reanudo la fabricación de tractores en 1911 con el Case 30-60. En 1912 produjo el Case 20-40. Tractor Case 15-2746 La Case construyó su primer tractor con motor de cuatro cilindros en 1915; este tractor tenia tres ruedas. En 1918 esta misma firma fabrica el modelo 9-18 y en 1919 el 15-27. Allis Chalmers Co construyó su primer tractor en 1914; este tractor se caracterizó por tener tres ruedas y una potencia de 18 HP. Mas tarde, en 1916 introdujo el tractor WC diseñado para cultivar. Tractor Allis Chalmers 25-40 La empresa Minneapolis Steel & Machinery Co y la Minneapolis Theshimg Machine Co iniciaron la producción de tractores en el año 1911, luego, en 1917, fabricó el tractor modelo D que probablemente fue el primer tractor que utilizó la batería de acumuladores. Esta empresa se convirtió posteriormente en la Minneapolis Moline Co. 45 46 Ibíd. Ibíd. 68
  • 69. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Mineapolis Moline M-50 En 1925 la Holt Manufacturing Co, que mas tarde se llamó Caterpillar Tractor Co, fabricaron los primeros tractores de rodamiento sobre orugas. En 1919 se aprobó la Ley de Nebraska mediante la cual se exigía a todas las marcas y modelos de tractores al sometimiento de algunas pruebas de tipo técnico como requisito para ser comercializados. En 1924 la fabrica International Harvester Co produjo el tractor Farmall, considerado como el primer intento afortunado de conseguir un verdadero tractor de uso múltiple. Este tractor esta considerado como el que realmente contribuyó a generalizar el uso del tractor en las explotaciones agropecuarias. Tractor I.H. producido 1924 a 193247 E, 1923, la fabrica Deere & Co lanzó al mercado el tractor modelo D, y en 1928 el 10-20 de uso múltiple, con eje delantero arqueado y eje posterior de alto despeje. Esta misma fabrica lanzo al mercado el tractor tipo triciclo GP, el mismo que tenía un elevador mecánico de fuerza para levantar implementos integrales. Se considera que este fue el primer tractor equipado con alce mecánico. 47 Ibíd. 69
  • 70. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tractor Modelo D48 En 1931, se fabricó el tractor con motor diesel, marca Caterpillar, modelo 65. En este mismo año se comenzó a utilizar neumáticos en los tractores. En 1939 la fabrica Allis Chalmers construyó un tractor pequeño montado sobre neumáticos En éste mismo año, la firma Harris-Ferguson de Irlanda, introdujo el mecanismo hidráulico de tres puntos. Este mecanismo revolucionó el diseño de los tractores de aquélla época. En 1941 la Minneapolis Moline Co introdujo el primer tractor con motor diseñado para quemar gas licuado de petróleo.En 1947 ocurrieron dos avances notables en el diseño de los tractores. El uno se refiere al arranque directo de fuerza patentado por la firma Cockshutt Plow Co. El otro tiene que ver con el diseño de tractores con trocha posterior ajustable que permitió al operador escoger el ancho de trocha sin moverse del asiento utilizando la fuerza del motor. Desde 1954 se han realizado notables progresos en el diseño de las transmisiones de los tractores, como el hacer cambios sobre la marcha, una mayor escala de velocidades, ajuste automático de velocidades en función a los requerimientos de tracción, etc. En 1961 se introdujo el sistema hidráulico de centro cerrado. En 1967 se lanza al mercado las cosechadoras combinadas equipadas con transmisión hidrostática. En los años posteriores hasta la actualidad se han logrado importantes avances en el diseño y construcción de tractores agrícolas que los hacen muy eficientes, seguros y confortables. La electrónica y los microprocesadores sustituyen a determinados mecanismos mecánicos. En términos muy generales el tractor moderno tiene básicamente: Dirección hidráulica, sistema hidráulico, frenos hidráulicos, enganche a tres puntos, barra de tiro, cilindros hidráulicos remotos ,transmisiones hidráulicas, toma de fuerza de 50 y 100 rpm, cabina para comodidad y protección del operador, controles e instrumentos muy eficientes 48 Ibíd 70
  • 71. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 71
  • 72. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 72
  • 73. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Fuente: Dieffenbach E. M. y Gray R.B. El Desarrollo del Tractor. 73
  • 74. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Usos del tractor agrícola El tractor agrícola moderno sirve básicamente para: • • • • • • Arrastrar o remolcar maquinas que se acoplan a la barra de tiro Realizar operaciones con maquinas diseñadas para montar sobre el tractor Transmitir energía a otras maquinas por medio de la toma de fuerza y polea Levantar, bajar y controlar implementos agrícolas mediante sistemas hidráulicos Mover maquinas por medio de bandas Transmitir energía por medio de ejes flexibles. Tipos Se conocen dos tipos básicos que son: 1. Tractores de rodamiento sobre orugas. Rodamiento sobre orugas49 2. Tractores de rodamiento sobre neumáticos. Rodamiento sobre neumáticos50 En este texto-guía se describe solamente al tractor de rodamiento sobre neumáticos por ser el tipo mas usado en la agricultura ecuatoriana. Tractor de rodamiento sobre neumáticos Se clasifica en tractor con tracción en las dos ruedas (2RM) y en tractor con tracción en las cuatro ruedas (4RM). A su vez, el tractor con tracción a las dos ruedas (neumáticos) puede ser: 49 50 Ibíd Ibíd 74
  • 75. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. De trocha común. 2RM51 2. De cultivo en hileras. Tractor de cultivo en hileras52 3. De gran altura sobre el suelo. Tractor de gran altura sobre el suelo53 4. De perfil bajo. Tractor de perfil bajo54 Características fundamentales de los tractores de trocha común. 51 Ibíd Ibíd 53 Ibíd 54 Ibíd 52 75
  • 76. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • El ancho de vía o trocha es fija El ancho de vía de las ruedas anteriores y posteriores corren en una misma línea Tienen buena estabilidad Son de diseño simple Tienen poco espacio libre o altura vertical Características fundamentales de los tractores para cultivo en hileras • • • El ancho de trocha es variable La altura vertical espacio libre, es mayor a la que tiene el tractor de trocha común El eje delantero es tipo triciclo. Puede tener 1 o dos neumáticos Características fundamentales de los tractores de gran altura sobre el suelo • • El eje delantero ajustable, lo cual permite obtener el ancho de trocha más conveniente q las necesidades del trabajo Tiene gran altura vertical Características fundamentales de los tractores de perfil bajo? • • • • El ancho de vía o trocha es reducido Tienen poca altura vertical Tienen poca distancia entre ejes Son diseñados para trabajar en huertos frutales y, por tanto, todas las partes exteriores están protegidos por una coraza metálica. Clasificación de los tractores de tracción a las cuatro ruedas. Se clasifican en dos granes grupos: • Tractores de tracción auxiliar en los neumáticos delanteros. Tracción delantera auxiliar55 55 Ibíd 76
  • 77. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Tractores de tracción total, es decir, con tracción tanto en los neumáticos delanteros como en los posteriores. Tractor de tracción total56 Principales características de los tractores de tracción auxiliar • • • • • Son básicamente tractores comunes (standard de tracción en los neumáticos posteriores) que han sido modificados para obtener tracción en los neumáticos delanteros Los neumáticos posteriores son más grandes que los delanteros y éstos a su vez, son más grandes que los neumáticos de los tractores comunes. La potencia es transmitida mediante un sistema mecánico o un sistema hidráulico. El sistema mecánico utiliza un dispositivo de transferencia desde la transmisión principal. Hay un eje impulsor y juntas universales. El sistema hidráulico utiliza una bomba hidráulica, tiene una caja de engranajes en el eje delantero y juntas universales. Principales características de las tractores de tracción total Pueden ser de articulación o de eje de dirección. Los tractores articulados tienen dos armazones concertados entre sí por un pivote central. En estos tractores los giros tienen lugar por la acción de los cilindros hidráulicos. Los tractores de eje de dirección tienen un solo armazón. Este diseño presenta varias posibilidades para realizar los giros: • • • • 56 Accionando los neumáticos delanteras. Accionando los neumáticos posteriores. Accionando los neumáticos delanteras y posteriores al mismo tiempo, pero en diferente dirección. Accionando los neumáticos delanteros y posteriores conjuntamente hacia un mismo lado, lo que permite que el tractor de desplace lateralmente mientras realiza el giro. Ibíd 77
  • 78. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Partes básicas componentes de un tractor agrícola. Un tractor agrícola moderno está formado de las siguientes partes: • El motor cuya función es la de transformar la energía química de un combustible en energía mecánica. Componentes del motor de un tractor57 • El embrague que sirve para conectar y desconectar el movimiento del motor a la caja de velocidades o caja de cambios de velocidades. Embrague58 • • La caja de cambio de velocidades, que permite cambiar las velocidades de marcha del tractor según las exigencias de las labores. Caja de cambios59 La transmisión y mandos finales, cuya misión es la de transferir la potencia o energía mecánica a los neumáticos posteriores del tractor. 57 Tomado de www.google.com/imghp. Ibíd. 59 Ibíd 58 78
  • 79. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Transmisión y mandos finales60 • Los neumáticos que soportan en peso del tractor. Neumático61 • • • La barra de tiro, que sirve para enganchar los implementos de tiro Barra de tiro62 La polea que sirve para transmitir energía a los mecanismos de otras maquinas. • Polea63 • El sistema hidráulico de enganche a 3 puntos, que sirve para acoplar las maquinas de tipo integral. Sistema de tres puntos64 60 Ibíd. Ibíd. 62 Ibíd 63 Ibíd 61 79
  • 80. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El motor del Tractor El motor del tractor es el conjunto de piezas y mecanismos que usa la energía de presión generada por la explosión instantánea y cíclica de un determinado combustible inyectado dentro de las cámaras de combustión, generando como consecuencia un movimiento continuo-cíclico de las carreras del pistón y biela, dotando de movimiento al cigüeñal del tractor, de esta manera obtiene la energía mecánica (potencia) necesaria para llevar a cavo alguna labor a realizar , el motor del tractor es el sistema fundamental para el funcionamiento del tractor. Motor65 Tipos Según el combustible que usa hay tres tipos: • • • Diesel Gasolina Gas En este texto-guía se hace referencia únicamente al motor diesel. Componentes del motor diesel • • 64 65 Culata Bloque Ibíd. Ibíd 80
  • 81. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Carter Culata, bloque y carter66 La culata Parte del motor que cierra los cilindros por su lado superior y en correspondencia con la cual suelen ir colocadas las válvulas de admisión y de escape. La forma y las características de la culata siempre han ido estrechamente ligadas a la evolución de los motores y, en especial, han venido condicionadas por el tipo de distribución y por la forma de la cámara de combustión. Pueden ser de fundición de hierro o aluminio. Sirve de soporte para otros elementos del motor como son: Válvulas, balancines, inyectores, etc. Lleva los orificios de los tornillos de apriete entre la culata y el bloque, además de los de entrada de aire por las válvulas de admisión, salida de gases por las válvulas de escape, entrada de combustible por los inyectores, paso de varillas de empujadores del árbol de balancines, pasos de agua entre el bloque y la culata para refrigerar, etc. Entre la culata y el bloque del motor se monta una junta que queda prensada entre las dos a la que llamamos habitualmente junta de culata. Junta de culata67 El bloque Es un componente muy grande y pesado del motor. En su interior existen unas cavidades conocidas con el nombre de cilindros en los que se encuentran otras piezas llamadas “camisas”. Además, en el interior del bloque están unos 66 67 Ibíd. Ibíd 81
  • 82. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez conductos que sirven para la circulación del líquido refrigerante del motor (agua). El bloque y la culata van unidos por la “junta de culata” la misma que permite un ajuste hermético entre las dos piezas. El carter Es la parte del motor que está ubicada en la parte inferior del bloque. Sirve para alojar el aceite de lubricación del motor. El carter va unido a la parte inferior del bloque por medio de la “junta del carter”. Piezas móviles del motor Válvulas. Válvulas68 Las válvulas abren y cierran las lumbreras de admisión y escape en el momento oportuno de cada ciclo. La de admisión suele ser de mayor tamaño que la de escape. En una válvula hay que distinguir las siguientes partes: • • • Pie de válvula. Vástago. Cabeza. . Las válvulas se cierran por medio de resortes y se abren por empujadores accionados por el árbol de levas. La posición de la leva durante la rotación determina el momento en que ha de abrirse la válvula. Las válvulas disponen de una serie de mecanismos para su accionamiento, que varía según la disposición del árbol de levas. Como partes no variables de los mecanismos podemos señalar: • • • 68 La guía, que va encajada en la culata del cilindro y su misión consiste en guiar la válvula en su movimiento ascendente y descendente para que no se desvíe. Los muelles con sus sombreretes, que sirven para cerrar las válvulas. Rotador de válvulas, cuyo dispositivo hace girar la válvula unos cuantos grados cada vez que ésta se abre. Tiene por objeto alargar la vida de Ibíd. 82
  • 83. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez la válvula haciendo que su desgaste sea más uniforme y reduciendo la acumulación de suciedad en la cara de la válvula y el asiento y entre el vástago y la guía. Las válvulas de los motores diesel se instalan en la culata y pueden ser dos, tres o cuatro por cada cilindro, dependiendo del diseño del motor. Estas válvulas son accionadas por otras piezas llamadas taqués, varillas y balancines, o bien directamente cuando el árbol de levas está situado en la culata. Las válvulas según la función que desempeñan son de dos tipos: • • Válvulas de admisión Válvulas de escape La válvula de admisión es la encargada de facilitar la entrada del aire al interior de los cilindros. Esta válvula se caracteriza por tener la cabeza de mayor diámetro que la de escape La válvula de escape es la que permite la salida de los gases del interior del cilindro. Esta válvula tiene menor diámetro en comparación con la de admisión, pero resisten mejor a las temperaturas elevadas. Válvula de escape Válvula de admisión Guías de válvula. Son dispositivos por donde se deslizan los vástagos de las válvulas. Están ubicadas en la culata Resortes de válvula. Resorte de válvula Son generalmente de tipo helicoidal. Pueden ser cilíndricos o rectos o resortes cónicos. 83
  • 84. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Arbol de levas. Arbol de levas69 Es un eje que se caracteriza por tener una serie de prominencias denominadas levas. Está conectado el cigüeñal por medio de los engranajes de mando o por cadena. En el árbol de levas se puede distinguir las siguientes partes: • • • • Levas Apoyos Engranaje auxiliar Alojamiento del engranaje de distribución. Las levas son protuberancias que sirven para accionar el mecanismo de las válvulas, bombas de inyección individuales, inyectores mecánicos y válvulas de aire para el arranque del motor. Los apoyos son superficies de forma circular que sirven de soporte al árbol de levas, se alojan en cojinetes. Los cojinetes al igual que los apoyos son mayores que las levas con el propósito de facilitar el desmontaje del eje. El engranaje auxiliar se usa en ciertos motores para accionar la bomba de combustible o de lubricante. El alojamiento del engranaje de distribución es la parte en donde se conecta el engranaje que acciona el árbol de levas. El árbol de levas puede estar ubicado bien sea en el bloque o en la culata Cuando están ubicados en la culata se elimina el uso de taques y varillas. El pistón Pistón70 69 70 Ibíd. Ibíd. 84
  • 85. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es una pieza de forma cilíndrica, generalmente construida de aluminio que se aloja dentro del cilindro en donde trabaja con un movimiento de vaivén deslizándose en su interior sin que llegue a tocar las paredes. En el pistón se distinguen las siguientes partes: • • Cabeza Falda En la parte superior de la cabeza existen unas ranuras que sirven para alojar los anillos de compresión, y más abajo, los anillos los anillos de lubricación. Entre la cabeza y la falda hay un orificio que atraviesa el pistón que sirve para alojar un pasador llamado bulón el mismo que permite unir la biela al pistón. Los anillos o segmentos. Son unas piezas metálicas en forma de aros, elásticos y abiertos Los segmentos de compresión son macizos y permiten un cierre hermético entre el pistón y las paredes interiores del cilindro. Al segmento colocado en la parte mas alta se conoce con el nombre de segmento de fuego por cuanto es el que soporta la combustión Los segmentos de lubricación tienen unas perforaciones en el centro con el propósito de eliminar el exceso de aceite que se deposita en las paredes del cilindro Anillos o segmentos71 La biela. 71 Ibíd 85
  • 86. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pié Cuerpo Cabeza Es un componente cuya misión es la de unir el pistón con el cigüeñal. En la biela se distinguen las siguientes partes: • • • Cabeza Cuerpo Pie La cabeza de la biela está dividida en dos partes. Una de ellas forma parte integral del cuerpo de la biela, en tanto que la otra, llamada sombrerete, es desmontable y se une a la anterior por medio de pernos. En cada una de las partes antes indicadas van unas piezas denominadas chapas, casquillos o cojinetes de construcción especial, pues, en efecto, está formada por una capa exterior de acero, otra de bronce y otra de un material antifricción que es la que está en contacto con el cigüeñal Chapa de biela72 El cigüeñal. Cigueñal73 El cigüeñal tiene la misión de transformar el movimiento de vaivén del pistón en un movimiento giratorio. 72 73 Ibíd. Ibíd 86
  • 87. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las partes del cigüeñal son las siguientes: • • • Codos o muñequillas Apoyo Contrapesos Los codos, llamados también muñequillas, son las partes que van articuladas a la cabeza de las bielas. Existen tantos codos como cilindros tienen el motor Los apoyos son las partes que se sujetan al bloque y constituyen los ejes de giro de toda la pieza. En los apoyos el cigüeñal gira en los casquillos tipo antifricción similar a los de la cabeza de biela. Estos casquillos son denominados cojinetes de bancada. Los contrapesos sirven para equilibrar todo el conjunto a fin de evitar vibraciones durante el funcionamiento del cigüeñal. En el extremo delantero del cigüeñal esta el engranaje de distribución que sirve para mover el sistema de distribución, la bomba de inyección, el ventilador, la bomba de agua, y el alternador o dinamo. En el extremo opuesto esta el volante que es una rueda dentada que regulariza el movimiento del motor absorbiendo la inercia durante el tiempo en que la carrera global del motor da saldo positivo para soltarla en el momento en que la carrera global del motor da saldo negativo. Partes de un cigueñal74 Cotas del cilindro. 74 Ibíd 87
  • 88. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cada uno de los cilindros de un motor se caracteriza por tener las siguientes cotas: • Punto Muerto Superior (PMS) Es el punto más alto que alcanza la parte más alta del pistón dentro del cilindro. • Punto Muerto Inferior (PMI): Es el punto más bajo que alcanza la parte más alta del pistón dentro del cilindro. • Carrera Es la magnitud entre el PMS y el PMI. • Diámetro: Es el diámetro interior del cilindro. • Cilindrada Es el volumen de aire que existe dentro del cilindro entre el PMS y el PMI • Cámara de Compresión Es la relación entre los volúmenes ocupados por el aire cuando el pistón esta en el PMI y cuando el pistón esta en el PMS Funcionamiento de un motor diesel de cuatro cilindros y de cuatro tiempos. Para que un motor diesel funcione es necesario: 1. Que el cilindro se llene de aire 2. Que el aire dentro del cilindro se comprima 3. Que se inyecte diesel y que se queme 4. Que los gases producidos por la combustión del combustible sean desalojados al exterior del cilindro. A cada uno de los pasos antes indicados se los conoce con el nombre de tiempos del motor. El tiempo de admisión es cuando el aire entra al cilindro El tiempo de compresión cuando el aire se comprime dentro del cilindro 88
  • 89. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El tiempo de trabajo cuando el aire se quema dentro del cilindro. El tiempo se escape cuando los gases producto de la combustión son desalojados del interior del cilindro hacia el exterior. En la siguiente figura se representa cada uno de los tiempos del motor. Tiempos del motor75 El primer tiempo, es decir, el tiempo de admisión ocurre cuando el pistón desciende desde el PMS hasta el PMI. En este tiempo la válvula de admisión esta abierta para facilitar la entrada de aire al cilindro. Durante este tiempo el cigüeñal ha dado su primera media vuelta. El segundo tiempo corresponde al tiempo de compresión. En este tiempo la válvula de admisión y la válvula de escape están cerradas. El pistón asciende desde el PMI al PMS; mientras el pistón asciende el aire se comprime hasta alcanzar una presión de 35 a 40 kg/cm2, aproximadamente. Por efecto de la compresión la temperatura del aire se eleva de 500 a 700 grados cuando el pistón llega al PMS. El cigüeñal ha dado su segunda media vuelta. El tercer tiempo es el llamado trabajo. En este tiempo el inyector introduciendo determinada cantidad de diesel finalmente pulverizado el mismo que, al entrar en contacto con el aire que esta a una alta temperatura, el diesel se inflama. Por efecto de la combustión del diesel la temperatura se leva hasta 1500ºc, o más, lo cual produce un aumento de presión que varia de 60 a 90 Kg. /cm2. Esta presión hace que el pistón baje con fuerza hacia el PMI obligando a girar al cigüeñal. En este tiempo el cigüeñal ha dado su tercera media vuelta. Las dos válvulas permanecen cerradas. En el cuarto tiempo o escape, la válvula de escape se abre, el pistón sube desde el PMI hasta el PMS obligando a que los gases, producto de la combustión salgan del cilindro por la válvula de escape hacia el exterior. El cigüeñal ha dado su cuarta media vuelta. Orden de funcionamiento del motor diesel de cuatro cilindros de cuatro tiempos 75 Ibíd 89
  • 90. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Se llama orden de funcionamiento a la manera como tiene lugar el tiempo de trabajo en cada uno de los cilindros. Los órdenes de funcionamiento de los motores diesel de cuatro cilindros son: 1-3-4-2 1-2-4-3 Ciclo práctico del motor El ciclo practico del motor diesel de cuatro tiempos, no se efectúa en la forma como se ha descrito anteriormente, por cuanto la apertura y el cierre de las válvulas no ocurren en el momento preciso en que el pistón esta en los PMS o en el PMI. En efecto, en el ciclo práctico la válvula de admisión se abre aproximadamente 15 grados antes de que el cigüeñal complete la media vuelta correspondiente al tiempo de escape, es decir, antes de que el pistón llegue al PMS. A esta apertura de la válvula de admisión se denomina adelanto a la apertura de admisión. (AAA) En el ciclo teórico la válvula de admisión cierra en el momento en que el pistón llega al PMI; en la práctica esto no ocurre puesto que la válvula cierra 45 grados después de que el pistón ha llegado al PMI. A esta situación se le conoce con el nombre de retraso en el cierre de admisión.(RCA) Como antes se ha indicado, el tiempo que le sigue a la admisión es el de la compresión, el mismo que se inicia cuando el pistón comienza a ascender; pero como la válvula de admisión se encuentra abierta, se supone que el aire debería salir a través de ella, lo cual no ocurre en la práctica porque lo impide la fuerza de la inercia que le permite entrar al aire por efecto de la succión ejercida por el cilindro. Por otra parte, la inyección del diesel, que en el ciclo teórico tenía lugar en el momento en que el pistón llegaba al PMS, en la práctica se realiza unos 20 grados antes. Después de la compresión, se realiza el tiempo de trabajo el mismo que comienza cuando el pistón esta en el PMS. Teóricamente el tiempo de trabajo debería durar hasta que el pistón llegue al PMI. Sin embargo, en la práctica ocurre que la válvula de escape se abre unos 30 grados antes de que el pistón llegue al PMI. A esto es lo que se llama adelanto a la apertura de escape.(AAE) 90
  • 91. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El pistón realiza los 180 grados de escape teórico y cuando llega al PMS no se cierra la válvula de escape, si no que se mantiene abierta unos 20 grados. A esta acción se le conoce con el nombre de retraso al cierre de admisión. (RCA) En consecuencia, como la válvula de admisión se abre unos 15 grados antes del PMS y la de escape cierra unos 20 grados después del PMS, las dos válvulas están abiertas durante 35 grados. A esta situación se le conoce con el nombre de cruce de válvulas. 91
  • 92. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez L EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR DIESEL Este sistema esta constituido por un conjunto de mecanismos que tienen como misión la regulación de la entrada y de la salida de los gases al interior del cilindro. Cada uno de los cilindros de un motor tiene dos válvulas: una de escape y otra de admisión Por lo general las válvulas están localizadas en la culata del motor por lo cual se las identifica como válvulas en cabeza. Existen otras disposiciones de las válvulas según las cuales se llaman válvulas en L o válvulas en T cuales Un sistema de distribución está formado por un mecanismo que acciona la válvula de admisión y de otro que acciona la válvula de escape. Cada uno de estos sistemas, a su vez, está formado de las siguientes partes: es: • • • • • Árbol de levas Taqué Varillas empujadoras Balancín Válvula Árbol de levas Anteriormente se explicó que el árbol de levas es un eje que se caracteriza por tener unas prominencias excéntricas llamadas levas. Estas levas son las encargadas de abrir la válvulas. Existen dos levas por cilindro; una de ellas las acciona la válvula de admisión y la otra acciona la válvula de escape. válvula 92
  • 93. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Como se ve en la figura, en uno de los extremos del eje hay un piñón que es accionado por el cigüeñal al cual está conectado por medio de una cadena de or distribución Taqué El taqué es una pieza de forma cilíndrica que se aloja en una cavidad ubicada en el bloque. Esta pieza sirve para trasmitir el movimiento desde el árbol de levas a la varilla empujadora. as Varillas empujadoras Estas varillas sirven para transmitir el movimiento desde el taqué hasta el balancín. Balancín Sirve para transmitir el movimiento desde la varilla empujadora hasta la válvula. Hay un balancín por cada válvula. Los balancines están colocados en un eje denominado eje de balancines. Válvula La válvula es la que abre o cierra el orificio por el cual entran o salen los gases del cilindro. Una válvula consta de las siguientes partes: • • Cabeza. Vástago La cabeza tiene forma circular. La parte inferior de la cabeza se llama asiento de la válvula la misma que es biselada. El vástago esta unido a la cabeza y tiene forma cilíndrica. Esta parte de la válvula se desliza por un orificio ubicado en la culata llama guía de válvula. llamado Generalmente la cabeza de las válvulas de admisión es de mayor diámetro que las válvulas de escape. 93
  • 94. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SISTEMAS DE ADMISIÓN Y ESCAPE Consta de las siguientes partes fundamentales: • • • • Pre filtro Filtro de aire Múltiple de admisión Válvula Válvul de admisión El sistema de escape consta de: • • • Válvula de escape Múltiple de escape Silenciador El sistema de admisión tiene por objeto suministrar aire limpio a los cilindros. El sistema de escape tiene como objeto eliminar los gases del cilindro, prod producto de la combustión. El sistema de admisión en los motores diesel puede estar equipado con el turboalimentador y el interenfriador. Turboalimentador Un turboalimentador está formado por: • • Una turbina Un compresor. La turbina está ubicada entre el múltiple de escape y el silenciador. La función tiple de un turboalimentador es la de comprimir el aire y enviarlo en mayor cantidad hacia los cilindros. Interenfriadores En algunos motores existe el interenfriador que consiste en un grupo de tubos a través de los cuales circula el refrigerante del motor. La misión del los interenfrador es la de enfriar el aire comprimido por el turboalimentador. 94
  • 95. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Interenfriador76 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL COMBUSTIBLE Un sistema típico de alimentación del combustible consta de las siguientes partes: • • • • • • Tanque o depósito de combustible Bomba de alimentación Filtros de combustible Líneas de combustible Bomba de inyección Inyectores (toberas de inyección) El objetivo del sistema de alimentación del combustible es: • • • • • Dosificar el combustible. Sincronizar el suministro de combustible Regular la cantidad de combustible Atomizar el combustible Distribuir uniformemente el combustible en el cilindro. Tanque de combustible Es un depósito de capacidad variable, que se caracteriza por tener abertura para el llenado, para la descarga del combustible hacia la bomba de transferencia y para el vaciado del tanque para efectos de mantenimiento. En la parte superior del tanque esta ubicada la tapa que cumple con las siguientes funciones: • • • Impide la entrada de agua y polvo hacia el tanque Impide que el combustible se derrame fuera del tanque Permite la entrada de aire al tanque. En el interior del tanque esta un flotador de nivel conectado con el indicador de combustible ubicado en el tablero de instrumentos, que indica la cantidad de combustible existente en el tanque. 76 FMO. Tractores 95
  • 96. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 77 Bomba de alimentación Puede ser de tipo membrana o de émbolo. La misión de la bomba de alimentación es dar cierta presión al combustible que viene del tanque a fin de que atraviese el filtro y llegue hasta la bomba inyectora con facilidad. Ffiltros de combustible El filtro de combustible está situado entre la bomba de alimentación y la bomba de inyección El objetivo del filtro es la limpieza del combustible Los principales componentes del filtro son: • • • • • • Soporte de sujeción al bloque Cartucho filtrante Tornillo de cierre Junta de cierre del cartucho Junta de cierre del vaso Tornillo de purga. 78 Lineas de combustible Se conoce los siguientes tipos: • • 77 78 Líneas pesadas que transfieren combustible a alta presión entre la bomba inyectora y los inyectores Líneas medianas que conducen el combustible a baja o mediana presión entre la bomba de transferencia y la bomba de inyección. Ibid. Ibíd 96
  • 97. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Líneas livianas que conduce en combustible a baja o ninguna presión como la línea de retorno del combustible desde las toberas al tanque. Líneas de combustible79 Bomba de inyección. La bomba de inyección es el corazón del sistema de alimentación del combustible. El objetivo de la bomba de inyección es: • • • Dosificar la cantidad de combustible Suministrar una correcta presión al combustible para que entre en el cilindro y se pulverice finamente. Suministrar el combustible en el momento preciso. Existen varios tipos de bombas de inyección. La más común es la bomba de inyección lineal que se caracteriza por tener tantos cuerpos de bomba como cilindros tiene el motor. Cada cuerpo de bomba está compuesto de las siguientes partes: • • • • • • • • Muelle de presión Válvula de retención Embolo Cilindro Carcasa exterior Muelle Válvula de retención Cremallera Inyectores Llamadas también toberas de inyección. El inyector realiza las siguientes funciones: • • • 79 Atomiza el combustible para mejorar la combustión del diesel Reparte en forma uniforme el combustible para que se mezcle con el aire .Inyectan el combustible en cantidades iguales en todos los cilindros del motor Borgman. G. Tractores. FMO. 97
  • 98. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Un inyector está formado por los siguientes componentes: • • • • • • • Porta inyector Tobera Entrada de combustible Varilla Resorte de presión Tornillo de ajuste Salida de combustible. SISTEMA DE LUBRICACIÓN DEL MOTOR. El sistema de lubricación de un motor diesel consta de las siguientes partes: • • • • • • • Carter Bomba de aceite Conductos Filtro de aceite Válvulas reguladoras Ventilador del carter Indicador de presión. Sistema de lubricación del motor80 Carter 80 Borgman, D. Tractorers. FMO. 98
  • 99. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Está ubicado en la parte inferior del bloque del motor y es el que contiene el aceite del motor. El aceite tiene la misión de reducir la fricción entre las piezas móviles del motor y de absorber y disipar el calor, fundamentalmente. Bomba de aceite Está ubicada en el carter y es accionada por el árbol de levas o por el cigüeñal. La bomba de aceite suministra presión al aceite enviándolo a las diferentes partes del motor. Hay varios tipos de bombas. Los más corrientes son: • • Bomba de engranajes. Bomba de rotor. Conductos Son los orificios por donde circula el aceite. Filtro de aceite El filtro retiene todas las impurezas que puede contener el aceite. Hay dos tipos de filtros: • • De superficie Profundos El filtro de superficie esta hecho de malla metálica, discos apilados de metal o de papel, cintas metálicas enrollada a lo largo de los bordes lo cual forma un cilindro, material de celulosa o papel plegado en forma de acordeón. Este tipo de filtros tiene una sola superficie de filtrado. Los filtros profundos usan gran cantidad de material filtrante por el cual pasa el aceite antes de ser conducido por todo el sistema de lubricación Válvulas reguladoras Las válvulas reguladoras cumplen con las siguientes funciones: • • Controlan la presión del aceite (válvula reguladora de la presión) Derivan el aceite a los filtros (válvula de derivación del filtro) Ventilador del carter Tiene por objeto eliminar el vapor del combustible que no se ha quemado completamente, y el vapor de agua del motor. Indicadores de la presión del aceite Pueden ser: • • Mecánicos Eléctricos 99
  • 100. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La función de los indicadores de la presión del aceite es la de mostrar permanentemente durante la operación del motor, la presión con la que el aceite es enviado a todas las partes móviles del motor. EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Hay dos sistemas de refrigeración: • • Refrigeración por agua Refrigeración por aire Los sistemas de refrigeración están diseñados para mantener una temperatura normal durante el funcionamiento del motor impidiendo que se sobrecaliente. Sistema de refrigeración por agua. Esta compuesto por: • • • • • • • • El radiador El ventilador La banda del ventilador La bomba de agua La camisa de agua del motor El termostato Las mangueras conectoras El liquido refrigerante Radiador Esta diseñado para transferir el calor del refrigerante a la atmósfera sirve como deposito del refrigerante (agua) Ventilador El ventilador tiene la misión de impulsar el aire a través del panal del radiador a fin de eliminar el calor del refrigerante (agua) que circula por los tubos verticales del mismo. Bomba de agua La bomba de agua permite la circulación del refrigerante a través del sistema Camisa de agua Las camisas de agua del motor son aquellos espacios que rodean a los cilindros del motor y aquellos que existen en la culata para dar paso al refrigerante que extrae el calor de la parte interna del motor en su recorrido hacia el radiador. Mangueras conectoras 100
  • 101. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Son conexiones de caucho u otro material flexible, resistentes a altas caucho temperaturas, que unen al radiador con otras partes del sistema. Termostato El termostato permite que el motor alcance la temperatura normal de funcionamiento entre 70 y 95 grados centígrados en el menor ti tiempo posible manteniendo dicha temperatura durante el funcionamiento del motor. Banda del ventilador anda Sirve para transmitir la energía del cigüeñal hacia el ventilador y la bomba de agua Refrigerante Como elemento refrigerante se usa el agua por cuanto absorbe muy bien el calor entre 0 y 100 grados centígrados. Sistema de refrigeración81 EL SISTEMA ELÉCTRICO El sistema eléctrico en los tractores agrícolas varía según la marca y modelo. Generalmente un sistema eléctrico esta compuesto de los sigui siguientes circuitos: • • • • Circuito Circuito Circuito Circuito de de de de carga arranque encendido accesorios Ccircuito de carga Puede ser de dos tipos: • • 81 Corriente continua Corriente alterna Ibíd. 101
  • 102. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El circuito de corriente continua tiene dinamo. El circuito de corrien alterna corriente tiene alternador. Las dinamos producen energía eléctrica mediante un conductor eléctrico que pasa por un campo magnético, consta de las siguientes partes: • • • • • • • La armadura o carcasa con su respectiva tapa La abrazadera tapa escobillas Las escobilla escobillas Tapa porta escobillas Polea Pole Bobinas inductoras Polos o masas polares Los alternadores producen corriente alterna. Dentro del alternador se encuentran los diodos que dejan pasar la corriente eléctrica en un solo sentido. Circuitos de carga82 Circuito de arranque Consta de las siguientes partes: • • • • Un Un Un Un acumulador interruptor de arranque interruptor del motor motor de arranque Este circuito tiene la misión de convertir la energía eléctrica en energía mecánica para el arranque del motor Circuito de arranque83 82 83 Ibíd. Ibíd. 102
  • 103. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez EL TREN DE TRANSMISIÓN Pueden ser de dos tipos: • • Hidráulicos Mecánicos Una transmisión hidráulica a su vez, puede ser de dos tipos: • • Transmisión hidrodinámica Transmisión hidrostática. La transmisión hidrodinámica consta básicamente de una bomba hidráulica que envíe el aceite a una turbina. Este tipo de transmisión se caracteriza por que el aceite es enviado a alta velocidad con una presión relativamente baja. La transmisión hidrostática envía el aceite a presiones altas pero a velo velocidades relativamente bajas. En este tipo de bomba es el aceite el que transfiere la energía en un circuito cerrado entre la bomba y el motor. Los convertidores de torsión se consideran como transmisiones hidrodinámicas precisamente porque el aceite transmite la energía a una velocidad alta pero a mite baja presión. Las transmisiones hidrostáticas son utilizadas para transmitir energía a las ruedas delanteras de los tractores comunes 2RM y de cosechadoras combinadas automotrices El diferencial Tanto en las transmisiones hidráulicas como en las hidrostáticas existe el diferencial y la transmisión final. El diferencial tiene por objetivo transmitir el flujo de energía desde el eje de salida de la transmisión hacia los ejes impulsores permitiendo a las ruedas motrices que giren a distintas velocidades. motrices Un diferencial está compuesto por la corona dentada, los engranajes cónicos y los piñones cónicos. Diferencial84 a La transmisión final 84 Ibíd. 103
  • 104. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es un mecanismo compuesto por engranajes y ejes dispuestos en tal forma q que reduce la torsión final y aumentan la torsión para impulsar las ruedas. Los tipos más comunes de transmisión final son: • De piñón • Planetarios • De cadena. La toma de fuerza La toma de fuerza es un eje componente del tren de transmisión del tractor. Sirve para transmitir la energía a los implementos que se acoplan a el tales como cortadoras rotativas, segadoras, etc. Existen dos tipos de toma de fuerza: • • De 540 rpm De 1000 rpm. Tomas de fuerza85 EL SISTEMA HIDRÁULICO El sistema hidráulico de un tractor moderno es una de las características más tractor importantes. En los inicios de su aplicación solamente se limitaba a accionar el control del implemento (arados, rastras, etc.) que se acopla al sistema de enganche a tres puntos. Actualmente el sistema hidráulico acciona a otros hidráulico sistemas del tractor como son la dirección, los frenos, los sistemas hidráulicos remotos, etc. Tipos de sistemas hidráulicos Generalmente, los tractores modernos pueden tener uno de los dos tipos de sistema hidráulico: • • De centro cerr cerrado De centro abierto El sistema hidráulico de un tractor, independientemente del tipo, consta de los siguientes componentes básicos: • • 85 Tanque Bomba Bomb Ibíd. 104
  • 105. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • Enfriador Válvulas Líneas de conducción Fluido Filtros Cilindro El tanque es el recipiente que contiene el aceite y consta de las siguientes partes: • • • • • • • • Tapón de llenado Orificio para el aire (en el tapón) Indicador del nivel Deflector Malla filtrante de entrada Tapón de vaciado Línea de salida Línea de retorno La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Existen varios tipos de bombas. • • • Bomba de engranajes Bombas de aletas Bombas de pistones Las bombas de engranajes pueden ser a su vez de tres tipos: • • • De engranaje externo De engranaje interno De rotor Las bombas de aletas pueden ser de dos tipos: • • De aletas equilibradas De aletas no equilibradas Las bombas de pistones pueden ser: • • De pistones axiales De pistones radiales Tipos de bombas86 86 Ibíd. 105
  • 106. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los enfriadores de aceite se usan en aquellos sistemas hidráulicos que funcionan a alta presión con el propósito de enfriar el aceite. Hay dos tipos: • • De aire a aceite De agua a aceite Las válvulas que forman parte del sistema hidráulico son: • • • De control de dirección De control de flujo De control de presión Las líneas hidráulicas de conducción pueden ser: • • • Rígidas Semirrígida Flexibles El fluido hidráulico transmite la energía, lubrica el sistema, disipa el calor y evita la corrosión y oxidación de las partes componentes. Controles hidráulicos Se usan para controlar los implementos que se acoplan a los implementos. Consta de un cilindro o más, que puede ser de acción simple o de doble acción. En el caso de acción simple el aceite hidráulico ejerce presión para extender el pistón. El cilindro de doble acción el fluido hidráulico ejerce presión para extender y contraer al cilindro. SISTEMA DE DIRECCIÓN Puede ser: • • • Manuales Hidráulica Hidrostática Dirección manual. Se usa en tractores muy pequeños. Consta de las siguientes partes: • • • • • • • • Volante de dirección Cojinetes Caja del eje Engranaje sinfín Horquilla Tuerca esférica Eje de dirección Brazo de dirección Dirección hidráulica. Las partes básicas de las cuales esta formado un sistema de dirección hidráulico son: 106
  • 107. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • • Volante de dirección Válvula de carrete de la dirección Tornillo sinfín Articulación de la dirección Cilindro de dirección Bomba Tanque Sistema de dirección hidrostática. Este sistema esta compuesto por las siguientes partes fundamentales: • • • • • • • • • Volante de dirección Pistón Collar Palanca de pivote Válvula de presión Válvula de retorno Cilindros de dirección Bomba Tanque SISTEMA DE FRENOS Hay tres sistemas de frenos: • • • De banda. De zapatas. De disco. La forma como se aplica la fuerza a los frenos puede ser: • • • Manual Hidráulico De potencia OTROS COMPONENTES DEL TRACTOR Barra de tiro La barra de tiro tiene un solo punto para halar los implementos de tiro o de arrastre Los tipos más comunes son: • • • Estándar Oscilante Adaptada al enganche a tres puntos. 107
  • 108. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tipo Estándar Barra tiro fija Barra de tiro oscilante Enganche a tres puntos. nganche Sirva para conectar los implementos de tipo integral. Consta de: • • • • • Dos conexiones inferiores Una conexión superior Dos conexiones elevadoras Dos brazos ele elevadores Eje oscilante Las conexiones inferiores y la superior son las que sirven para conectar en implemento Las conexiones elevadoras sirven para levantar o bajar las conexiones inferiores Los brazos elevadores sirven de unión entre las conexiones eleva elevadoras y el eje oscilante El eje oscilante es el que sube o baja las conexiones elevadoras La conexión superior es el tercer punto de conexión del sistema de enganche a tres puntos. 108
  • 109. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Enganche a 3 puntos87 Categorías de los enganches a tres puntos Hay cuatro categorías: Categoría I. Esta categoría se usa en tractores pequeños de 15 a 35 Kw. Categoría II. Se usa en tractores cuya potencia esta entre 30 y 75 Kw. Categoría III. Se usa en tractores de 60 a 168 Kw. de potencia Categoría IV. Se usa en tractores de 135 a 300 Kw. de potencia. Las dimensiones de las diferentes categorías puede consultarse en ASAE Standard: ASAE S217.10 (SAEJ715f) INSTRUMENTOS DEL TRACTOR Frente o a un costado del asiento del operador esta localizado el tablero de instrumentos y los controles del movimiento del tractor. En términos generales estos son: • • • • • • • • • Amperímetro Indicador de la presión del aceite del motor Indicador de combustible Indicador de la temperatura Tacómetro Indicador del aceite de la transmisión Velocímetro Luces Indicador de la presión de la transferencia de peso En cuanto a los controles del movimiento del tractor, así mismo, en términos generales, son los siguientes: 87 www.google.com/ imghp 109
  • 110. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • • • Pedal del embrague Palanca de cambios Pedales de los frenos Pedal de la traba del diferencial Acelerador de pie Acelerador de mano Interruptor de encendido Válvula de cierre del combustible Además, existen los controles del implemento que puede ser: • • Controles hidráulicos Controles de la toma de fuerza Los controles hidráulicos controlan el eje oscilante, los cilindros remotos y los motores hidráulicos Los controles de la toma de fuerza son variables en función al tipo de toma de fuerza del tractor Hay tres tipos de toma de fuerza: • • • Toma de fuerza accionada por la transmisión Toma de fuerza independiente Toma de fuerza de funcionamiento continuo. Panel de instrumentos y controles de un tractor moderno88 Neumáticos agrícolas En el mercado existen diferentes tipos de neumáticos para los tractores. Estos pueden ser posteriores o anteriores. Neumáticos posteriores (traseros). Pueden ser: • • • • 88 De entalladura para uso general De entalladura alta No direccional Tipo industrial. Ibíd. 110
  • 111. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los neumáticos para uso general tienen una entalladura en forma de V. Se caracteriza por que brindan una tracción y flotación mediana. Neumáticos de uso general89 Los neumáticos de entalladura alta se caracterizan porque ofrecen máxima tracción en terrenos fangosos. Tienen el inconveniente de que se desgastan rápidamente cuando ruedan en superficies duras, especialmente pavimentadas. superficies Neumático de entalladura alta90 Los neumáticos de tipo no direccional brindan una tracción aceptable y buena flotación en terrenos arenosos y son más durables cuando ruedas sobre superficies duras. Neumático de tipo no direccional91 89 90 91 Borgman, D. Tractores. FMO. Ibíd. 111
  • 112. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los neumáticos de tipo industrial se usan en tractores dedicados a actividades como transporte de productos agrícolas en carreteras y son muy dur durables cuando ruedan en superficies pavimentadas. Neumático de tipo industrial92 MOTOCULTORES Llamados también motocultivadores o micro tractores. Motocultor Los motocultores de todo propósito, de dos ruedas como el que se muestra en la figura anterior son conducidos a pie por el hombre. Generalmente son livianos y compactos. En el mercado se encuentran diferentes marcas y compactos. modelos. Los motores pueden ser enfriados por agua o por aire. Los motores enfriados por agua son más livianos que los enfriados por aire. En la transmisión se emplean bandas en V, cadenas y engranajes en diferente forma. Los primeros motocultores tenían 1 marcha adelante y una marcha hacia atrás. En la actualidad hay motocultores con 6 velocidades hacia delante y 2 marchas hacia atrás. En el Ecuador se empezó a utilizar los motocultores a fines de la déca de los década 50, sin embargo, su utilización no se ha generalizado principalmente debido a que la mayoría de los agricultores encuentran dificultad en la operación Los motocultores pierden potencia debido al pequeño diámetro de las ruedas y a su poco peso. Las ruedas que más se utilizan son las que tienen pestañas de Las acero y los neumáticos. 92 112
  • 113. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En las aplicaciones se pueden acoplar una gran variedad de implementos para la labranza primaria, labranza secundaria, siembra, labores aplicación, para la aplicación de agroquímicos, bombas de agua, maquinas para el control de malas hierbas, para la cosecha y para transporte. El autor explica el uso de los motocultores en la zona de Santo Domingo de los Colorados. Año 1959 EL MANEJO DEL TRACTOR Un operador eficiente de un tractor agrícola debe ser lo suficientemente hábil eficiente para operar dos partes del tractor: • • El embrague La transmisión Para un manejo adecuado del embrague debe observarse lo siguiente: • • • No se debe conectar el embrague con brusquedad No se debe poner el pie sobre el pedal del embrague cuando el poner tractor esta en operación No debe conectarse el embrague cuando el motor esta funcionando a una alta velocidad. El manejo de la transmisión depende del tipo de transmisión del tractor. Manejo del tractor co transmisión de cambio manual con Procedimiento: • • • • Presionar el pedal del embrague Elegir la velocidad deseada haciendo el cambio con la palanca Soltar lentamente el pedal del embrague, con el motor a baja Velocidad V Acelerar a la velocidad que se desee Este tipo de transmisión no permite hacer los cambios de marchas mientras el tractor esta en movimiento. 113
  • 114. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Manejo del tractor con transmisión sincronizada Procedimiento: • • • • • Presionar el pedal del embrague Seleccionar la marcha en la cual se desea trabajar Colocar la transmisión en la marcha seleccionada Soltar el pedal del embrague suavemente Acelerar hasta que el tractor alcance la velocidad de operación deseada Manejo del tractor con transmisión hidráulica Procedimiento: • • • Colocar la palanca de cambios en la marcha deseada (con el motor trabajando a baja velocidad) Mover la palanca de cambios a la marcha deseada Accionar el acelerador según la velocidad de operación deseada. MANTENIMIENTO DE LA MAQUINARIA AGRÍCOLA DURANTE LOS PERIODOS DE INACTIVIDAD La maquinaria agrícola se utiliza solamente durante determinados periodos relativamente cortos. Un tiempo muy significativo permanece inactiva, expuesta a condiciones ambientales que pueden ocasionar deterioro a determinados sistemas o componentes de las maquinas. Los principales daños que ocurren en las maquinas que no están en funcionamiento son las siguientes: 1. Secado y agrietamiento de los componentes de madera, caucho, lona, cuero, y materiales similares. 2. La oxidación y corrosión de las partes metálicas. Las altas temperaturas, la radiación solar, la humedad, la lluvia, son las causas que originan daños. Por lo tanto, es necesario proteger la maquinaria para evitar que se deterioren. Almacenamiento de la maquinaria inactiva. No es necesario hacer fuertes inversiones para construir edificios que sirven de resguardo de las maquinas agrícolas. Muchas veces es suficiente un buen cobertizo que este bien localizado y que tenga la forma y dimensiones adecuadas en función al tipo, tamaño y cantidad de maquinas existentes en la explotación agropecuaria. Hay, sin embargo, ciertas normas que deben ser observadas para que un cobertizo sea funcional. 114
  • 115. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. En lo posible debe estar ubicado en el centro de los edificios de la explotación agropecuaria. 2. Debe estar frente a un camino principal 3. Debe construirse en un terreno libre de inundaciones 4. Debe tener suficiente espacio para las maniobras de entrada y salida de las maquinas 5. Su forma debe ser rectangular 6. Debe permitir el almacenamiento de las maquinas en dos filas 7. El nivel del piso debe estar por lo menos 15 cm. por encima del terreno circundante 8. El piso debe ser compacto y duro 9. La estructura del techado no debe tener soportes en el área de almacenamiento de las maquinas 10. Las paredes laterales y del fondo deber ser enteras. COMO DEBE SER UN TRACTOR AGRÍCOLA PARA UNA EFICIENTE UTILIZACIÓN EN LA MECANIZACIÓN DE LA AGRICULTURA ECUATORIANA La utilización del tractor como fuente de energía para accionar una gran variedad de maquinas agrícolas debe ser eficiente desde el punto de vista técnico y económico. Para tal efecto, debe analizarse algunas características mínimas fundamentales que debe tener un tractor “ideal”. Estas características son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Peso mínimo Máxima capacidad de tracción Máxima estabilidad Potencia óptima Seguridad Maniobrabilidad Comodidad Diversidad de velocidades de operación. Dimensiones adecuadas. Movilidad Peso mínimo 115
  • 116. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es una característica deseable para minimizar la compactación de los suelos agrícolas y en consecuencia evitar hasta donde sea posible la formación del pie de arado que, afecta notablemente al desarrollo de los cultivos por cuanto se reduce la infiltración del agua, se disminuye el intercambio gaseoso y se dificulta el desarrollo del sistema radicular de las plantas. La compactación del suelo, por otra parte, disminuye su porosidad y aumenta compactación la densidad en masa. La compactación de la capa arable es, por lo general, consecuencia del repetido pase del tractor sobre una misma superficie. La relación peso / potencia de un tractor agrícola es uno de los aspectos de agrícola mucha importancia en el diseño y construcción de los tractores. Actualmente hay la tendencia de reducir el peso total del tractor al minino posible en relación con la potencia. En términos muy amplios, la relación peso / potencia es de 40 kilogramos de peso por cada kilovatio de potencia al motor. Además, los fabricantes de tractores diseñan de tal forma que el peso del tractor este distribuido en la siguiente forma: Un tercio del peso del tractor se apoya en las ruedas delanteras y los dos tercios del peso en las ruedas posteriores siempre que se trate de tractores 2RM. El caso de tractores 4RM el peso se distribuye de tal manera que los dos tercios del peso se apoyan en las ruedas delanteras y un tercio en las ruedas posteriores. La repartición del peso tiene gran influencia en la estabilidad del tractor, en la tracción y en la adherencia. Esquema de un tractor 2RM La estabilidad En los tractores muy grandes que se fabricaron al principio, la estabilidad no tenia mucha importancia debido al enorme peso estático sobre las ruedas delanteras, a los grandes espacios entre los ejes y a la potencia reducida. 116
  • 117. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Contrariamente en los tractores modernos la estabilidad es una condición fundamental debido a su mínimo peso y al incremento de la potencia del motor. El sistema de enganche a tres puntos que tienen todos los tractores agrícolas de la actualidad ha contribuido para que se diseñen tractores con la máxima estabilidad posible a pesar de la disminución de su peso en comparación con los tractores antiguos. En el sistema de enganche a tres puntos, el punto superior empuja hacia abajo las ruedas delanteras tanto mas, cuanto mayor es el esfuerzo de tracción. Sin embargo, esta estabilidad presenta algunos inconvenientes durante su funcionamiento: • • Falta de adherencia en las ruedas delanteras cuando el implemento esta levantado Alto riesgo de accidentes cuando eventualmente se podría usar el punto de conexión superior con fines de remolque. La adherencia El producto del peso sobre las ruedas traseras multiplicado por el coeficiente de adherencia debe resultar superior al esfuerzo máximo permitido por el motor y por la transmisión. En efecto, este esfuerzo es tanto mas elevado cuanto más potente es el torque de la transmisión hacia las ruedas. La tracción La tracción debe ser entendida como la fuerza de empuje desarrollada por una rueda, oruga u otro dispositivo de tracción.93 Eficiencia de Tracción se define como la relación de la salida de potencia para un dispositivo de tracción. Es la medida de la eficiencia con la cual el dispositivo de tracción transforma el torque que actúa sobre el eje en un jalón lineal de la barra de tiro.94 Coeficiente neto de tracción, se define como la relación del jalón neto producido a la carga dinámica de tracción y coeficiente neto de tracción.95 Relación de resistencia al movimiento se define como la fuerza de resistencia de rodamiento dividida entre la carga normal en el artefacto de tracción96 POTENCIA 93 LILJEDAHL, J. Et., al. TRACTORES. Diseño y Funcionamiento. Editorial Limusa. Ibíd., p. 235 95 Ibid., p. 235 96 Ibid., p. 235 94 117
  • 118. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La Potencia Optima, desde el punto de vista económico, según Frank97 se determina por la siguiente fórmula: Pomot = Σ emot.i (Cm + Cdem.i) Cap Donde: Pomot = Potencia óptima del tractor en Kw. e mot.i = Energía requerida por cada labor Cm = Costo de la mano de obra Cap = Costo anual por unidad de potencia Cdem.i = Costo de la demora por cada labor. La formula de la potencia óptima no es aplicable cuando se trata de determinar la potencia del tractor para explotaciones grandes en donde se requiere mas de un tractor Desde el punto de vista de la mecánica del tractor, la potencia que debe desarrollar el motor, está en función de la fuerza de tracción. Conocida la fuerza de tracción requerida hay que calcular el torque del eje trasero del tractor, y sobre la base de este resultado se determina la potencia del motor Para calcular la potencia requerida en el motor, se aplica la siguiente ecuación: Te = Tr (ηN) Donde: η = Eficiencia de transmisión de la potencia entre el motor y el eje trasero Tr = Torque del eje trasero Te = Potencia del motor N =Relación de velocidad del motor con la velocidad del eje para el engranaje en el cual se está operando el tractor. Otras características fundamentales de los tractores agrícolas modernos son: la seguridad, la maniobrabilidad y la comodidad. En lo concerniente a la seguridad que debe caracterizar a un tractor cabe destacar las situaciones de equilibrio del tractor cuando trabaja en diferentes condiciones de topografía, es decir, cuando se trabaja en superficies planas y en pendientes. La maniobrabilidad es una característica importante que deben tener los tractores agrícolas con el propósito de reducir al mínimo la fatiga del operador. 97 FRANK, R, Costos y Administración de la Maquinaria Agrícola. Editorial Hemisferio Sur. 1977 118
  • 119. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los tractores se usan en condiciones muy diversas de terreno y clima. La temperatura ambiental, la humedad, la radiación térmica, el viento, el polvo, etc., son ejemplos de parámetros climáticos que influyen significativamente en el rendimiento del operador. Por ejemplo, en ciertos países como Holanda, los límites permisibles para concentraciones de polvo son de 15 mg/m3. Otros parámetros ambientales permisibles son: Temperatura (Grados centígrados) Zona de comodidad: Límite inferior: 18 Límite superior 24 Zona tolerable: Límite inferior –1 Límite superior: 38 Humedad (%) Zona de comodidad Límite inferior: 30 Límite superior: 70 Zona tolerable: Límite inferior: 10 Límite superior: 90 Ventilación (m3/min.) Zona de comodidad: Límite inferior: 0,37 Límite superior: 0,57 Zona tolerable: Límite inferior: 0,14 119
  • 120. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Límite superior: 1,40 El efecto de la temperatura sobre la actividad física y mental de los operadores son: 49 grados centígrados: tolerable por una hora, mas o menos. 29 grados centígrados: las actividades mentales declinan, respuesta lenta, comienzan los errores. 24 grados centígrados: comienza la fatiga física. 18 – 24 grados centígrados: zona de comodidad 10 grados centígrados: comienza el entumecimiento de las extremidades. Cabinas para el operador Deben ser con excelente visibilidad hacia delante y hacia atrás. Sirven, además, como un artefacto de protección contra acciones perjudiciales para la salud del operador cuando se aplica agroquímicos. Cuando un tractor está equipado con cabina de protección, es posible regular la temperatura interior entre 23.9 y 26.7 grados centígrados, rango en el cual la mayoría de las personas se sienten confortables. Por otra parte, vale recordar que 40 horas de exposición a la semana a niveles de sonido de 90 dBA o mayores, produce pérdida permanente del oído. Por lo general, sabemos que los tractores son bastante ruidosos. En efecto, se ha comprobado que tractores trabajando sin cabina registran 95,17 dBA trabajando al 75% de su potencia; en cambio que, tractores equipados con cabina registran 70 dBA, aproximadamente. Los asientos y controles Debido a la vibración y a los golpes que son casi permanentes sobre el cuerpo del operador, se producen efectos perjudiciales para la salud. Con el propósito de reducir estos riesgos, los asientos deben ser diseñados para reducir las vibraciones y golpes mediante una suspensión y amortiguación adecuadas. La intensidad de las vibraciones es mayor cuanto mayor es la velocidad del trabajo. Cuando una persona opera un tractor, todos los sentidos, decisiones y potencia muscular están unidos a todo un sistema integrado. El operador utiliza el oído, la vista y el tacto para interpretar el funcionamiento del tractor y para interactuar con los instrumentos de control los mismos que deben estar bien localizados para mejorar la eficiencia del operador. El tablero de instrumentos es una parte importante del tractor. Debe ser diseñado de tal manera que el operador pueda controlar permanentemente todos los indicadores a fin de evitar posibles daños de los sistemas del tractor. 120
  • 121. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los tractores modernos tienen tableros e instrumentos regulables hasta 51 grados y se adaptan con facilidad a cualquier conductor permitiendo una clara visión de todos los indicadores. Los controles deben también estar ubicados en sitios que permitan una adecuada compatibilidad en un sistema hombre-maquina. Los controles considerados como los más importantes son: • • • • • • Frenos Embrague Velocidad del motor Velocidad de la transmisión Elevador hidráulico Dirección La consola de mandos en los tractores modernos, esta situado al lado derecho del asiento del operador, formando un ángulo de más o menos 20 grados con el propósito de aumentar la comodidad personal y facilidad de manejo. Las transmisiones de los tractores de tecnología de avanzada tienen transmisiones hidrodinámicas o hidrostáticas Las transmisiones hidrodinámicas permiten variar suavemente la proporción de velocidades dentro una gama infinita. Los diferenciales permiten que las ruedas motrices giren a distintas velocidades mientras cada una impulsa su parte de carga. El diferencial transmite el flujo de energía del eje de salida de la transmisión doblándolo hacia los ejes impulsores. Los cierres del diferencial se usan para evitar per4didas de potencia. El objetivo del diferencial es evitar que el tractor se quede atascado, aumentar la tracción en la barra de tiro cuando las ruedas posteriores funcionan con distintas condiciones de tracción, hacer que el tractor trabaje en forma rectilínea, reduciendo la tendencia a desplazarse hacia los lados cuando se trabaja con algunos implementos como arados. Un cierre del diferencial ideal debe reunir las siguientes características: 1. Debe permitir la conexión o desconexión en cualquier marcha cuando se está efectuando la acción diferencial. 2. Una vez que el cierre del diferencial esta conectado debe seguir funcionando sin que sea necesario ninguna otra acción del operador 3. Debe desconectarse y conectarse rápidamente cada vez que sea necesario controlar la dirección del tractor. 4. En lo posible debe ser accionado mediante pedal. 121
  • 122. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los cierres del diferencial pueden ser de tipo de deslizamiento limitado, mecánico o hidráulico. En los cierres del diferencial hidráulico, en algunos casos están conectados a los pedales de los frenos, lo cual constituye un dispositivo de seguridad que sueltan los diferenciales cada vez que se usan los frenos, evitando la posibilidad de hacer un viraje cerrado con el cierre del diferencial conectado. La toma de fuerza debe estar diseñada para impulsar los implementos acoplados a este dispositivo sin importar la marca o modelo. Existen dos tipos de toma de fuerza: de 540 rpm y de 1000 rpm. Los tractores deben tener ambos tipos, aunque parece ser que en el futuro tendrán solamente de 1000 rpm. La transmisión de la energía por medio de poleas es indispensable en un tractor agrícola. Las poleas pueden ser de diseños laterales o accionados por la toma de fuerza en la parte posterior. El sistema hidráulico debe ser lo suficientemente potente con el objeto de realizar varias operaciones al mismo tiempo. Los circuitos cerrados de alta presión alimenta al mismo tiempo la dirección hidrostática, los frenos hidráulicos, el enganche a tres puntos y las válvulas de control remoto. El sistema de enganche a tres puntos debe ser accionado con precisión y en pocos segundos con el propósito de realizar ajustes sobre la marcha. El sistema de enganche a la barra de tiro debe dejar un espacio que fluctúe entre 33 y 43 centímetro sobre el suelo. Esta posición de la barra de tiro es segura para el remolque de cargas pesadas. El tractor moderno debe tener trocha ajustable tanto de las ruedas delanteras como de las posteriores. El ajuste de las ruedas posteriores debe hacerse por medio de las siguientes formas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Por inversión de las ruedas Moviendo las abrazaderas de las llantas Ajustando el piñón y la cremallera Poniendo en posición adecuada la masa de la rueda Moviendo el disco de la rueda hacia dentro o hacia fuera con respecto a la llanta mediante la potencia generada por el motor del tractor. En el ajuste de las ruedas delanteras se debe regular el eje delantero y las varillas conectores. Diversidad de velocidades Las transmisiones de los tractores modernos permiten una gama de velocidades muy amplia. Algunos diseños tienen 19 marchas adelante o más, 122
  • 123. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez con velocidades variables desde 1. 3 kph hasta 30 kph. De siete marchas hacia atrás con velocidades que van desde 2,5 kph hasta 16 kph o más. Esta característica permite al operador seleccionar la mejor marcha para realizar los trabajos de campo eficientemente. Dimensiones adecuadas Es deseable que las dimensiones de los tractores agrícolas modernos sean tales que permitan su utilización en parcelas pequeñas medianas y grandes. Un tractor ideal en este sentido debe ser capaz de realizar labores de labranza, de siembra, de mantenimiento de cultivos en hileras, etc. Además, debe estar diseñado para trabajar en diferentes condiciones de suelo. TENDENCIAS FUTURISTAS Las maquinas del futuro serán muy complejas, pero muy simples de operar. Más aún, las maquinas podrán ser operadas desde un sitio remoto, desde una estación de control. Este concepto ya ha sido puesto en práctica con éxito. La electrónica ya está utilizándose para controlar los sistemas hidráulicos, los sistemas mecánicos y el sistema de rodamiento. Los tractores estarán equipados con sistemas que proporcionan información para controlar la productividad y para ayudar a los técnicos a pronosticar problemas de mantenimiento. Estos sistemas indican al mecánico los desperfectos que tiene la maquina, vigila las señales vitales de la maquina y tiene incorporado una grabadora que registra toda la información generada cinco minutos antes y un minuto después de cualquier falla catastrófica. Las maquinas que se utilizan en movimientos de tierras estarán equipadas con un sistema de localización por satélite (GPS) que ayudara a realizar el levantamiento topográfico de una zona, simplemente pasando sobre el terreno. Será posible instalar una computadora y diseñar el proyecto. La información se mostrara en la pantalla de una computadora. Las posiciones rojas de la pantalla podrán representar los cortes y las azules los rellenos mientras que las verdes indicaran donde esta la cota. La pantalla en el tablero del tractor seria igual a la de una computadora. La vista superior del proyecto le indicaría al operador donde esta. La vista inferior muestra la gradiente a establecer, donde esta el nivel del suelo y donde esta el elemento activo de acción de la maquina. De esta manera, el operador lo único que debe hacer es observar para ver donde está la cuchilla o buldózer con respecto a la gradiente y mover la tierra. La idea es mover todas las áreas rojas a donde están las azules, hasta que la pantalla este toda de un color verde claro o en cota. No hay necesidad de estacas indicadoras 123
  • 124. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez INTRODUCCIÓN El tractor es la maquinaría agrícola más usada y la principal causa de accidentes, muchos de ellos mortales. Todos estos accidentes causan considerables pérdidas por daños materiales, gastos médicos, tiempo de trabajo perdido, pérdida de productividad, etc. etc Las principales causas de accidentes debidas a los tractores son: vuelcos, caídas y atrapamientos con los aperos enganchados al tractor, así como con la toma de fuerza. Aunque los fabricantes, están continuamente mejorando el diseño de los tractores pa para hacerlos más seguros, todavía no han sido capaces de fabricar mecanismos que reconozcan situaciones inseguras. Por ello, se deben conocer los riesgos derivados de los tractores, de los aperos enganchados y de las condiciones del terr terreno. Para combatir la siniestralidad en el sector de la agricultura, y en particular en el uso de tractores y maquinaría agrícola, es preciso por tanto aumentar la formación y la sensibilización de los agricultores y de los operarios de esta maquinaria; para que usen procedimientos seguros y no pongan en peligro su salud. mientos Las áreas de peligro incluyen: partes mecánicas, procedimientos de trabajo, condiciones climatológicas, productos fitosanitarios, terreno irregular y cualquier otra causa potencial de riesgo. Consejos generales • Las tareas agrícolas en muchos casos son peligrosas, se deberán realizar por personal idóneo con dominio de la tarea o con supervisión de un instructor, si es aprendiz. • Antes de comenzar el trabajo, habrá que reconocer minuciosamente el tajo tra tratando de establecer los posibles riesgos, las medidas de precaución a tomar y sobre todo el plan de trabajo. 124
  • 125. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Leer y seguir escrupulosamente las normas de seguridad, manejo y mantenimiento dadas por el fabricante en el manual de instrucciones. • Cuando por una necesidad debe usarse un tractor que no se conozca, antes de iniciar su conducción, comprobar el estado de los frenos, dirección, luces, claxon, estado de neumáticos o cadenas, etc. Asimismo comprobará el estado de las herramientas y del equipo de protección. El operador debe observar lo siguiente: • Usar ropa de trabajo ajustada al cuerpo • Usar botas de seguridad con suela antideslizante • Utilizar guantes de protección. • Usar gafas de seguridad, protección auditiva y mascarilla con filtro físico. • Mantener la totalidad de las partes móviles (que puedan llevar protección sin que interfieran en el procedimiento de trabajo) protegidas de tal modo que sean inaccesibles a actos voluntarios o involuntarios de la persona que lo que realiza. • Cuando en el desarrollo de la labor surja algún imprevisto y se ve la necesidad de estacionar el tractor con el equipo, realizar siempre la siguiente rutina de estacionamiento: desconectar la transmisión de la toma de fuerza, conducir el tractor hasta un área llana, detenerlo, frenarlo, hacer reposar de un modo estable el equipo o apero suspendido, quitar la llave de contacto y calzar las ruedas. • Antes de apearse del tractor, comprobar siempre que queda desconectada la toma de fuerza. Y si se trabaja con ella, asegurarse de que estén colocadas las protecciones que la cubren. • El accionamiento del hidráulico se hará siempre desde una posición segura. • No intervenir en los neumáticos a menos que se disponga del utillaje adecuado y de la experiencia necesaria. • Prestar la atención debida al colocar los contrapesos. • El apero o equipo debe estar estacionado sobre una superficie firme, plana y libre de estorbos. • La lubricación y/o limpieza de cualquier máquina debe hacerse con ésta totalmente detenida y la totalidad de sus órganos parados y estables. • No tratar de colocar los pasadores de enganche desde el asiento del conductor mientras el tractor está engranando. 125
  • 126. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Consultar el/los manual/les del operador para conocer y seguir las sugerencias específicas del fabricante sobre el modo de efectuar los enganches y el estacionamiento de las máquinas. • No pasar nunca por encima de un eje cardán que se halle girando. VUELCO Los vuelcos, constituyen aproximadamente la mitad de los accidentes en tractores, y son los responsables de muchas lesiones y daños a la propiedad. En muchas ocasiones son causados por distracciones de los conductores. Vuelcos laterales Los vuelcos laterales son los más comunes. La estabilidad depende de la posición del centro de gravedad, altura y anchura de vía del tractor. Cuanto más bajo esté el centro de gravedad y mayor sea la distancia entre ruedas, mayor será la estabilidad. Hay numerosas formas de que este tipo de vuelco ocurra: Conducir sobre taludes: si el talud tiene un ángulo excesivo, puede que haya más peso en el lado de abajo del centro de gravedad, y el tractor podría volcar. Aproximarse demasiado a zanjas, presas, pozos, puede hacer caer al tractor si se conduce cerca del borde. • • • Girar cuando se conduce demasiado deprisa. Remolcar una carga demasiado pesada para controlarla. Dos mecanismos a vigilar para evitar el vuelco son: el bloqueo del diferencial y el cerrojo de blocaje de los pedales de freno. El primero, se puede emplear ante un atasco evitando que la rueda patine y la otra no, y una vez superado el atasco deberá desbloquearse el diferencial eliminando de esta forma el sistema solidario de las ruedas traseras. En el segundo, al tener el tractor frenos independientes, es preciso que una vez realizadas las tareas agrícolas para facilitar la maniobrabilidad del tractor, se coloque el cerrojo del bloqueo para que el frenado vuelva a ser uniforme sobre las ruedas traseras, y éstas no describan un giro rápido en caso de frenado imprevisto que podría producir el vuelco con facilidad. • • Maniobras en pendientes con aperos inadecuados. Falta de atención en la conducción, sobre suelos resbaladizos o con obstáculos. Vuelcos hacia atrás 126
  • 127. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La estabilidad depende de la posición del centro de gravedad del tractor (altura y distancia al eje trasero). Para que la dirección responda ha de cumplirse que recaiga en la directriz al menos el 20% del peso total del tractor. Cuando se acopla un apero al tractor es preciso que el punto de enganche del apero (altura respecto al suelo) así como su retraso respecto al eje trasero del tractor sean mínimos, con objeto de disminuir el riesgo de vuelco En caso de descuido del conductor, el propio sistema mecánico del tractor puede producir el vuelco hacia atrás si se produce la inmovilización de la corona del diferencial (atasco de las dos ruedas, sobrecarga en una subida, embrague violento, etc.). Medidas de protección y prevención La única medida de protección eficaz para el caso de vuelco, que además garantiza un espacio vital al conductor, es la estructura de protección homologada, cuya normativa actual la exige prácticamente a la totalidad de tractores agrícolas. Estas estructuras se clasifican en: • • • • • • • • • • • Arcos. Cuadros o bastidores. Cabinas: protegen además al tractorista de las condiciones climáticas, ruidos, polvo, etc. Ajustarse y usar el cinturón de seguridad. Seleccionar los aperos y remolque (peso y anchura). No forzar el tractor si existe resistencia al avance. Trabajando en pendiente no debe superarse la carga que pueda retener el tractor. Al realizar el giro se hará con el apero levantado, y la parte delantera del tractor quedará hacia la zona descendente. Se empleará el cerrojo de blocaje de los frenos en circulación y transporte, a fin de efectuar su accionamiento simultáneamente. Se circulará y trabajará a suficiente distancia de desniveles. No efectuar virajes bruscos, sobre todo si se va con remolque. En grandes pendientes no trabajar lateralmente. CAÍDAS Para evitar lesiones innecesarias: • • • • No debe subir o bajar de un tractor en movimiento, No saltar nunca del tractor, Mantener los estribos, escaleras y en general todo el tractor limpio y seco, Los tractores deben estar dotados de estribos, escaleras y asideros de acuerdo con las normas UNE. 127
  • 128. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez CONDUCIENDO UN TRACTOR • • • • • • • • • • • Deben cumplirse rigurosamente las normas de circulación. Se revisarán los órganos fundamentales del tractor: dirección, frenos, embrague, etc. Llevar siempre luces indicadoras adecuadas y señales reflectantes. Conducir a la velocidad adecuada para mantener el control sobre el tractor ante sucesos inesperados. Reducir la velocidad antes de girar o frenar. Tener cuidado con las zanjas, troncos, rocas, terraplenes y otros obstáculos. Embragar suavemente, especialmente subiendo una ladera o llevando un remolque. Descender las laderas con precaución, en una marcha corta, usando el motor como freno. Asegurarse antes de bajarse del tractor de que el freno de mano esta echado y funciona correctamente. Hacer pequeños descansos regularmente. Si la carga remolcada excede el peso del tractor, el remolque deberá tener frenos independientes. ATRAPAMIENTOS Son producidos por la toma de fuerza, los ejes de transmisión o durante el enganche de los aperos. Tanto la toma de fuerza como los ejes de transmisión deben estar completamente protegidos, si estos han sido retirados para efectuar reparaciones deben colocarse inmediatamente. Cuando se vayan a enganchar aperos o remolques al tractor, deberán observarse los siguientes puntos: • • • • • Asegurarse de que no hay nadie detrás del tractor. Acercar el tractor lentamente al apero o remolque. Parar y poner el freno de mano. Poner punto muerto. Bajar del tractor y enganchar el apero o remolque. Medidas de protección y prevención Antes de bajarse del tractor habrá que desenganchar siempre la toma de fuerza, apagar el motor y quitar la llave. • • Mantener siempre todas las protecciones de las partes móviles, y asegurarse de que están en buenas condiciones. No pasar nunca por encima de ninguna parte móvil. Rodearla siempre. No usar ropa suelta, ya que esta se podría enredar en las partes rotatorias. RUIDO 128
  • 129. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los conductores de tractores, sin instalación de cabinas homologadas, están sometidos a niveles de ruido superiores a 85 dB(A), y según el Real Decreto 1319 de 27 de octubre de 1989, el nivel para 8 horas a partir del cual se deben suministrar protecciones auditivas, es de 85 dB(A), siendo su uso obligatorio para niveles mayores de 90 dB(A). Por lo tanto si no se dispone de una cabina que reduzca significativamente los niveles sonoros se recomienda el empleo de protectores auditivos, y un control médico con pruebas audiométricas. VIBRACIONES Son producidas por las propias vibraciones del motor y las irregularidades del terreno, aunque en algunos casos se deben también a la falta de amor amortiguación del asiento del conductor. Se recomienda por tanto: • • • Usar asientos en perfectas condiciones, con reposa brazos y respaldo adecuados. reposa-brazos Ajustar el asiento para evitar dolencias de espalda. Comprobar la altura y profundidad del asiento, altura y ángulo del respaldo, ángulo movimiento hacia delante y atrás, y posibilidad de giro (especialmente si se pasan periodos prolongados de tiempo mirando hacia atrás). • Comprobar que el asiento absorba vibraciones (buena amortiguación). Bajarse del tractor cada hora más o menos, y hacer algo activo durante 5-10 minutos. hora 5 Es también recomendable el uso de fajas anti anti-vibratorias. 129
  • 130. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 130
  • 131. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 131
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  • 135. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SEÑANES DE MANO ASAE ESTANDAR: ASAE S351 SE USAN CUANDO EL RUIDO O DISTANCIA NO PERMITE LA COMUNICACION ORAL COMUN Fuente: ASAE. 135
  • 136. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESUMEN. El origen de la palabra tractor se le atribuye a varios orígenes. Algunas fuentes de información indican que la palabra tractor se usó por primera vez en Inglaterra en 1856 como sinónimo de motor de tracción. Mas tarde, en 1890 una fabrica norteamericana patento la palabra tractor para designar a un motor de tracción a vapor montado sobre orugas BORGMAN98 indica que fue Juan Froelish, el que diseño, en 1892, un tractor elemental agregando un motor de gasolina a un chasis de una maquina a vapor, a la que le equipó con una transmisión de diseño simple. Una barra de tiro, una polea, un embrague, un sistema de dirección y un sistema de frenos. Este tractor tuvo 20 HP y fue el precursor de los tractores Jhon Deere. DIEFFENBACk99 manifiesta que algunos de los tractores de la época del inventado por Froelish fueron los siguientes: • • • • • • • • • • • • • • 98 99 El Patterson en 1894 El Hockett en 1893 El Morton en 1899 C. W. Hart y C. H. Paar, construyeron su primer modelo de tractor en 1902. Un año después apareció el segundo modelo considerablemente perfeccionado. El Old Reliablbe 30-60 apareció en 1907 y en 1909 se fabricó el Hart Paar15-30 tipo triciclo. Hart y Parr, formaron una empresa llamada Oliver Corporation dedicada exclusivamente a la fabricación de tractores. En 1904 se fabricó el tractor Electric Wheel. En este mismo año se lanzó al mercado el tractor marca Dissinger, El tractor marca Ohio en 1905. En 1907 se construyó el primer tractor marca International Harvester En este mismo año la Ford construyó su primer tractor experimental utilizando partes de un auto Ford. En 1910 la Internarional Harvester lanza al mercado el tractor modelo Mogul de 45 HP que se caracterizó por tener un motor con cilindros horizontales. En 1911 aparece el modelo Titan con 45 HO con motor de dos cilindros y el Mogul 8-16 con motor de un cilindro. En 1915 se fabrica el Titan con motor de cuatro cilindros. Esta misma firma lanza al mercado el modelo 8-16 diseñado para granjas de poca extensión La fabrica de tractores marca Wallis Tractor Co., en 1912, lanza al mercado el modelo Bear. Esta fábrica fue la precursora de los tractores Massey Harris BORGMAN, D., E. Tractores. FMO DIEFFENBACK, E. M. Y GRAY, R. El desarrollo del tractor agrícola. Anuario agrícola. 1960. P. 28-46 136
  • 137. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • • • • • • La Ford Motor Co., después de muchos experimentos inicia la fabricación de los tractores marca Forson. La J.I. Case Co, que había construido su primera maquina en 1892, reanudo la fabricación de tractores en 1911 con el Case 30-60. En 1912 produjo el Case 20-40. La Case construyó su primer tractor con motor de cuatro cilindros en 1915; este tractor tenia tres ruedas. En 1918 esta misma firma fabrica el modelo 9-18 y en 1919 el 15-27. Allis Chalmers Co construyó su primer tractor en 1914; este tractor se caracterizó por tener tres ruedas y una potencia de 18 HP. Mas tarde, en 1916 introdujo el tractor WC diseñado para cultivar. La empresa Minneapolis Steel & Machinery Co y la Minneapolis Theshimg Machine Co iniciaron la producción de tractores en el año 1911, luego, en 1917, fabricó el tractor modelo D que probablemente fue el primer tractor que utilizó la batería de acumuladores. Esta empresa se convirtió posteriormente en la Minneapolis Moline Co. En 1925 la Holt Manufacturing Co, que mas tarde se llamó Caterpillar Tractor Co, fabricaron los primeros tractores de rodamiento sobre orugas. En 1919 se aprobó la Ley de Nebraska mediante la cual se exigía a todas las marcas y modelos de tractores al sometimiento de algunas pruebas de tipo técnico como requisito para ser comercializados. En 1924 la fabrica International Harvester Co produjo el tractor Farmall, considerado como el primer intento afortunado de conseguir un verdadero tractor de uso múltiple. Este tractor esta considerado como el que realmente contribuyó a generalizar el uso del tractor en las explotaciones agropecuarias. E, 1923, la fabrica Deere & Co lanzó al mercado el tractor modelo D, y en 1928 el 10-20 de uso múltiple, con eje delantero arqueado y eje posterior de alto despeje. Esta misma fabrica lanzo al mercado el tractor tipo triciclo GP, el mismo que tenía un elevador mecánico de fuerza para levantar implementos integrales. Se considera que este fue el primer tractor equipado con alce mecánico. En 1931, se fabricó el tractor con motor diesel, marca Caterpillar, modelo 65. En este mismo año se comenzó a utilizar neumáticos en los tractores. • En 1939 la fabrica Allis Chalmers construyó un tractor pequeño montado sobre neumáticos.En éste mismo año, la firma Harris-Ferguson de Irlanda, introdujo el mecanismo hidráulico de tres puntos. Este mecanismo revolucionó el diseño de los tractores de aquélla época • .En 1941 la Minneapolis Moline Co introdujo el primer tractor con motor diseñado para quemar gas licuado de petr • En 1947 ocurrieron dos avances notables en el diseño de los tractores. El uno se refiere al arranque directo de fuerza patentado por la firma Cockshutt Plow Co. El otro tiene que ver con el diseño de tractores con trocha posterior ajustable que permitió al operador escoger el ancho de trocha sin moverse del asiento utilizando la fuerza del motor. • Desde 1954 se han realizado notables progresos en el diseño de las transmisiones de los tractores, como el hacer cambios sobre la marcha, una mayor escala de velocidades, ajuste automático de velocidades en función a los requerimientos de tracción, etc • En 1961 se introdujo el sistema hidráulico de centro cerrado. • En 1967 se lanza al mercado las cosechadoras combinadas equipadas con transmisión hidrostática. 137
  • 138. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • En los años posteriores hasta la actualidad se han logrado importantes avances en el diseño y construcción de tractores agrícolas que los hacen muy eficientes, seguros y confortables. La electrónica y los microprocesadores sustituyen a determinados mecanismos mecánicos. En términos muy generales el tractor moderno tiene básicamente: Dirección hidráulica o o o o o o o o o Sistema hidráulico Frenos hidráulicos Enganche a tres puntos Barra de tiro Cilindros hidráulicos remotos Transmisiones hidráulicas Toma de fuerza de 50 y 100 rpm Cabina para comodidad y protección del operador Controles e instrumentos muy eficientes. El tractor agrícola moderno sirve básicamente para • • • • • • Arrastrar o remolcar maquinas que se acoplan a la barra de tiro Realizar operaciones con maquinas diseñadas para montar sobre el tractor Transmitir energía a otras maquinas por medio de la toma de fuerza y polea Levantar, bajar y controlar implementos agrícolas mediante sistemas hidráulicos Mover maquinas por medio de banda Transmitir energía por medio de ejes flexibles. Se conocen dos tipos básicos que son: a) Tractores de rodamiento sobre orugas y b) Tractores de rodamiento sobre neumáticos Los tractores de rodamiento sobre neumáticos se clasifican de la siguiente forma . Tractores con tracción en las dos ruedas (2RM) . Tractores con tracción en las cuatro ruedas (4RM). A su vez, los tractores con tracción a las dos ruedas (neumáticos) están clasificados en . Tractores de trocha común. . Tractores de cultivo en hileras . Tractores de gran altura sobre el . Tractores de perfil bajo. 138
  • 139. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las características fundamentales de los tractores para cultivo en hileras son: ell ancho de trocha es variable, la altura vertical espacio libre, es mayor a la que tiene el tractor de trocha común, el eje delantero es tipo triciclo. Puede tener 1 o dos neumáticosLas características fundamentales de los tractores de gran altura sobre el suelo son: El eje delantero ajustable, lo cual permite obtener el ancho de trocha más conveniente q las necesidades del trabajo Tiene gran altura vertical Las características fundamentales de los tractores de trocha común son: . . . . . El ancho de vía o trocha es fija El ancho de vía de las ruedas anteriores y posteriores corren en una misma línea Tienen buena estabilidad Son de diseño simple Tienen poco espacio libre o altura vertica Las características fundamentales de los tractores de perfil bajo son: el ancho de vía o trocha es reducido, tienen poca altura vertical, tienen poca distancia entre ejes, son diseñados para trabajar en huertos frutales y, por tanto, todas las partes exteriores están protegidos por una coraza metálica. Los tractores de tracción a las cuatro ruedas se clasifican así: Tractores de tracción auxiliar en los neumáticos delanteros. Tractores de tracción total, es decir, con tracción tanto en los neumáticos delanteros como en los posteriores. Las principales características de los tractores de tracción auxiliar son: básicamente son tractores comunes (standard de tracción en los neumáticos posteriores) que han sido modificados para obtener tracción en los neumáticos delanteros, los neumáticos posteriores son más grandes que los delanteros y éstos a su vez, son más grandes que los neumáticos de los tractores comunes, la potencia es transmitida mediante un sistema mecánico o un sistema hidráulico, el sistema mecánico utiliza un dispositivo de transferencia desde la transmisión principal. Hay un eje impulsor y juntas universales, el sistema hidráulico utiliza una bomba hidráulica, tiene una caja de engranajes en el eje delantero y juntas universales. Las principales características de los tractores de tracción total son: Pueden ser de articulación o de eje de dirección. Los tractores articulados tienen dos armazones concertados entre sí por un pivote central. En estos tractores los giros tienen lugar por la acción de los cilindros hidráulicos. Los tractores de eje de dirección tienen un solo armazón. Este diseño presenta varias posibilidades para realizar los giros: Accionando los neumáticos delanteras. Accionando los neumáticos posteriores. Accionando los neumáticos delanteras y posteriores al mismo tiempo, pero en diferente dirección. Accionando los neumáticos delanteros y posteriores conjuntamente hacia un mismo lado, lo que permite que el tractor de desplace lateralmente mientras realiza el giro. 139
  • 140. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Un tractor agrícola moderno está formado de las siguientes partes: 140
  • 141. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El motor cuya función es la de transformar la energía química de un combustible en energía mecánica. El embrague que sirve para conectar y desconectar el movimiento del motor a la caja de velocidades o caja de cambios de velocidades. La caja de cambio de velocidades, que permite cambiar las velocidades de marcha del tractor según las exigencias de las labores. La transmisión y mandos finales, cuya misión es la de transferir la potencia o energía mecánica a los neumáticos posteriores del tractor. Los neumáticos que soportan en peso del tractor. La barra de tiro, que sirve para enganchar los implementos de tiro La polea que sirve para transmitir energía a los mecanismos de otras maquinas. El sistema hidráulico de enganche a 3 puntos, que sirve para acoplar las maquinas de tipo integral. El motor del tractor: componentes y funcionamiento. El motor es la parte fundamental de un tractor. La misión del motor es la de transformar la energía calorífica del combustible en energía mecánica. TIPOS DE MOTOR Hay tres tipos de motor, según el combustible que se usa: Diesel Gasolina Gas Partes componentes del motor diesel. Básicamente consta de tres partes: La culata 141
  • 142. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El bloque El carter La culata Es el componente que está situado en la parte superior del bloque. La culata aloja en su interior algunas piezas móviles como los inyectores, los balancines y las válvulas. El bloque Es un componente muy grande y pesado del motor. En su interior existen unas cavidades conocidas con el nombre de cilindros en los que se encuentran otras piezas llamadas “camisas”. Además, en el interior del bloque están unos conductos que sirven para la circulación del líquido refrigerante del motor (agua). El bloque y la culata van unidos hermético entre las dos piezas. por la “junta de culata” la misma que permite un ajuste El carter Es la parte del motor que esta ubicado en la parte inferior del bloque. Sirve para alojar el aceite de lubricación del motor. El carter va unido a la parte inferior del bloque por medio de la “junta del carter”. Piezas móviles del motor Válvulas. Las válvulas de los motores diesel se instalan en la culata y pueden ser dos, tres o cuatro por cada cilindro, dependiendo del diseño del motor. Estas válvulas son accionadas por otras piezas llamadas taqués, varillas y balancines, o bien directamente cuando el árbol de levas esta situado en la culata. En las válvulas se puede distinguir las siguientes partes: Cabeza: es la parte circular de la válvula, puede ser plano, convexa o cóncava. Margen: es el espesar de la válvula entre la cabeza y la cara 142
  • 143. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cara de asiento: es la parte que se apoya sobre el asiento con el propósito de cerrar herméticamente. Generalmente el ángulo de la cara es de 300 o45o . Vástago es la parte cilíndrica que se desplaza en la guía y tiene en su extremo unas ranuras de fijación de los seguros. Las válvulas según la función que desempeñan son de dos tipos: Válvulas de admission Válvulas de escape La válvula de admisión es la encargada de facilitar la entrada del aire al interior de los cilindros. Esta válvula se caracteriza por tener la cabeza de mayor diámetro que la de escap La válvula de escape es la que permite la salida de los gases del interior del cilindro. Esta válvula tiene menor diámetro en comparación con la de admisión, pero resisten mejor a las temperaturas elevadas. Guías de válvula. Son dispositivos por donde se deslizan los vástagos de las válvulas. Están ubicadas en la culata Resortes de válvula. Son generalmente de tipo helicoidal. Pueden ser cilíndricos o rectos o resortes cónicos. Arbol de levas. Es un eje que se caracteriza por tener una serie de prominencias denominadas levas. Esta conectado el cigüeñal por medio de los engranajes de mando o por cadena. En el árbol de levas se puede distinguir las siguientes partes: Levas Apoyos Engranaje auxiliary Alojamiento del engranaje de distribución. 143
  • 144. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las levas son protuberancias que sirven para accionar el mecanismo de las válvulas, bombas de inyección individuales, inyectores mecánicos y válvulas de aire para el arranque del motor. Los apoyos son superficies de forma circular que sirven de soporte al árbol de levas, se alojan en cojinetes. Los cojinetes al igual que los apoyos son mayores que las levas con el propósito de facilitar el desmontaje del eje. El engranaje auxiliar se usa en ciertos motores para accionar la bomba de combustible o de lubricante. El alojamiento del engranaje de distribución es la parte en donde se conecta el engranaje que acciona el árbol de levas. El árbol de levas puede estar ubicado bien sea en el bloque o en la culata Cuando están ubicados en la culata se elimina el uso de taques y varillas. El pistón. Es una pieza de forma cilíndrica, generalmente construida de aluminio que se aloja dentro del cilindro en donde trabaja con un movimiento de vaivén deslizándose en su interior sin que llegue a tocar las paredes. En el pistón se distinguen las siguientes partes Cabeza Falda En la parte superior de la cabeza existen unas ranuras que sirven para alojar los anillos de compresión, y más abajo, los anillos los anillos de lubricación. Entre la cabeza y la falda hay un orificio que atraviesa el pistón que sirve para alojar un pasador llamado bulón el mismo que permite unir la biela al pistón. Los anillos o segmentos. Son unas piezas metálicas en forma de aros, elásticos y abiertos Los segmentos de compresión son macizos y permiten un cierre hermético entre el pistón y las paredes interiores del cilindro. Al segmento colocado en la parte mas alta se conoce con el nombre de segmento de fuego por cuanto es el que soporta la combustion Los segmentos de lubricación tienen unas perforaciones en el centro con el propósito de eliminar el exceso de aceite que se deposita en las paredes del cilindro 144
  • 145. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La biela. Es un componente cuya misión es la de unir el pistón con el cigüeñal. En la biela se distinguen las siguientes partes: Cabeza Cuerpo Pie La cabeza de la biela esta dividida en dos partes. Una de ellas forma parte integral del cuerpo de la biela, en tanto que la otra, llamada sombrerete, es desmontable y se une a la anterior por medio de pernos. En cada una de las partes antes indicadas van unas piezas denominadas chapas, casquillos o cojinetes de construcción especial, pues, en efecto, esta formada por una capa exterior de acero, otra de bronce y otra de un material antifricción que es la que esta en contacto con el cigüeñal El cigüeñal. El cigüeñal tiene la misión de transformar el movimiento de vaivén del pistón en un movimiento giratorio. Las partes del cigüeñal son las siguientes: Codos o muñequillas Apoyos Contrapesos Los codos, llamados también muñequillas, son las partes que van articuladas a la cabeza de las bielas. Existen tantos codos como cilindros tienen el motor Los apoyos son las partes que se sujetan al bloque y constituyen los ejes de giro de toda la pieza. En los apoyos el cigüeñal gira en los casquillos tipo antifricción similar a los de la cabeza de biela. Estos casquillos son denominados cojinetes de bancada. Los contrapesos sirven para equilibrar todo el conjunto a fin de evitar vibraciones durante el funcionamiento del cigüeñal. 145
  • 146. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En el extremo delantero del cigüeñal esta el engranaje de distribución que sirve para mover el sistema de distribución, la bomba de inyección, el ventilador, la bomba de agua, y el alternador o dinamo. En el extremo opuesto esta el volante que es una rueda dentada que regulariza el movimiento del motor absorbiendo la inercia durante el tiempo en que la carrera global del motor da saldo positivo para soltarla en el momento en que la carrera global del motor da saldo negativo. La carrera global del motor es igual a la suma de las carreras de los cilindros en tiempo de trabajo, menos la suma de carreras de los cilindros en tiempo de compresión, admisión y escape. Cotas del cilindro. Cada uno de los cilindros de un motor se caracteriza por tener las siguientes cotas: Punto Muerto Superior (PMS): Es el punto más alto que alcanza la parte más alta del pistón dentro del cilindro. Punto Muerto Inferior (PMI): Es el punto más bajo que alcanza la parte más alta del pistón dentro del cilindro. Carrera Es la magnitud entre el PMS y el PMI. Diámetro: Es el diámetro interior del cilindro. Cilindrada Es el volumen de aire que existe dentro del cilindro entre el PMS y el PMI Cámara de Compresión Es la relación entre los volúmenes ocupados por el aire cuando el pistón esta en el PMI y cuando el pistón esta en el PMS Funcionamiento de un motor diesel de cuatro cilindros y de cuatro tiempos. Para que un motor diesel funcione es necesario: Que el cilindro se llene de aire Que el aire dentro del cilindro se comprima Que se inyecte diesel y que se queme Que los gases producidos por la combustión del combustible sean desalojados al exterior del cilindro. A cada uno de los pasos antes indicados se los conoce con el nombre de tiempos del motor. 146
  • 147. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El tiempo de admisión es cuando el aire entra al cilindro- El tiempo de compresión cuando el aire se comprime dentro del cilindro. El tiempo de trabajo cuando el aire se quema dentro del cilindro; y El tiempo se escape cuando los gases producto de la combustión son desalojados del interior del cilindro hacia el exterior. El primer tiempo, es decir, el tiempo de admisión ocurre cuando el pistón desciende desde el PMS hasta el PMI. En este tiempo la válvula de admisión esta abierta para facilitar la entrada de aire al cilindro. Durante este tiempo el cigüeñal ha dado su primera media vuelta. El segundo tiempo corresponde al tiempo de compresión. En este tiempo la válvula de admisión y la válvula de escape están cerradas. El pistón asciende desde el PMI al PMS; mientras el pistón asciende el aire se comprime hasta alcanzar una presión de 35 a 40 kg/cm2, aproximadamente. Por efecto de la compresión la temperatura del aire se eleva de 500 a 700 grados cuando el pistón llega al PMS. El cigüeñal ha dado su segunda media vuelta. El tercer tiempo es el llamado trabajo. En este tiempo el inyector introduciendo determinada cantidad de diesel finalmente pulverizado el mismo que, al entrar en contacto con el aire que esta a una alta temperatura, el diesel se inflama. Por efecto de la combustión del diesel la temperatura se leva hasta 1500ºc, o más, lo cual produce un aumento de presión que varia de 60 a 90 Kg. /cm2. Esta presión hace que el pistón baje con fuerza hacia el PMI obligando a girar al cigüeñal. En este tiempo el cigüeñal ha dado su tercera media vuelta. Las dos válvulas permanecen cerradas. En el cuarto tiempo o escape, la válvula de escape se abre, el pistón sube desde el PMI hasta el PMS obligando a que los gases, producto de la combustión salgan del cilindro por la válvula de escape hacia el exterior. El cigüeñal ha dado su cuarta media vuelta. ORDEN DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL DE CUATRO CILINDROS DE CUATRO TIEMPOS Se llama orden de funcionamiento a la manera como tiene lugar el tiempo de trabajo en cada uno de los cilindros. Los órdenes de funcionamiento de los motores diesel de cuatro cilindros son: 1-3-4-2 1-2-4-3 147
  • 148. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Ciclo práctico del motor El ciclo practico del motor diesel de cuatro tiempos, no se efectúa en la forma como se ha descrito anteriormente, por cuanto la apertura y el cierre de las válvulas no ocurren en el momento preciso en que el pistón esta en los PMS o en el PMI. En efecto, en el ciclo práctico la válvula de admisión se abre aproximadamente 15 grados antes de que el cigüeñal complete la media vuelta correspondiente al tiempo de escape, es decir, antes de que el pistón llegue al PMS. A esta apertura de la válvula de admisión se denomina adelanto a la apertura de admisión. En el ciclo teórico la válvula de admisión cierra en el momento en que el pistón llega al PMI; en la práctica esto no ocurre puesto que la válvula cierra 45 grados después de que el pistón ha llegado al PMI. A esta situación se le conoce con el nombre de retraso en el cierre de admisión. Como antes se ha indicado, el tiempo que le sigue a la admisión es el de la compresión, el mismo que se inicia cuando el pistón comienza a ascender; pero como la válvula de admisión se encuentra abierta, se supone que el aire debería salir a través de ella, lo cual no ocurre en la practica porque lo impide la fuerza de la inercia que le permite entrar al aire por efecto de la succión ejercida por el cilindro. Por otra parte, la inyección del diesel, que en el ciclo teórico tenía lugar en el momento en que el pistón llegaba al PMS, en la práctica se realiza unos 20 grados antes. Después de la compresión, se realiza el tiempo de trabajo el mismo que comienza cuando el pistón esta en el PMS. Teóricamente el tiempo de trabajo debería durar hasta que el pistón llegue al PMI. Sin embargo, en la práctica ocurre que la válvula de escape se abre unos 30 grados antes de que el pistón llegue al PMI. A esto es lo que se llama adelanto a la apertura de escape. El pistón realiza los 180 grados de escape teórico y cuando llega al PMS no se cierra la válvula de escape, si no que se mantiene abierta unos 20 grados. A esta acción se le conoce con el nombre de retraso al cierre de admisión. En consecuencia, como la válvula de admisión se abre unos 15 grados antes del PMS y la de escape cierra unos 20 grados después del PMS, las dos válvulas están abiertas durante 35 grados. A esta situación se le conoce con el nombre de cruce de válvulas. EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR DIESEL Este sistema esta constituido por un conjunto de mecanismos que tienen como misión la regulación de la entrada y de la salida de los gases al interior del cilindro. Cada uno de los cilindros de un motor tiene dos válvulas: una de escape y otra de admisión Por lo general las válvulas están localizadas en la culata del motor por lo cual se las identifica como válvulas en cabeza. Existen otras disposiciones de las válvulas según las cuales se llaman válvulas en L o válvulas en T 148
  • 149. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Un sistema de distribución esta formado por un mecanismo que acciona la válvula de admisión y de otro que acciona la válvula de escape. Cada uno de estos sistemas, a su vez, esta formado de las siguientes partes: Árbol de levas Taque Varillas empujadoras Balancín Válvula Árbol de levas Anteriormente se explico que el árbol de levas es un eje que se caracteriza por tener unas prominencias excéntricas llamadas levas. Estas levas son las encargadas de abrir las válvulas. Existen dos levas por cilindro; una de ellas acciona la válvula de admisión y la otra acciona la válvula de escape. Ver figura 26. Como se ve en la figura, en uno de los extremos del eje hay un piñón que es accionado por el cigüeñal al cual esta conectado por medio de una cadena de distribución Taqué El taque es una pieza de forma cilíndrica que se aloja en una cavidad ubicada en el bloque. Esta pieza sirve para trasmitir el movimiento desde el árbol de levas a la varilla empujadora. Varillas empujadoras Estas varillas sirven para transmitir el movimiento desde el taqué hasta el balancín. Balancín Sirve para transmitir el movimiento desde la varilla empujadora hasta la válvula. Hay un balancín por cada válvula. Los balancines están colocados en un eje denominado eje de balancines. Válvula La válvula es la que abre o cierra el orificio por el cual entran o salen los gases del cilindro. Una válvula consta de las siguientes partes: Cabeza. Vástago La cabeza tiene forma circular. La parte inferior de la cabeza se llama asiento de la válvula la misma que es biselada. 149
  • 150. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El vástago esta unido a la cabeza y tiene forma cilíndrica. Esta parte de la válvula se desliza por un orificio ubicado en la culata llamado guía de válvula. Generalmente la cabeza de las válvulas de admisión es de mayor diámetro que las válvulas de escape. SISTEMAS DE ADMISIÓN Y ESCAPE consta de las siguientes partes fundamentales: Prefiltro Filtro de aire Múltiple de admisión Válvula de admisión El sistema de escape consta de: Válvula de escape Múltiple de escape Silenciador El sistema de admisión tiene por objeto suministrar aire limpio a los cilindros. El sistema de escape tiene como objeto eliminar los gases del cilindro, producto de la combustión. El sistema de admisión en los motores diesel puede estar equipado con el turboalimentador y el interenfriador. Turboalimentador Un turboalimentador esta formado por: Una turbina Un compresor. La turbina esta ubicada entre el múltiple de escape y el silenciador. La función de un turboalimentador es la de comprimir el aire y enviarlo en mayor cantidad hacia los cilindros. Interenfriadores En algunos motores existe el interenfriador que consiste en un grupo de tubos a través de los cuales circula el refrigerante del motor. La misión del interenfrador es la de enfriar el aire comprimido por el turboalimentador. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL COMBUSTIBLE Un sistema típico de alimentación del combustible consta de las siguientes partes: 150
  • 151. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tanque o deposito de combustible Bomba de alimentación Filtros de combustible Líneas de combustible Bomba de inyección Inyectores (toberas de inyección) El objetivo del sistema de alimentación del combustible es: Dosificar el combustible. Sincronizar el suministro de combustible Regular la cantidad de combustible Atomizar el combustible Distribuir uniformemente el combustible en el cilindro. Tanque de combustible Es un depósito de capacidad variable, que se caracteriza por tener abertura para el llenado, para la descarga del combustible hacia la bomba de transferencia y para el vaciado del tanque para efectos de mantenimiento. En la parte superior del tanque esta ubicada la tapa que cumple con las siguientes funciones: Impide la entrada de agua y polvo hacia el tanque Impide que el combustible se derrame fuera del tanque Permite la entrada de aire al tanque. En el interior del tanque esta un flotador de nivel conectado con el indicador de combustible ubicado en el tablero de instrumentos, que indica la cantidad de combustible existente en el tanque. Bomba de alimentación Puede ser de tipo membrana o de émbolo. La misión de la bomba de alimentación es dar cierta presión al combustible que viene del tanque a fin de que atraviese el filtro y llegue hasta la bomba inyectora con facilidad. Filtros de combustible El filtro de combustible esta situado entre la bomba de alimentación y la bomba de inyección El objetivo del filtro es la limpieza del combustible. Los principales componentes del filtro son: Soporte de sujeción al bloque Cartucho filtrante Tornillo de cierre 151
  • 152. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Junta de cierre del cartucho Junta de cierre del vaso Tornillo de purga. Lineas de combustible Son de tres tipos: Líneas pesadas que transfieren combustible a alta presión entre la bomba inyectora y los inyectores Líneas medianas que conducen el combustible a baja o mediana presión entre la bomba de transferencia y la bomba de inyección. Líneas livianas que conduce en combustible a baja o ninguna presión como la línea de retorno del combustible desde las toberas al tanque. Bomba de inyección. La bomba de inyección es el corazón del sistema de alimentación del combustible. El objetivo de la bomba de inyección es: Dosificar la cantidad de combustible Suministrar una correcta presión al combustible para que entre en el cilindro y se pulverice finamente. Suministrar el combustible en el momento preciso. Existen varios tipos de bombas de inyección. La más común es la bomba de inyección lineal que se caracteriza por tener tantos cuerpos de bomba como cilindros tiene el motor. Cada cuerpo de bomba esta compuesto de: Muelle de presión Válvula de retención Embolo Cilindro Carcaza exterior Muelle Válvula de retención Cremallera Inyectores Llamadas también toberas de inyección. El inyector realiza las siguientes funciones: Atomiza el combustible para mejorar la combustión del diesel Reparte en forma uniforme el combustible para que se mezcle con el aire. Inyectan el combustible en cantidades iguales en todos los cilindros del motor Un inyector esta formado por los siguientes componentes: Ver Fig. 30 152
  • 153. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Porta inyector Tobera Entrada de combustible varilla Resorte de presión Tornillo de ajuste Salida de combustible. SISTEMA DE LUBRICACIÓN DEL MOTOR. El sistema de lubricación de un motor diesel consta de las siguientes partes: Carter Bomba de aceite Conductos Filtro de aceite Válvulas reguladoras Ventilador del carter Indicador de presión. Carter Esta ubicado en la parte inferior del bloque del motor y es el que contiene el aceite del motor El aceite tiene la misión de reducir la fricción entre las piezas móviles del motor y de absorber y disipar el calor, fundamentalmente. Bomba de aceite Esta ubicada en el carter y es accionada por el árbol de llevas o por el cigüeñal. La bomba de aceite suministra presión al aceite enviándolo a las diferentes partes del motor. Hay varios tipos de bombas. Los más corrientes son: Bomba de engranajes. Bomba de rotor. Conductos Son los orificios por donde circula el aceite. Filtro de aceite El filtro retiene todas las impurezas que puede contener el aceite. Hay dos tipos de filtros: De superficie 153
  • 154. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Profundos El filtro de superficie esta hecho de malla metálica, discos apilados de metal o de papel, cintas metálicas enrollada a lo largo de los bordes lo cual forma un cilindro, material de celulosa o papel plegado en forma de acordeón. Este tipo de filtros tiene una sola superficie de filtrado. Los filtros profundos usan gran cantidad de material filtrante por el cual pasa el aceite antes de ser conducido por todo el sistema de lubricación Válvulas reguladoras Las válvulas reguladoras cumplen con las siguientes funciones: Controlan la presión del aceite (válvula reguladora de la presión) Derivan el aceite a los filtros (válvula de derivación del filtro) Ventilador del carter Tiene por objeto eliminar el vapor del combustible que no se ha quemado completamente, y el vapor de agua del motor. Indicadores de la presión del aceite Pueden ser: Mecánicos Eléctricos La función de los indicadores de la presión del aceite es la de mostrar permanentemente durante la operación del motor, la presión con la que el aceite es enviado a todas las partes móviles del motor. EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Hay dos sistemas de refrigeración: Refrigeración por agua Refrigeración por aire Los sistemas de refrigeración están diseñados para mantener una temperatura normal durante el funcionamiento del motor impidiendo que se sobrecaliente. Sistema de refrigeración por agua. Esta compuesto por: El radiador 154
  • 155. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El ventilador La banda del ventilador La bomba de agua La camisa de agua del motor El termostato Las mangueras conectoras El liquido refrigerante Radiador Esta diseñado para transferir el calor del refrigerante a la atmósfera sirve como depósito del refrigerante (agua) Ventilador El ventilador tiene la misión de impulsar el aire a través del panal del radiador a fin de eliminar el calor del refrigerante (agua) que circula por los tubos verticales del mismo. Bomba de agua La bomba de agua permite la circulación del refrigerante a través del sistema Camisa de agua Las camisas de agua del motor son aquellos espacios que rodean a los cilindros del motor y aquellos que existen en la culata para dar paso al refrigerante que extrae el calor de la parte interna del motor en su recorrido hacia el radiador. Mangueras conectoras Son conexiones de caucho u otro material flexible, resistentes a altas temperaturas, que unen al radiador con otras partes del sistema. Termostato El termostato permite que el motor alcance la temperatura normal de funcionamiento entre 70 y 95 grados centígrados en el menor tiempo posible manteniendo dicha temperatura durante el funcionamiento del motor. Banda del ventilador Sirve para transmitir la energía del cigüeñal hacia el ventilador y la bomba de agua Refrigerante Como elemento refrigerante se usa el agua por cuanto absorbe muy bien el calor entre 0 y 100 grados centígrados. 155
  • 156. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez EL SISTEMA ELÉCTRICO El sistema eléctrico en los tractores agrícolas varía según la marca y modelo. Generalmente un sistema eléctrico esta compuesto de los siguientes circuitos: Circuito Circuito Circuito Circuito de de de de carga arranque encendido accesorios Circuito de carga Puede ser de dos tipos: Corriente continua Corriente alterna El circuito de corriente continua tiene dinamo. El circuito de corriente alterna tiene alternador. Las dinamos producen energía eléctrica mediante un conductor eléctrico que pasa por un campo magnético, consta de las siguientes partes: La armadura o carcasa con su respectiva tapa La abrazadera tapa escobillas Las escobillas Tapa porta escobillas Polea Inducido Bobinas inductoras Polos o masas polares Los alternadores producen corriente alterna. Dentro del alternador se encuentran los diodos que dejan pasar la corriente eléctrica en un solo sentido. Circuito de arranque Consta de las siguientes partes: Un Un Un Un acumulador interruptor de arranque interruptor del motor motor de arranque Este circuito tiene la misión de convertir la energía eléctrica en energía mecánica para el arranque del motor 156
  • 157. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez EL TREN DE TRANSMISIÓN Pueden ser de dos tipos: Hidráulicos Mecánicos Una transmisión hidráulica a su vez, puede ser de dos tipos: Transmisión hidrodinámica Transmisión hidrostática. La transmisión hidrodinámica consta básicamente de una bomba hidráulica que envíe el aceite a una turbina. Este tipo de transmisión se caracteriza por que el aceite es enviado a alta velocidad con una presión relativamente baja. La transmisión hidrostática envía el aceite a presiones altas pero a velocidades relativamente bajas. En este tipo de bomba es el aceite el que transfiere la energía en un circuito cerrado entre la bomba y el motor. Los convertidores de torsión se consideran como transmisiones hidrodinámicas precisamente por que el aceite transmite la energía a una velocidad alta pero a baja presión. Las transmisiones hidrostáticas son utilizadas para transmitir energía a las ruedas delanteras de los tractores comunes 2RM y de cosechadoras combinadas automotrices El diferencial Tanto en las transmisiones hidráulicas como en las hidrostáticas existe el diferencial y la transmisión final. El diferencial tiene por objetivo transmitir el flujo de energía desde el eje de salida de la transmisión hacia los ejes impulsores permitiendo a las ruedas motrices que giren a distintas velocidades. Un diferencial esta compuesto por la corona dentada, los engranajes cónicos y los piñones cónicos. La transmisión final Es un mecanismo compuesto por engranajes y ejes dispuestos en tal forma que reduce la torsión final y aumentan la torsión para impulsar las ruedas. Los tipos más comunes de transmisión final son: De piñón Planetarios De cadena. La toma de fuerza 157
  • 158. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La toma de fuerza es un eje componente del tren de transmisión del tractor. Sirve para transmitir la energía a los implementos que se acoplan a el tales como cortadoras rotativas, segadoras, etc. Existen dos tipos de toma de fuerza: De 540 rpm De 1000 rpm. EL SISTEMA HIDRÁULICO El sistema hidráulico de un tractor moderno es una de las características más importantes. En los inicios de su aplicación solamente se limitaba a accionar el control del implemento (arados, rastras, etc.) que se acopla al sistema de enganche a tres puntos. Actualmente el sistema hidráulico acciona a otros sistemas del tractor como son la dirección, los frenos, los sistemas hidráulicos remotos, etc. Tipos de sistemas hidráulicos Generalmente, los tractores modernos pueden tener uno de los dos tipos de sistema hidráulico: De centro cerrado De centro abierto El sistema hidráulico de un tractor, independientemente del tipo, consta de los siguientes componentes básicos: Tanque Bomba Enfriador Válvulas Líneas de conducción Fluido Filtros Cilindro El tanque es el recipiente que contiene el aceite y consta de las siguientes partes: Tapón de llenado Orificio para el aire (en el tapón) Indicador del nivel Deflector Malla filtrante de entrada Tapón de vaciado Línea de salida Línea de retorno La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. 158
  • 159. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Existen varios tipos de bombas. Bomba de engranajes Bombas de aletas Bombas de pistones Las bombas de engranajes pueden ser a su vez de tres tipos: De engranaje externo De engranaje interno De rotor Las bombas de aletas pueden ser de dos tipos: De aletas equilibradas De aletas no equilibradas Las bombas de pistones pueden ser: De pistones axiales De pistones radiales Los enfriadores de aceite se usan en aquellos sistemas hidráulicos que funcionan a alta presión con el propósito de enfriar el aceite. Hay dos tipos: De aire a aceite De agua a aceite Las válvulas que forman parte del sistema hidráulico son: • • • De control de dirección De control de flujo De control de presión Las líneas hidráulicas de conducción pueden ser: • Rígidas • Semirrígida • Flexibles El fluido hidráulico transmite la energía, lubrica el sistema, disipa el calor y evita la corrosión y oxidación de las partes componentes. Controles hidráulicos Se usan para controlar los implementos que se acoplan a los implementos. Consta de un cilindro o más, que puede ser de acción simple o de doble acción. En el caso de acción simple el aceite hidráulico ejerce presión para extender el pistón. El cilindro de doble acción el fluido hidráulico ejerce presión para extender y contraer al cilindro. 159
  • 160. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SISTEMA DE DIRECCIÓN Pueden ser: • • Manuales Hidráulica • Hidrostática Dirección manual. Se usa en tractores muy pequeños. Consta de las siguientes partes: • • • • • • • • Volante de dirección Cojinetes Caja del eje Engranaje sinfín Horquilla Tuerca esférica Eje de dirección Brazo de dirección Dirección hidráulica. Las partes básicas de las cuales esta formado un sistema de dirección hidráulico son: • • • • • • • Volante de dirección Válvula de carrete de la dirección Tornillo sinfín Articulación de la dirección Cilindro de dirección Bomba Tanque Sistema de dirección hidrostática. Este sistema esta compuesto por las siguientes partes fundamentales: • • • • • • • • • Volante de dirección Pistón Collar Palanca de pivote Válvula de presión Válvula de retorno Cilindros de dirección Bomba Tanque 160
  • 161. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SISTEMA DE FRENOS Hay tres sistemas de frenos: • • • De banda. De zapatas. De disco. La forma como se aplica la fuerza a los frenos puede ser: • • • Manual Hidráulico De potencia OTROS COMPONENTES DEL TRACTOR Barra de tiro La barra de tiro tiene un solo punto para halar los implementos de tiro o de arrastre Los tipos más comunes son: • • • Estándar Oscilante Adaptada al enganche a tres puntos. Enganche a tres puntos. Sirva para conectar los implementos de tipo integral. Consta de: • • • • • Dos conexiones inferiores Una conexión superior Dos conexiones elevadoras Dos brazos elevadores Eje oscilante Las conexiones inferiores y la superior son las que sirven para conectar en implemento. Las conexiones elevadoras sirven para levantar o bajar las conexiones inferiores Los brazos elevadores sirven de unión entre las conexiones elevadoras y el eje oscilante El eje oscilante es el que sube o baja las conexiones elevadoras La conexión superior es el tercer punto de conexión del sistema de enganche a tres puntos. Categorías de los enganches a tres puntos 161
  • 162. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Hay cuatro categorías: • • • • Categoría Categoría Categoría Categoría I. Esta categoría se usa en tractores pequeños de 15 a 35 Kw. II. Se usa en tractores cuya potencia esta entre 30 y 75 Kw. III. Se usa en tractores de 60 a 168 Kw. de potencia IV. Se usa en tractores de 135 a 300 Kw. de potencia. Las dimensiones de las diferentes categorías puede consultarse en ASAE Standard: ASAE S217.10 (SAEJ715f) INSTRUMENTOS DEL TRACTOR Frente o a un costado del asiento del operador esta localizado el tablero de instrumentos y los controles del movimiento del tractor. En términos generales estos son: • • • • • • • • • Amperímetro Indicador de la presión del aceite del motor Indicador de combustible Indicador de la temperatura Tacómetro Indicador del aceite de la transmisión Velocímetro Luces Indicador de la presión de la transferencia de peso En cuanto a los controles del movimiento del tractor, así mismo, en términos generales, son los siguientes: • Pedal del embrague • • • • • • • Palanca de cambios Pedales de los frenos Pedal de la traba del diferencial Acelerador de pie Acelerador de mano Interruptor de encendido Válvula de cierre del combustible Además, existen los controles del implemento que puede ser: • • Controles hidráulicos Controles de la toma de fuerza Los controles hidráulicos controlan el eje oscilante, los cilindros remotos y los motores hidráulicos Los controles de la toma de fuerza son variables en función al tipo de toma de fuerza del tractor 162
  • 163. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Hay tres tipos de toma de fuerza: • • • Toma de fuerza accionada por la transmisión Toma de fuerza independiente Toma de fuerza de funcionamiento continuo. Neumáticos agrícolas En el mercado existen diferentes tipos de neumáticos para los tractores. Estos pueden ser posteriores o anteriores. Neumáticos posteriores (traseros). Pueden ser: • • • • De entalladura para uso general De entalladura alta No direccional Tipo industrial. Los neumáticos para uso general tienen una entalladura en forma de V. Se caracteriza por que brindan una tracción y flotación mediana. Los neumáticos de entalladura alta se caracterizan porque ofrecen máxima tracción en terrenos fangosos. Tienen el inconveniente de que se desgastan rápidamente cuando ruedan en superficies duras, especialmente pavimentadas. Los neumáticos de tipo no direccional brindan una tracción aceptable y buena flotación en terrenos arenosos y son más durables cuando ruedas sobre superficies duras. Los neumáticos de tipo industrial se usan en tractores dedicados a actividades como transporte de productos agrícolas en carreteras y son muy durables cuando ruedas en superficies pavimentadas. MANTENIMIENTO DE LA MAQUINARIA AGRÍCOLA DURANTE LOS PERIODOS DE INACTIVIDAD La maquinaria agrícola se utiliza solamente durante determinados periodos relativamente cortos. Un tiempo muy significativo permanece inactiva, expuesta a condiciones ambientales que pueden ocasionar deterioro a determinados sistemas o componentes de las maquinas. Los principales daños que ocurren en las maquinas que no están en funcionamiento son las siguientes: • • Secado y agrietamiento de los componentes de madera, caucho, lona, cuero, y materiales similares. La oxidación y corrosión de las partes metálicas. 163
  • 164. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las altas temperaturas, la radiación solar, la humedad, la lluvia, son las causas que originan daños. Por lo tanto, es necesario proteger la maquinaria para evitar que se deterioren. PREGUNTAS DE REPASO 1. ¿Qué entiende por tractor agrícola? 2. ¿Para qué sirve un tractor agrícola? 3. ¿Cuántos tipos de tractores conoce? 4. ¿Cuáles son las características de un tractor tipo triciclo? 5. ¿Cuáles son las partes fundamentales de un tractor? 6. Qué es el árbol de levas 7. ¿Qué es una transmisión hidrodinámica? 8. ¿Qué es una transmisión hidrostática? 9. ¿Cómo esta distribuido el peso de un tractor convencional 2RM? 10. ¿En que característica del tractor influye la repartición del peso en el mismo? 11. ¿Cómo se determina la potencia optima de un tractor agrícola? 12. ¿Donde esta ubicado el centro de gravedad de un tractor con buena estabilidad? 13. ¿Qué entiende por tractor agrícola? 14. ¿Para qué sirve un tractor agrícola? 15. ¿Cuántos tipos de tractores conoce? 16. Qué es un tractor 4RM? 17. ¿Cuáles son las características de un tractor tipo triciclo? 18. ¿Cuáles son las partes fundamentales de un tractor? 19. ¿Qué es el árbol de levas? 20. Cómo esta distribuido el peso de un tractor convencional 2RM? 21. ¿En que característica del tractor influye la repartición del peso en el mismo? 164
  • 165. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 22. ¿Cómo se determina la potencia optima de un tractor agrícola? 23. ¿Donde esta ubicado el centro de gravedad de un tractor con buena estabilidad? 24. ¿Cuando ocurre la inestabilidad de un tractor? 25. ¿Qué se entiende por tracción? 26. ¿Cómo se define eficiencia de tracción? 27. ¿Qué se entiende por coeficiente neto de tracción? 28. ¿Qué parámetros climáticos influyen signi 29. ¿Cuáles son las condiciones deseables que debe tener una cabina del operador? 30. ¿Cuáles son los controles considerados como los más importantes en un tractor agrícola? 31. ¿Que importancia tiene la diversidad de velocidades en un tractor agrícola? 32. ¿Por qué es deseable que los tractores agrícolas tengan dimensiones adecuadas 33. ¿Cuáles son las tendencias futuristas de un tractor agrícola? 34. Indique las ventajas del peso mínimo de un tractor agrícola. 35. ¿Qué entiende por tracción? 36. ¿Qué entiende por eficiencia de tracción? 37. ¿Cómo se calcula el patinaje? 38. Qué es una transmisión hidrodinámica? 39. ¿Qué es una transmisión hidrostática? 40. Cómo influye la presión de inflado de las llantas en la tracción? 41. ¿Cuál es la presión recomendable de inflado de las llantas en la mayoría de los casos? 42. ¿Cuáles son las ventajas del uso de las orugas? PREGUNTAS PARA ANALISIS 1. ¿Cuáles son las marcas y modelos de tractores agrícolas que más se comercializan en el Ecuador? 165
  • 166. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 2. ¿Cuál es la potencia media de los tractores que se comercializan en el Ecuador? AUTOEVALUACION 1. El tractor agrícola se utilizó por primera vez en el Ecuador en añoel1914................................................................................. 2. El programa de mecanización agrícola más exitoso que se ha Implementado en el Ecuador es el conocido como “programa de mecanización agrícola para el PRDB” …………………………………………………………………….. 3. El programa de mecanización agrícola conocido Como 2KR/94 es uno de los mejores en el Ecuador …………………………………………………………………………. 4. El Ecuador importó 850 tractores agrícolas en el año 2000................................................................. F V V F F V F 1. Los tractores en operación en el año 2000 son alrededor de 12.000 unidades................................................................ V F 2. La superficie mecanizable en el Ecuador es de 3678989 hectáreas.......................................................... ………………… V F 3. En el Ecuador hay 1 tractor por cada 500 hectáreas ………………………………………………………………………… V F 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. ………………… V Indique los componentes del sistema de refrigeración Indique los principales controles de un tractor Indique los principales instrumentos de un tractor. Indique las condiciones básicas de un tractor agrícola “ideal” Indique como afecta el peso de un tractor en los suelos agrícolas. Mencione las principales partes de un pistón Indique cuales son las cotas de un cilindro Describa el funcionamiento de un motor diesel de 4 tiempos de 4 cilindros Describa el ciclo practico de un motor diesel Indique los componentes del sistema de distribución Indique los componentes de los sistemas de alimentación Indique los componentes del sistema de refrigeración Indique los principales controles de un tractor Indique los principales instrumentos de un tractor. Indique las condiciones básicas de un tractor agrícola “ideal” Indique como afecta el peso de un tractor en los suelos agrícolas. Indique las formas más comunes para mejorar la tracción Explique la ecuación de Coulomb 166
  • 167. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFÍA 1. ARIAS PAZ, Manual. Tractores. Editorial Dossat SA. Madrid. 1963 2. ARNAL, A., et., al. Tractores y Motores Agrícolas. Ministerio de Agricultura. Madrid. 1986 3. BARAÑAO, T., et., al. Maquinaria Agrícola. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires, Argentina. 1986 4. BARGER, C. Et. al. Tractors and their Power Units. John Willey & Sons. Inc. New York. 1978 5. BAINER, et., al. Principles of Farm Machinery. John Wiley & Sons. New York. 1978 6. BERLIN., et, al., Tractores Agrícolas. Editorial Trillas, México. 1982. 7. BORGMAN, D., e., Tractores. FMO. Deere & Co. Moline, Ill. 1 8. BORGMAN, D. Tractores. FMO. Deere & Co. Moline, Illinois. 1974 9. BARGER, C. et., al. Tractors and their power units. John Willey & Sons. Inc. New York. 1978 10. BAINER, et., al. Principles of farm machinery. John Willey & Sons. Inc. New York. 1965 11. CAMACHO, H., Concepto de Tracción y Potencia en Tractores Agrícolas. Maquinaria Agrícola. Compendio 9. Instituto Colombiano Agropecuario. Bogota. 1981. 12. CANDELON, P. Las Maquinas Agrícolas. Editorial Mundi Prensa. Madrid. 1970 13. CHHADOCK, H., T. Tractores y Maquinas Agrícolas. Editorial José Monteso. Barcelona, España. 1970 14. CLAVIJO, E. Maquinaria Agrícola. Universidad de Santo Tomas. S/f 15. DUPUIS, N. Effect of Tractor Operation on Human Stress. Agr, Eng. 40:510-549. 1959 16. DOMIER, K. Tractive Efficiency: Maximun or Minimum? Transactions of the ASAE. Paper No. 77-1053. 1977 17. DUPUIS, H. Effect of Tractor Operation on Human Stress. Agr, Eng. 4:510-549- 1959 18. DOMIER, H. Tractive Efficiency: Maximum or Optimum? Transactions of the ASAE. Paper No. 77-1053. 1977 19. FRANK, R. Costos y Administración de la Maquinaria Agrícola. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires. 1977 20. GEIGER, M. Value of the Differential locks for Farm Tractors. Agr. Eng. 42:124-127.140. 1953 21. GEOGER, M. Value of Differential Locks for Farm Tractors. Agr. Eng. 42:124-127, 139, 140. 1977 22. JOHANSEN, B. Tractor Hitches and Hydraulics Systems. Agr. Eng. 35:789-793. 1954 23. JOHANSEN, B. Tractors Hitches and Hydraulics Systems. Agr. Eng. 35:789-793. 1954 24. MORELL, T. A Study or Power Take Off Drives. Progress Report. Agr. Eng. 33:70-73. 1953 25. RISUEÑO, A. Motocultivo. Salvat Editores. 1960 26. HUNT, D. Maquinaria Agrícola. Séptima Edición. Editorial Limusa. México. 1976 27. SHIPPE, J. Maquinaria Agrícola Básica. Editorial Acribia. Zaragoza. 1969 28. SMITH, H. Farm Machinery and Equipment. New York. Fourth Edition. 1955. 167
  • 168. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD I-4 MAQUINAS PARA DESBROCE Y MOVIMIENTO DE TIERRA OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1. Conocer las maquinas que se utilizan en la labor de desbroce y movimiento de tierras 2. Entender el proceso de selección de las maquinas para desbroce y movimiento de tierras 3. Describir la estructura de las maquinas para desbroce y movimiento de tierras 168
  • 169. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD De las 12.355.831 hectáreas de tierra bajo uso agropecuario en el Ecuador, 3.881.140 hectáreas corresponden a montes y bosques. de Muchos agricultores desbrozan los bosques naturales valiéndose de herramientas manuales, que es un proceso de lenta ejecución, de mala calidad y muy exigente en trabajo horas-hombre. Cuando se utiliza maquinaria automotriz especializada en desbroce, para que su utilización resulte a un costo lo más bajo posible, es necesario considerar algunas variables, entre las que se destacan las siguientes: 1. 2. 3. 4. Tamaño, especie y densidad de los árboles Tipo de maquinaria y equipo utilizado Habilidad de los operadores de la maquinaria Métodos de trabajo empleados. Influencia del tamaño, especie y densidad de los árboles en la operación de desbroce con maquinas automotrices. Stokes100, al experimentar tres modelos de tractores y dos tipos de “dozers” en el desbroce de 24 acres cubiertos de pinos, de roble y otras especies de árboles de madera dura, encontró que aquellos árboles que registraron 20 cm. de diámetro mas, a 1.30 m. de altura desde la base, requerían mas tiempo para ser abatidos que el total de otros árboles de menos diámetro encontrados en cada una de las parcelas en las que realizo en experimento. Como término medio encontraron que en 12 parcelas de dos acres cada una existía el 64% de maderas duras y el 36% de maderas suaves cuyos datos a la altura del pecho (DAP) correspondían a 5 cm; el 94% de maderas suaves y el 84& de maderas duras registraron un DAP de 15 cm.; y, menos del 20% de los árboles registraron un DAP mayor de 15 cm. Además, encontraron que el número de árboles por acre variaba de 285 a 1545. Estos investigadores, sin embargo, concluyen que la variación en vegetación tiene dudosa influencia en el desbroce, pero como dato importante s señalan que, como termino medio, fueron 510 y 700 árboles los desbrozados con buldózer101 y con el K / G Blade102 100 STOKES, C., et.,al. Cost of Clearing Land. Alabama Polytechnic Institute. Agriculture Experiment Station. Bulletin 133. 1969. 101 Maquina de extraordinaria importancia para trabajos de movimiento de tierra y desbroce. Consiste en una hoja de acero no muy larga, casi siempre plana o algo curvada y que no sobresale en nada hacia los lados del tractor. 102 Termino utilizado para referirse a un dozer que se distingue de otros por tener un filo cortante paralelo al suelo y una punta corto – punzante en el extremo izquierdo de la hoja que sirve para desgarrar los árboles. 169
  • 170. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Below. et., al. 103 Creen que el tamaño, especie y densidad de los árboles son los factores más importantes que afectan al tiempo y al costo de operación de la labor. Además, consideran que tales factores determinan el tipo de equipo a utilizarse y el método de trabajo a seguirse Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica, establece una clasificación, de carácter general, para distinguir el tipo de vegetación, de acuerdo al diámetro de las plantas. Denomina “matorrales” al conjunto de plantas leñosas cuyos tallos no exceden un diámetro de 5 cm.; “matorrales medianos” al conjunto de plantas leñosas cuyos diámetros varían de 5 cm. a 20 cm.; “matorrales grandes” al conjunto de plantas leñosas cuyos tallos sobrepasan los 20 cm., y en tal caso son considerados como árboles. De acuerdo con esta clasificación indica la maquinaria que más conviene utilizar en la labor de desbroce. Tipo de maquinaria y equipo utilizado Una de las principales consideraciones que hay que recordar en cualquier tipo de desbroce, es la selección del tipo de maquinaria a utilizarse Tipo de vegetación, extensión del área y tipo de maquinaria que debe utilizarse en la labor de desbroce TIPO DE VEGETACIÓN, EXTENSIÓN DEL AREA, Y TIPO DE MAQUINARIA QUE DEBE UTILIZARSE EN LA LABOR DE DESBROCE DIAMETRO DE LOS ÁRBOLES AREAS TIPO DE MAQUINARIA Herramientas manuales, sierras, machetes Pequeñas Menos de 5 cm- Medianas Grandes Pequeñas De 5 cm. a 20 cm. Medianas Grandes Arados de vertedera, arados de discos tipo brush & hog, cortadoras rotativas, rodillos desbrozadores, hoces rotativas Tractores de oruga equipados con: rastrillos, cortadoras de raíces, rodillos desbrozadores, cortadoras rotativas, cadenas o cables de acero. Herramientas manuales, sierras circulares, cables de acero accionados por tractor Sierras circulares montadas en tractor, buldózer recto, buldózer para desbroce y para cortar árboles, hojas desenraizadoras tipo V Tractores de oruga equipados con rastrillos, cortadoras de raíces, rodillos desbrozadores, cortadoras rotativas, cadenas o cables de acero 103 BELOW, C., et al. Repot on the clay County Land Clearing Demonstration. Florida Agricultural Experimente Service. 1969 170
  • 171. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pequeñas De 20 cm o más Medianas Grandes , Sierras circulares para trabajos pesados. Buldózer K/ G, Tredozer, y Destroncadores de árboles. Rastrillos Fleco, La Caterpillar Tractor Co. Tomando en cuenta el tipo de vegetación sugiere el método y el equipo a utilizarse tal como se indica a continuación: DESBROCE LIGERO Vegetación de hasta 5 cm de diámetro MÉTODO Desarraigar vegetación Tamaño de la zona Cortar Voltear vegetación a vegetación nivel del suelo o suelo arriba del mismo Incorporar al vegetación suelo al EQUIPO Zonas pequeñas (4 hectáreas) Zonas medianas (40 hectáreas) Hachas Azadones Picos Hachas Machetes Ganchos para malezas Azadones Picos Sierras circulares montadas sobre ruedas Guadaña de servicio pesado Cortadoras Sierras circulares montadas en tractor Cortadoras mecánicas Cortadoras mecánicas dos hojas Rodillos cortadores Arados de vertedera de Arados de discos Rastras de discos 171
  • 172. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Zonas grandes (400 hectáreas) Rastrillo para raíces Desbrozador Arado `para raíces Cadenas Rieles Rodillo cortador Cortadora mecánica de dos hojas Cadenas Rieles Cortadores de raíces con disco Arados de vertedera Arados de discos Rastras de discos DESBROCE INTERMEDIO Vegetación de 5 cm. a 20 cm. de diámetro MÉTODO Tamaño de zona Desarraigar vegetación Cortar vegetación a Voltear nivel del suelo o vegetación arriba del mismo Incorporar vegetación EQUIPO Zonas pequeñas (4 hectareas) Zonas medias (40 hectáreas) Zonas grandes (400hectareas) Hachas, sierras, sierras mecánicas Sierras circulares montadas sobre ruedas Sierras mecánicas, sierras circulares montadas sobre ruedas Hoja taladora Hola taladora orientable tipo V inclinada Hoja taladora Rastrillos Cadenas Rodillo cortador hasta 12 cm de diámetro. Cortadora mecánica hasta 10 cm. de diámetro Cortadora mecánica dos hojas Cadena Hoja topadora de 172
  • 173. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Arado de raíces DESBROCE PESADO Vegetación de 20 cm. de diámetro o más MÉTODO Tamaño de zona Desarraigar vegetación Cortar vegetación Voltear a nivel del suelo o vegetación sobre el mismo EQUIPO Hachas Sierras Sierras mecánicas Zonas pequeñas (4 hectáreas) Zonas pequeñas (4 hectáreas) Hoja taladora Zonas grandes (400 hectáreas) Hoja taladora inclinable Empujador de árboles Rastrillos Cadena con bola Hoja taladora orientadle o de tipo V Tijera hidráulica (madera suave de hasta 70 cm de diámetro o madera dura de hasta 35 cm de diámetro Combinación de hoja taladora y sierra mecánica Hoja taladora orientable o de Cadena con bola tipo V Combinación de hoja taladora y sierra mecánica 173
  • 174. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Descripción de las maquinas utilizadas en la labor de desbroce Buldózer recto Llamado también hoja topadora. Por lo general esta maquina no es muy eficiente para trabajos de esta desbroce por cuanto no se logra voltear los árboles grandes sin antes realizar un corte de las raíces, lo cual significa que se requiere considerable tiempo y por lo tanto la operación resulta costosa. Cuando los árboles son pequeños estos se doblan al paso de la hoja topadora pero no los arranca. o Además, al utilizar este tipo de buldózer se corre el riesgo de remover la capa superficial del suelo suelo. Estas hojas o buldózeres se montan sobre la parte delantera de un tractor de orugas. La hoja va delantera sobre un chasis en forma de C. Esta hoja se puede inclinar hacia delante o hacia atrás para facilitar el trabajo según las condiciones del terreno, pero no se la puede regular de tal manera que una de las puntas este mas hacia delante en relación a la otra. Esta hoja puede ser levantada o bajada por medio de controles hidráulicos. Consta de las siguientes partes: a) vertedera, b) puntas y c) cuchilla reversible Buldózer angulable Buldózer tipo K / G 174
  • 175. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Este tipo de hojas es quizás la más eficiente para trabajos de desbroce en zonas medianas y po grandes. A este tipo de buldózer se le llama también hoja despejadora o taladora. En este tipo de hoja se aplica toda la potencia del tractor a una afilada cuchilla. Está equipadas Están con un espolón o proyección cuneiforme que les permite partir árboles grandes en una o más pasadas sucesivas antes de talarlos con una cuchilla. Tienen, además, una barra guía superior que permite arrojar hacia un lado la vegetación cortada Hoja K / G Hoja H / G cortando un árbol Hoja Taladora Tipo V Esta hoja tiene cuchillas serradas, espolón montado en el centro y una barra guía para arrojar la vegetación hacia los lados de la maquina. La hoja topadora de tipo “V” se fabrica para tractores de 270 HP. O más. Esta equipada con un para espolón partidor para trabajo pesado, hojas de ángulo serradas y rejas protectoras. Se monta directamente en el tractor y son controlados hidráulicamente. La cuchilla en “V” tiene dos secciones y se emperna para formar la herramienta de trabajo a Hoja Taladora Tipo “V” 175
  • 176. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tijera hidráulica Esta tijera se utiliza principalmente para cortar árboles para pulpa. Utiliza fuerza hidráulica y corta madera suave hasta de 66 cm de diámetro y de madera dura hasta de 35 cm., de diámetro en de menos de un minuto. Esta diseñada y construida fundamentalmente para explotación forestal forestal. Tijera Hidráulica Rastrillos Los rastrillos se utilizan para despejar rocas y vegetación. Algunos tipos de rastrillos se montan en la parte frontal del tractor de orugas. Los rastrillos tienen la ventaja de no acarrear el suelo, es decir, no disturban el suelo como generalmente ocurre con las hojas topadoras. Rastrillo Cortadoras rotativas Las cortadoras rotativas son maquinas que se utilizan para cortar vegetación de hasta 10 cm. de diámetro. Tienen cuchillas giratorias en un eje vertical que es activado por la toma de fuerza del tractor. Estas cuchillas cortan la vegetación un poco más arriba del nivel del suelo. Existen muchos mucho modelos y tamaños que se pueden utilizar para cortar malezas muy ligeras hasta matorrales de alrededor de 10 cm, de diámetro en el tallo. No es recomendable utilizar en terreno pedregosos ni con troncos. 176
  • 177. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cortadora rotativa Empujador de árboles a Consta de una estructura que esta ubicada en la parte frontal del tractor y que se extiende hacia arriba. Su acción es a manera de palanca. El empujador de árboles es muy eficaz para tumbar árboles grandes de tamaño mediano. En recomendable cortar las raíces en la parte opuesta al lado donde se empuja el árbol cuando rtar estos son grandes, lo cual permite abatir al árbol con facilidad. Es una herramienta muy específica que se usa en condiciones especiales de desbroce. Empujador de árboles Arado para raíces Sirve para remover la vegetación del subsuelo. Su acción consiste en cortar las raíces de la vegetación incluyendo arbustos. Las aletas inclinadas facilitan la extracción de las raíces fuertes Arado de raíces Herramientas de mano El desbroce con herramientas de mano es el método más utilizado. Las herramientas que se utilizan ramientas son el machete, las hachas y sierras. 177
  • 178. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cuando se trata de malezas o vegetación liviana, y en áreas pequeñas no justifica el empleo de otras maquinas que no sean este tipo de herramientas manuales. Rodillos cortadores Los rodillos cortadores son muy eficaces para tumbar y fracturar vegetación de tamaño pequeño a mediano. El rodillo por lo general esta lleno de agua para aumentar el peso. Tiene unas cuchillas que van soladas al rodillo que son las que cortan y fracturizan la vegetación Rodillos cortadores MAQUINAS PARA LA NIVELACIÓN DEL SUELO Cuando se trata de nivelar la superficie del suelo en áreas pequeñas o cuando la forma del terreno no permite la utilización de maquinas grandes, se utilizan arrobaderas, tablones, o cuchilla niveladora de acople al tractor. Cuchilla niveladora de acople al tractor Cuando la superficie a nivelar es lo suficientemente grande y su forma permite el empleo de maquinas más grandes, las más comunes son: 1. 2. 3. 4. 5. Buldózer Pala rotativa de arrastre Pala rotativa sobre dos neumáticos Moto niveladora Niveladora de suelos 178
  • 179. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 6. Traílla remolcable 7. Moto traílla Buldózer Esta máquina fue descrita anteriormente anteriormente. Pala rotativa de arrastre Son remolcadas por tractores de neumáticos. La pala rotativa de arrastre sobre patines, que una vez cargada con tierra se desliza sobre la superficie del suelo a manera de trineo tirado por el tractor. Es eficiente cuando se trata de acarrear tierra a distancias que no sobrepasen los 50 metros y que sean menos de 100 metros. ias La pala rotativa sobre dos neumáticos es apropiada para acarreo de tierra hasta 200 metros. Estas maquinas constan de una caja metálica semicilíndrica cuyo llenado y vaciado se acciona c con los mandos mecánicos o hidráulicos desde el asiento del tractor. Motoniveladoras iveladoras Las motoniveladoras son maquinas automotrices que se caracteriza por tener una unidad motriz que consiste en un motor con una transmisión, un mando final sobre 4 ruedas en tandem, es decir, en colocadas dos en el lado derecho y dos en el lado izquierdo. Un brazo anterior que descansa sobre un tren anterior o parte delantera de dos ruedas de dirección que son maniobradas desde el tren posterior de la maquina. Todas las ruedas son inclinables sobre ruedas sus ejes lo que permite que la maquina se desplace sobre terrenos de pronunciados desniveles transversales. Al tren delantero se articula un segundo brazo sostenido y mandado en el otro extremo por dos gatos hidráulicos situados a uno y otro lado del brazo principal del tren delantero, tiene una corona con rotación total alrededor de un eje transversal a la que se fija una hoja niveladora cuyo ángulo de ataque puede adoptar diversas posiciones según la naturaleza del trabajo a efectuar. efectuar. La motoniveladora se emplea en los siguientes trabajos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Excavaciones Nivelación del suelo Afinamiento de terrazas Desbroce de vegetación espontánea de tipo herbáceo Construcción de canales Construcción de caminos, diques y terraplenes Afinado de taludes, etc. 179
  • 180. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Traíllas Las traíllas se utilizan en excavaciones, apertura de caminos, nivelación del suelo, formación de terrazas, diques y terraplenes, etc. Constan de un chasis fuerte y pesado, un cajón con compuerta, la cuchilla de corte, las puntas guías, el eyector y el bloque para el empuje que va a cada extremo de la cuchilla. Todo el conjunto uías, esta sobre 2, 3 o 4 neumáticos. Las trillas remolcables por tractor y moto traíllas. Ambas se adaptan a grandes movimientos de tierra y distancias de transporte de más de 400 metros orte La traílla es una máquina que realiza simultáneamente la excavación, la carga, el transporte y la descarga del material. En algunos casos, especialmente cuando el terreno es demasiado duro se ayuda a la traílla en la excavación d material, empujándole con otro tractor. del Las moto traíllas difieren de las traíllas de arrastre por que tienen en la unidad motriz solamente dos ruedas. La conexión de cuello de ganso entre la traílla y el tractor tiene un sistema hidráulico. Niveladoras del suelo Llamadas también aplanadoras de campo, afinadoras de campo, pulidoras de suelo. Estas maquinas se utilizan para finalizar o afinar la nivelación de suelos que han sido previamente nivelados con otras maquinas. Se utiliza mucho en operaciones de nivelación final de suelos para operaciones regar a cero o para regar en pendiente. Estas maquinas consisten en un bastidor de 15 a 25 metros de largo y de 3 a 4 metros de ancho. Este bastidor descansa sobre 4 a más ruedas. En la parte central e inferior de l bastidor, perpendicular a la dirección de la marcha tiene un cucharón con bordes cortantes que trabaja al ras del suelo y que le permite recoger poca tierra de los montículos existentes para depositarla en las depresiones que encuentra durante la marcha. Palas mecánicas Las palas mecánicas son maquinas diseñadas para realizar movimiento de tierras en cualquier tipo de terreno, conglomerados, carga de rocas, etc. Una pala mecánica puede utilizar distintos accesorios convirtiéndola en una maquina que t toma diferentes nombres. A continuación se describe las más conocidas. 180
  • 181. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pala excavadora frontal Sirve para excavar, cargar tierra. Consisten en una unidad motriz, uno y dos brazos, pueden tener una pluma y varios accesorios. Esta formada por un chasis de desplazamiento y otro giratorio con eje de rotación vertical que gira e sobre una corona accionado por un motor. El mecanismo de excavación esta en la parte frontal y consta de un brazo móvil, por un brazo con un cucharón en su extremo. El cucharón es una caja de acero que tiene unos dientes de acero. Hay diversos tipos de cucharones que se adaptan a diversas condiciones de trabajo. En la parte frontal del chasis giratorio esta la cabina del operador y en la parte posterior el motor motor... Excavadora frontal Retroexcavadora Es una maquina que permite realizar trabajos por debajo del plano de apoyo. Trabaja retrocediendo. Es una maquina muy utilizada en construcciones de canales de drenaje, zanjas para la instalación de redes de tuberías de agua o desagüe etc. desagües, Hay diferentes capacidades del cucharón y potencia del motor. Retroexcavadora Grúas Estas maquinas son de mucha utilidad para realizar trabajos de movimientos de tierra en espacios limitados tales como pozos, zanjas de cimentación, ataguias, o en aquellas labores que superen la profundidad a las que pueden llegar otras maquinas de tipo corriente utilizadas en movimientos de tierra. Una de las aplicaciones mas generalizadas es la de dragados, es decir, movimiento de tierra bajo agua. 181
  • 182. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Grúa Hay diferentes tipos de cucharones: Cucharón prensil cilíndrico abierto Cucharón prensil cilíndrico cerrado Cucharón piel de naranja Dragalinas Este tipo de maquinas tienen un cucharón de arrastre. En el extremo de un brazo se cuelga mediante un cable de elevación un cucharón de acero abierto por la parte anterior que puede bascular alrededor de una horquilla de suspensión. Mediante un movimiento de rotación de la maquina se lanza sobre el borde de la excavación, tirando después de ella con un cabrestante y un 182
  • 183. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez cable de arrastre. Bajo la acción del peso del cucharón este se arrastra sobre la parte de excavación llenándose del material a moverse. 183
  • 184. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESUMEN De las 12.355.831 hectáreas de tierra bajo uso agropecuario en el Ecuador, 3.881.140 hectáreas corresponden a montes y bosques. de Muchos agricultores desbrozan los bosques naturales valiéndose de herramientas manuales, que es un proceso de lenta ejecución, de mala calidad y muy exigente en trabajo horas-hombre. Cuando se utiliza maquinaria automotriz especializada en desbroce, para que su utilización resulte a un costo lo más bajo posible, es necesario considerar algunas variables, entre las que se destacan las siguientes: 5. 6. 7. 8. Tamaño, especie y densidad de los árboles Tipo de maquinaria y equipo utilizado Habilidad de los operadores de la maquinaria Métodos de trabajo empleados. PREGUNTAS DE REPASO 1. ¿Que tipo de maquinas utilizaría para desbrozar ateas pequeñas cubierta con vegetación de menos de 5 cm. de diámetro? 2. ¿Cuales son las características de la vegetación en áreas medianas y grandes que justifique la utilización de la hoja K / G? 3. ¿Que es una tijera hidráulica y para que sirve? 4. Que es una hoja taladora y en que casos se aconseja su utilización? 5. ¿Cuándo se justifica el uso de una hoja taladora en V? 6. ¿Para que sirven los rastrillos? 7. ¿Que son las cortadoras rotativas? 8. ¿Cuándo se utilizan los rodillos cortadores?¿Què es una motoniveladora? 9. ¿En que trabajos se emplea la motoniveladora? 10. ¿Para que se utilizan las traíllas? 11. ¿De que partes consta una traílla? 12. ¿Que es una niveladora de suelo? 13. ¿Para que se utilizan las niveladoras de suelo? 14. ¿Que son las palas mecánicas? 15. ¿Para que se utilizan las palas mecánicas? 16. ¿Que es una pala excavadora frontal? 17. ¿Para que sirve una pala excavadora frontal? 18. ¿Que es una retroexcavadora? 19. ¿Para que se utilizan las retroexcavadoras? 20. ¿Que es una grúa? 21. ¿Para que se utilizan las grúas? 184
  • 185. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez PREGUNTAS PARA ANALISIS 1. ¿Cuáles son las principales variables que se debe analizar para realizar una labor eficiente? 2. ¿Cuál es el impacto ambiental del desbroce de vegetación tropical utilizando hojas K/G? AUTOEVALUACION. 1. La especie y densidad de los árboles son los factores más importantes que afectan al tiempo y al costo de operación de la labor v F 2. El bulldozer llamado también hoja topadora no es muy eficiente para trabajos de desbroce por cuanto no se logra voltear los árboles grandes sin antes realizar un corte de las raíces, lo cual significa que se requiere considerable tiempo y por lo tanto la operación resulta costosa. V F 3. Cuando los árboles son pequeños estos se doblan al paso de la hoja topadora pero no los arranca. Además, al utilizar este tipo de buldózer se corre el riesgo de remover la capa superficial del suelo. V F V F V F v F 4. Los buldóceres se montan sobre la parte delantera de un tractor de orugas. La hoja va sobre un chasis en forma de C. Esta hoja se puede inclinar hacia delante o hacia atrás para facilitar el trabajo según las condiciones del terreno, pero no se la puede regular de tal manera que una de las puntas este mas hacia delante en relación a la otra. 5. La Hoja Taladora Tipo V tiene cuchillas serradas, espolón montado en el centro y una barra guía para arrojar la vegetación hacia los lados de la maquina . 6. La hoja topadora de tipo “V” se fabrica para tractores de 270 HP. O más. Esta equipada con un espolón partidor para trabajo pesado, 7. La Tijera hidráulica se utiliza principalmente para cortar árboles para pulpa. Utiliza fuerza hidráulica y corta madera suave hasta de 66 cm de diámetro y de madera dura hasta de 35 cm., de diámetro en menos de un minuto. Esta diseñada y construida fundamentalmente para explotación forestal. V F 8. Los rastrillos se utilizan para despejar rocas y vegetación. Algunos tipos de rastrillos se montan en la parte frontal del tractor de orugas. Los rastrillos tienen la ventaja de no acarrear el suelo, es decir, no disturban el suelo como generalmente ocurre con las hojas topadoras. V F 9. Las cortadoras rotativas son maquinas que se utilizan para cortar vegetación de hasta 10 cm. de diámetro. Tienen cuchillas giratorias en un eje vertical que es activado por la toma de fuerza del tractor. Estas cuchillas cortan la vegetación un poco más arriba del nivel del suelo. Existen muchos modelos y tamaños que se pueden utilizar para cortar malezas muy ligeras 185
  • 186. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez hasta matorrales de alrededor de 10 cm, de diámetro en el tallo. No es recomendable utilizar en terreno pedregosos ni con troncos. V F 10. El Empujador de árboles consta de una estructura que esta ubicada en la parte frontal del tractor y que se extiende hacia arriba. Su acción es a manera de palanca. El empujador de árboles es muy eficaz para tumbar árboles grandes de tamaño mediano. V F 11. En recomendable cortar las raíces en la parte opuesta al lado donde se empuja el árbol cuando estos son grandes, lo cual permite abatir al árbol con facilidad. V F 12. El Arado para raíces sirve para remover la vegetación del subsuelo. Su acción consiste en cortar las raíces de la vegetación incluyendo arbustos. Las aletas inclinadas facilitan la extracción de las raíces fuertes V F 12. Los rodillos cortadores son muy eficaces para tumbar y fracturar vegetación de tamaño pequeño a mediano. El rodillo por lo general esta lleno de agua para aumentar el peso. Tiene unas cuchillas que van soladas al rodillo que son las que cortan y fracturizan la vegetación 186
  • 187. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFÍA 1. BERLIJN, J.D. Maquinaria para desmonte y movimiento de tierras. Editorial de la Universidad Agraria, La Molina, Perú. S/f. 2. BELOW, CH., et. al. Report on the clay County Land Clearing Demostration. Florida Agricultural Experiment Station Service. 1992 3. BERMEJO, A. Manual Práctico del Mecánico Agrícola. Ministerio de Agricultura. Dirección Generadle Coordinación, Crédito y Capacitación Agraria. Sección de Capacitación. Madrid. 1979. 4. CATERPILLAR TRACTOR CO. Analysis and results of forest site preparation project. S/f. 5. FALNESTOCK, C. R. Summary on land clearing research. Alaska Agricultural Experiment Station. S/f. 6. ROME PLOW CO. The Rome K/G blade operators handbook. Cedartown. S/f 7. ESPIGA, A. Maquinas para movimiento de tierras. MADRID. S/F. 8. RISUEÑO, A. Motocultivo. Salvat Editores. S.A. 1980. 9. RYERSON, G. Reconstrucción de la tierra. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América. Anuario de Agricultura. 1960 10. _________. Maquinas para despejar la tierra. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América. Anuario de Agricultura. 1960 11. STONE & GULVIN. Machines for Power farming. New York. John Wiley & Sons. 1997 12. STOKESC. Et, al. Cost of Clearing Land. Alabama Polythecnic Institute. Agricultural Experiment Station. Bulletin 133. 1959 13. U.S. DEPARMENT OF AGRICULTURE. Equipment for Clearing Brush from Land. Washington DC. 1961 187
  • 188. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez SECCION II UNIDAD II- 1 LA LABRANZA: MAQUINAS UTILIZADAS Objetivos: 1. Conocerle significado de labranza y sus efectos en los suelos agrícolas 2. Identificar los sistemas de labranza 3. Identificar las maquinas que se utilizan para la labranza 188
  • 189. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA ANTECEDENTES HISTORICOS Las primitivas herramientas para labrar la tierra fueron construidas toscamente de madera, hueso y piedras con las que se removía un pequeño surco. En dibujos egipcios de 6.000 años AC se muestran palas en forma de horquetas, aparentemente con puntas de piedra, que se usaban como azadones. En otras figuras se ven mangos más largos para poder tirarlas con esclavos o animales. En un mosaico descubierto en las ruinas de una antigua ciudad de la Mesopotamia se ve un recuerdo de lo que fue el arado de "Babilonia" ingeniosamente diseñado con un embudo y tubo de bajada para colocar la semilla en el surco hecho por el arado. El verdadero desarrollo de la labranza comenzó cuando se aplicó la fuerza de los animales para arrastrar el arado de palo que removía el suelo y la rastra de ramas para emparejarlo. Con estas primitivas herramientas le fue posible a los primeros agricultores obtener cosechas para su propio consumo con un pequeño saldo para intercambio. El arado de palo y la rastra de rama tuvieron pocos cambios hasta el siglo XVIII. En 1721 apareció el primer arado de ruedas llamado de Norfolk con una vertedera redondeada y una punta de fierro fundida. En Inglaterra se fabricó en 1771 un arado con vertedora de fierro el que no tuvo éxito. Pero estos arados tienen el mérito de haber despertado el interés por arar la tierra, lo que dio como resultado que muchos herreros comenzaran a experimentar para mejorar su trabajo. En América, Tomas Jefferson y Daniel Webster fueron los pioneros en introducir modificaciones en los arados. La primera patente norteamericana de un arado de fierro se concedió a Charles Newbold en 1797.Este arado no trabajó bien en algunos suelos porque éstos se adherían a él dificultando su avance por el surco. El 1833 Jonh Lane, herrero de profesión, unió hojas de sierra a la madera de la vertedera, logrando que el arado volteara los surcos sin obstrucciones. Cuatro año después, John Deere también herrero, construyó el llamado arado de la pradera utilizando hojas de sierra y hierro dulce forjado. Así logró un arado con borde cortante unido a una vertedera muy similar al actual. 189
  • 190. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En 1856, M. Furley patentó un arado de un cuerpo con ruedas, sobre el cual podía sentarse el operador. En 1864 se conoció un arado de dos cuerpos con ruedas tirado por caballos también con su asiento para el conductor. Arados más grandes tirados por tractores de vapor se conocieron entre los años 1875 hasta 1913, año este último en el que comenzó la era del tractor con motor de combustión interna. El desarrollo del arado de discos se debe a M.A. y I.H. Cravath los que patentaron los primeros diseños en 1885, y a J.K. Underwood, H.D. Lane y M.T. Hanck que lograron su aplicación práctica. Concepto de labranza La labranza es el arte de acondicionar el suelo para obtener una cama apropiada para el desarrollo radicular de las plantas y una cama que permita la optima germinación de las semillas sin afectar negativamente las características físicas, químicas o biológicas de los suelos. Existe confusión en la literatura acerca de la terminología de la labranza, porque muchos de los términos utilizados son muy generales, y porque además existe un gran número de diferentes sistemas que varían en los implementos, las combinaciones de los implementos y las intensidades de laboreo. Más aún, los autores utilizan los mismos términos para sistemas distintos. (FAO) La mayor confusión existe entre los términos labranza conservacionista, labranza reducida y labranza mínima. La labranza conservacionista es un término general que ha sido definido como "cualquier secuencia de labranzas que reduce las pérdidas de suelo y agua, en comparación con las de la labranza convencional" (Lal, 1995). Normalmente se refiere a un sistema de labranza que no invierte el suelo y que retiene rastrojos sobre la superficie. Otra definición de labranza conservacionista utilizada es "cualquier sistema de labranza o siembra que mantenga al menos 30% de la superficie del suelo cubierta con residuos después de la siembra, para reducir la erosión hídrica" (Unger et al., 1995). . 190
  • 191. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Principales objetivos de la labranza • • • • • • • • Acondicionar una cama de semilla con características físicas, químicas y biológicas que permitan una buena germinación de la semilla. Acondicionar una buena cama de raíces con características físicas, químicas y biológicas que favorezca el desarrollo del sistema radicular de las plantas. Incorporar al suelo los residuos vegetales a fin de agregar humus y mejorar la fertilidad Controlar el crecimiento de la vegetación indeseable Permitir la retención de suficiente humedad Facilitar la buena circulación del aire Destruir los insectos perjudiciales Prevenir los procesos erosivos. Tipos de labranza Algunos autores clasifican a la labranza de la siguiente manera: 1. Labranza primaria 2. Labranza secundaria Labranza primaria La labranza primaria es la acción más agresiva y profunda y consiste en cortar y fragmentar el suelo, enterrar los residuos vegetales por inversión, mezclarlos con el suelo o dejarlo sin disturbarlo teniendo en cuenta que, el objetivo especifico es el de crear una buena cama de raíces Las maquinas agrícolas que se utilizan en la labranza primaria son las siguientes: • • • • • • Arado de discos Arado de vertedera Arado cincel Arado rotativo Arado subsolador Rastra de discos de gran peso y tamaño. Labranza secundaria La labranza secundaria consiste en acciones superficiales cuyo objetivo especifico es el de crear una buena cama de semillas. Las maquinas agrícolas que se utilizan para la labranza secundaria son fundamentalmente las siguientes: 191
  • 192. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • Rastra de discos Rastra de resortes Rastra de clavijas Cultivadores Rodillos Azadón rotativo Practicas de labranza Las prácticas de labranza son diferentes en función a distintos factores entre los cuales se mencionan los más importantes: • • • • • • • • Clima Suelo Cultivo Topografía Condiciones de drenaje Requerimientos de tracción Aspectos económicos Preferencias del agricultor. No existe una labranza que se pueda calificar como ideal y que se adapte a todos los cultivos y condiciones de suelo, clima, etc. La diversidad de labores que pueden aplicarse para conseguir una buena labranza, hace que a estas prácticas se las clasifiquen así: • • • • • • • • • Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza convencional mínima optima reducida de conservación cero vertical bajo agua para recuperar suelos salinos Labranza convencional La labranza convencional involucra la inversión del suelo, normalmente con el arado de vertedera o el arado de discos como labranza primaria, seguida por labranzas secundarias con la rastra de discos. El propósito principal de la labranza primaria es controlar las malezas por medio de su enterramiento, y el objetivo principal de la labranza secundaria es desmenuzar los agregados y 192
  • 193. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez crear una cama de siembra. El control de malezas siguiente se puede hacer por medio de cultivaciones o herbicidas. racterística La característica negativa de este sistema es que al suelo le falta una protección de rastrojos y queda casi desnudo, por lo tanto es susceptible a las pérdidas de suelo y agua debido a los procesos de erosión. La labranza convencional consiste en un conjunto de labores primarias y secundarias con el fin de obtener una buena cama de semillas y una buena cama de raíc raíces. El término convencional se refiere a la tradición de una zona en la que los agricultores realizan determinadas labores. l, La labranza convencional, vista desde esta óptica, consiste en labores típicas que son: • • • • Limpiar o destruir residuos vegetales existentes en el suelo. A esta labor, en nuestro medio rural, se lo conoce con el nombre de “roza” Arar Rastrar ( uno o más pases del implemento sobre una misma superficie) una Mullir. El principio de la labranza convencional se basa en la inversión del suelo con el objetivo de controlar las malezas, seguido por varias operaciones para la preparación de la cama de siembra. Ventajas • • • • Controla muy bien las mal malezas, menor costo de herbicidas. Permite el control de enfermedades e insectos al enterrar los rastrojos de los cultivos. Facilita la incorporación de fertilizantes, cal, pesticidas y herbicidas pre siembra. pre-siembra. Facilita el aflojamiento del perfil, de capas co compactadas y costras. 193
  • 194. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • Apto para la incorporación de pastos en sistemas de rotaciones de cultivos. Crea una superficie rugosa que mejora la infiltración de la lluvia con solamente una arada. Limitaciones • • • • • • • • • Los suelos quedan desnudos, y por lo tanto susceptibles al encostramiento y a la erosión hídrica y eólica. Requieren muchos equipos para las diferentes operaciones. Para ahorrar tiempo a menudo se utilizan tractores pesados y grandes que aumentan la compactación. Mayor consumo de combustible, tarda más para sembrar y es menos flexible cuando la época de siembra está perjudicada por el clima. El subsuelo puede eventualmente llegar a la superficie lo cual a su vez, si las características físicas y químicas del subsuelo no fueran favorables, podría provocar problemas de germinación y del crecimiento inicial del cultivo. La inversión y las muchas labranzas del suelo resultan en un suelo blando y susceptible a la compactación. La base de la vertedera alisa el suelo resultando en el tapado de los poros lo que perjudica la permeabilidad de la capa superficial. Al arar cada año a la misma profundidad se forma una zona compactada, el "piso de arado". Esto es común cuando la superficie del suelo está seca pero el contenido de humedad a 20 cm. de profundidad es aún alto. El alto número de labranzas para preparar la cama de siembra resulta en la pérdida de humedad; aunque al comienzo de las labranzas el suelo tuviera un contenido de humedad apropiado para la germinación, al terminar la preparación de la cama de siembra podría estar demasiado seco para poder sembrar; entonces hay que esperar otra lluvia antes de poder sembrar. La maquinaria Se requiere un arado de vertedera o un arado de discos para la labranza primaria. Un arado de vertedera reversible aumenta la eficiencia del trabajo. Después de la labranza primaria se necesita una rastra de discos y a veces también una rastra de dientes. Se utiliza una sembradora convencional y para el control de malezas se requieren una aspersora y/o cultivadores de hileras. Operaciones Con el arado de vertedera o con el arado de discos se logra la inversión de la primera capa del suelo, normalmente hasta una profundidad de unos 30 cm. Luego se hacen varias pasadas con rastra de discos, cuyo número dependerá de la textura y contenido de humedad del suelo, hasta 194
  • 195. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez formar agregados de un tamaño apropiado para la cama de siembra. Como una guía general, para evitar o demorar la formación de costras superficiales, la preparación del suelo debería dejar agregados del tamaño de una naranja (6-8 cm. de diámetro) en los suelos livianos a medianos, y agregados del tamaño de un huevo pequeño de gallina (4-5 cm. de diámetro) en los suelos pesados. Si es necesario emparejar el terreno se pasa una rastra de dientes. No es aconsejable utilizar un tablón de madera en suelos livianos a medianos porque provoca la pulverización del suelo, pero se puede utilizar sin embargo en suelos pesados. Sería mejor usar una placa niveladora montada en la rastra para hacer un buen emparejamiento. En muchos cultivos se aplica un herbicida pre-siembra incorporado, con la última pasada de la rastra de discos o la rastra de dientes. Para la siembra se utiliza una sembradora convencional que debería estar equipada con ruedas de presión en lugar de una cadena para cubrir la semilla. Si la sembradora tiene cadenas para cubrir la semilla es necesario preparar el suelo más mullido para conseguir una buena germinación; sin embargo el suelo mullido es más susceptible al encostramiento y por eso a la erosión hídrica. En algunas zonas, los agricultores aplican una variante que consiste en: • • • • Limpiar Rastrar Arar Mullir Efectos de la labranza convencional en los suelos agrícolas Cuando las maquinas agrícolas son utilizadas año tras año durante algún tiempo, puede tener efectos no deseables en el suelo. Estos pueden ser: • • • • • Formación del piso de arado Formación de costras superficiales Los suelos se vuelven propensos a procesos erosivos La infiltración del agua se hace más difícil La circulación del aire se dificulta Estos efectos no deseables traen como consecuencia una germinación deficiente y escaso desarrollo del sistema radicular de las plantas. 195
  • 196. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Arando el suelo104 Labranza optima Tiene como principal objetivo el de conseguir una optima preparación del suelo, sin importar cuantos pases de la maquinaria se dé sobre la misma superficie. Labranza de conservación (llamada también labranza conservacionista) La labranza conservacionista es un término general que ha sido definido como “cualquier secuencia de labranzas que reduce las pérdidas del suelo y agua, en comparación con los de la labranza convencional (Lal, 1995) Desde este punto de vista conceptual la labranza conservacionista incluye a los sistemas de labranza cero, a la labranza en bandas, a la labranza en camellones, a la labranza vertical, a la labranza reducida, a la labranza mínima y a la labranza reducida. Labranza cero La labranza cero se refiere a la siembra dentro de los rastrojos del cultivo anterior sin ninguna labranza o disturbio del suelo, salvo lo necesario para colocar la semilla a la profundidad deseada. El control de las malezas depende mayormente del uso de herbicidas Mediante esta práctica los residuos vegetales son despedazados y la siembra se realiza sin ninguna otra operación o labor previa que disturbe el suelo, salvo lo necesario para colocar la semilla a la profundidad deseada. Algunos autores consideran que la labranza cero es sinónimo de siembra directa y de no labranza 104 www.google.com/imghp. 196
  • 197. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Labranza cero105 Ventajas • • • • • • • • • • Reduce los riesgos de erosión y por lo tanto se pueden implementar la labranza cero en pendientes mucho mayores que bajo labranza convencional. Aumenta la tasa de infiltración de la lluvia, reduce la evaporación y por ello aumenta la retención de humedad en el suelo. Aumenta el contenido de materia orgánica en el horizonte superficial, mejorando la estructura del suelo. Estimula la actividad biológica; la mayor actividad de la macro fauna resulta en mayor macro porosidad. Reduce las temperaturas muy altas y las fluctuaciones de temperatura en la zona de la semilla. Reduce el consumo de combustible hasta un 40-50% debido al número limitado de operaciones: sólo una pasada para la preparación y la siembra. Reduce el tiempo y la mano de obra hasta un 50-60%. Esto es ventajoso en períodos críticos, especialmente cuando hay pocos días disponibles, por ejemplo para la siembra del cultivo. Este sistema es por lo tanto, más flexible que otros sistemas convencionales. A veces, gracias al poco tiempo requerido para sembrar, pueden ser sembrados dos cultivos por año en lugar de uno. Reduce el número de maquinaria, el tamaño de los tractores y los costos de reparación y mantenimiento de la maquinaria. Frecuentemente, los rendimientos son mayores bajo labranza cero, especialmente en zonas con déficit de humedad. Es apta para suelos livianos y medianos, suelos bien drenados, suelos volcánicos, y para áreas subhúmedas y húmedas. Limitaciones • • • 105 No es apta para suelos degradados o severamente erosionados. No es apta para suelos muy susceptibles a la compactación o para suelos endurecidos debido a que no puede aflojar las capas compactadas que perjudican la emergencia, el desarrollo inicial del cultivo y el crecimiento de las raíces. No es apta para suelos mal drenados, o arcillosos y masivos debido a las dificultades de crear buenas condiciones para la germinación excepto en suelos naturalmente muy esponjosos. Ibíd. 197
  • 198. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • • • • • • No son aptas para suelos recién desmontados que todavía tienen ramas en la capa superficial debido a los riesgos de daños a la sembradora. Requiere un buen conocimiento sobre el control de malezas, porque no es posible corregir los errores por medio del control mecánico. Puede haber un incremento en la población de las malezas más difíciles controlar. No es apta para suelos infestados con malezas debido a los problemas de control. Requiere maquinaria específica y cara. Es más difícil incorporar pesticidas contra insectos del suelo y fertilizantes fosforados que tienen que ser colocados bajo tierra. Para modificar una sembradora de siembra directa de modo que pueda colocar fertilizantes bajo tierra será necesario introducir unidades adicionales de discos cortadores y discos abre surcos. Pueden surgir problemas con enfermedades y plagas debidos a la persistencia de rastrojos sobre el suelo que crean un mejor ambiente para su desarrollo. Sin embargo la presencia de los rastrojos también puede estimular la proliferación de los predadores naturales de las plagas. Es muy importante supervisar periódicamente el campo para controlar la incidencia de las plagas. En el caso del algodón pueden surgir más problemas de plagas porque no es factible enterrar los rastrojos como una práctica fitosanitaria normal. No es apto para las rotaciones trigo-maíz ni trigo-sorgo porque no es posible aplicar herbicidas pre-siembra incorporados contra las malezas gramíneas. Esta situación puede cambiar cuando se disponga de herbicidas post-emergentes específicos contra las gramíneas en los cultivos de maíz y sorgo No es apta cuando no se puede tener una buena cobertura de rastrojos sobre el suelo. Este sistema requiere operadores más capacitados. Maquinaria Se requiere una cortadora o desbrozadora, sembradoras de siembra directa para granos gruesos y granos finos, aspersora y cosechadora. Las sembradoras para siembra directa tienen las siguientes características para que funcionen bien : en la parte delantera está colocado bajo un resorte un disco cortador que corta los rastrojos y abre una ranura o corte en el suelo; el disco cortador puede ser plano, lo que facilita el corte de los rastrojos y del suelo, o puede ser estriado o rizado, lo que da mayor aflojamiento del suelo en la pequeña banda donde se colocarán las semillas; los discos cortadores estriados y rizados requieren más presión para cortar el rastrojo y penetrar en el suelo; a veces un disco cortador plano en la parte externa y rizado en la parte interna cumple mejor las dos funciones. 198
  • 199. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Atrás del disco cortador se encuentra el doble disco abre surco que debería tener ruedas reguladoras de profundidad; su función es abrir una ranura donde cae la semilla. A veces atrás del doble disco hay un disco o cuchilla que cubre lo sembrado. En la parte trasera está colocada una rueda de presión. Hay muchos tipos de ruedas de presión, simples, dobles o algunas con una o dos varillas. Su función es colocar suelo encima de la semilla y asegurar un contacto firme entre la semilla y el suelo. El tipo de rueda de presión más apropiada dependerá de la textura y consistencia del suelo y la cantidad de rastrojos encima del suelo; es aconsejable cambiar las ruedas de presión de una parcela a otra si cambia el tipo de suelo. Las sembradoras para la siembra de maíz, girasol y algodón normalmente tienen unidades adicionales para la colocación de fertilizantes a un lado y un poco más profundo de la semilla. Los componentes de la fertilizadora son parecidos a los de la unidad para la semilla. En cambio, hay menos espacio para introducir recipientes para fertilizantes en las sembradoras de granos finos, porque el espaciamiento entre las hileras en estos casos puede ser sólo de 18 cm. Requisitos previos Antes de iniciar un programa de labranza cero es importante determinar si el suelo tiene algunas deficiencias nutricionales, especialmente de fósforo, que se deberían corregir antes del comienzo de las actividades. De la misma manera se deberían aflojar los suelos si están compactados y eliminar infestaciones de malezas. Si existen problemas graves de enmalezamiento se debería aplicar herbicidas en el cultivo anterior o alternativamente sembrar un cultivo de cobertura para eliminar las malezas antes de iniciar la labranza cero. Además, para terrenos con una micro topografía irregular es aconsejable aflojar el horizonte superficial del suelo con una pasada de arado cincel y luego emparejar la parcela con una rastra niveladora acoplada con una rastra de dientes. Aunque la labranza cero no es muy apropiada para suelos con problemas de drenaje, si está previsto implementar la labranza cero en este tipo de suelo se deberían instalar canales de drenaje. Además en zonas con vientos fuertes es necesaria la instalación de cortinas rompe vientos. Es mejor iniciar la labranza cero cuando haya una cobertura de 80% o más del suelo, por ejemplo con un cultivo que produce mucho rastrojo o un cultivo de cobertura. Para los dos primeros cultivos se recomienda sembrar especies que dan altas cantidades de masa verde y/o permiten un buen control de las malezas. Los cultivos de soya y girasol permiten un buen control tanto de malezas de hoja ancha como de gramínea, pero sólo el girasol da buenas cantidades de masa verde y por ende de rastrojos. 199
  • 200. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Operaciones • • • • • • • • El primer paso es asegurar que los rastrojos del cultivo anterior, antes de iniciar la labranza cero, estén bien picados y uniformemente distribuidos en la parcela. Para ello la cosechadora debe estar equipada con picadora y distribuidora de paja. Para reducir el tamaño de los tallos de maíz, sorgo, girasol o algodón que quedan después de la cosecha, será necesario hacer una pasada de desbrozadora. En el período entre la cosecha del cultivo anterior y la siembra del cultivo de labranza cero es importante no dejar crecer demasiado las malezas; una vez que lleguen a 15 cm. de altura, se debería desbrozar otra vez. Si hay humedad suficiente para permitir la siembra de un cultivo de cobertura en este período, sería mucho más aconsejable que dejar crecer las malezas. Para eliminar las malezas se recomienda la aplicación de herbicidas sistémicos como glifosato. En varios trabajos en Bolivia la aplicación de 2 l/ha de glifosato mezclado con 0,5 l/ha de 2,4-D amina, y con la adición de 3 Kg. /ha de urea para aumentar la eficiencia del glifosato, controló muy bien las malezas. Es muy importante, para lograr un buen control, que se apliquen los herbicidas sistémicos cuando hay humedad en el suelo, hay sol, y las malezas no sean demasiado grandes. Si las malezas no están transpirando bien o no hay sol, los herbicidas sistémicos no actúen eficientemente. Si la operación coincide con un día ventoso y la parcela no tiene protección del viento hay que tener cuidado que el herbicida no sea llevado fuera de la parcela donde hay otros cultivos. Un cultivo de cobertura se puede eliminar por medio de una pasada de rodillo que aplasta las malezas combinada con la aplicación de herbicidas. Si hay un volumen grande del cultivo de cobertura se debería esperar una semana hasta que el follaje se haya secado y el volumen haya disminuido suficientemente para no causar problemas en la siembra. Antes de sembrar se debe controlar el funcionamiento de la sembradora: que la profundidad de penetración del disco cortador sea de uno a tres centímetros mayor que la profundidad de siembra; si no, será necesario aumentar la presión del resorte; que la densidad de siembra y la profundidad de la semilla sean adecuadas; si no, hay que ajustar la profundidad del doble disco abre surco y del regulador de la semilla; que el contenido de humedad del suelo sea adecuado para cerrar la ranura y tapar bien la semilla; si la ranura no cierra, probablemente el contenido de humedad del suelo es demasiado alto para la siembra y en este caso hay que esperar unos días hasta que el suelo se haya secado. La siembra será cerca del 70% más lenta que en un sistema convencional; controlar periódicamente la profundidad y densidad de siembra de la semilla. Cuando sea necesario, controlar las malezas por medio de la aplicación de herbicidas y en lo posible aplicar el manejo integrado de plagas con la aplicación de insecticidas selectivos y biológicos. Asegurar que la cosechadora esté ajustada para picar bien los rastrojos y distribuirlos uniformemente sobre la parcela. 200
  • 201. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Labranza en bandas En este sistema hay mayor remoción del suelo y una menor cobertura de rastrojos en las hileras de siembra que en la labranza cero. Se refiere a un sistema donde se preparan hileras para la siembra. Entre las hileras no se disturba el suelo y se procura que quede cubierto de rastrojos. En este sistema se preparan hileras para la siembra de sólo 5 a 20 cm. de ancho y 5 a 10 cm. de profundidad. El suelo entre las hileras no es disturbado, solamente se controlan las malezas y queda con una cobertura protectiva de malezas muertas y rastrojos. Ventajas • • • • • • • • El aflojamiento del suelo en las bandas da buenas condiciones para la siembra y germinación de la semilla y para el crecimiento inicial de las plantas. Se puede usar una sembradora convencional. La presencia de una cobertura protectiva sobre el suelo entre las bandas facilita la infiltración de la lluvia. Hay menos problemas de erosión y encostramiento en el suelo entre las bandas de siembra. Hay menor uso de combustible, gasto de equipos y es necesario menos tiempo para preparar las tierras. No se requieren tractores de gran potencia. Es más fácil colocar fertilizantes en las bandas de suelo removido. El sistema es apto para suelos compactados y suelos endurecidos. Limitaciones • • El suelo en las bandas de siembra puede formar costras que impiden la emergencia del cultivo; es menos apto para suelos susceptibles al encostramiento. Es más difícil preparar las bandas para producir buenas condiciones para la siembra con implementos convencionales. Es mejor usar maquinaria especial que muchas veces no está disponible. (Ver el sistema de labranza en bandas en la sección que trata de sistemas combinados de labranza-siembra). Labranza en camellones La labranza en camellones se refiere al sistema de camellones y surcos. Los camellones pueden ser angostos o anchos, y los surcos pueden ser paralelos al contorno o construidos con una ligera pendiente dependiendo de si el propósito es conservar la humedad o drenar su exceso. Los camellones pueden ser semi-permanentes o construidos cada año, lo que afectará la cantidad de rastrojos que queda sobre el suelo. En los sistemas semi-permanentes que tienen una buena cobertura de rastrojos entre los camellones, habrá más remoción y menor cobertura de rastrojos en 201
  • 202. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez comparación con la labranza cero. En general este sistema es menos conservacionista que la labranza en bandas. Labranza en camellones106 En este sistema los surcos pueden funcionar de dos maneras: atrapar y acumular la lluvia en zonas semiáridas, o drenar el exceso de agua en zonas húmedas. Por lo tanto el sistema debe ser diseñado para necesidades específicas, o sea para conservar humedad, para drenar humedad o para aceptar humedad como en sistemas de riego por gravedad. Los camellones y surcos pueden ser construidos a mano, con tracción animal o con maquinaria. Además, los camellones pueden ser construidos cada año o pueden ser semi-permanentes haciendo solamente operaciones de mantenimiento cada año. En los sistemas construidos cada año queda una baja cobertura de rastrojos sobre la superficie, mientras que en los sistemas semi-permanentes, la cobertura depende del sistema del control de las malezas y el manejo de los rastrojos. También existen camellones anchos con lomos ligeramente combados que tienen un ancho que varía entre siete y diez metros. Ventajas Cuando los camellones están construidos paralelos al contorno conservan la humedad en zonas semi-áridas y sub-húmedas. La lluvia queda atrapada entre los surcos donde se infiltra, en lugar de perderse como escorrentía. Para aumentar la infiltración se pueden construir tapones o barreras en los surcos a distancias de uno a tres metros. Cuando los camellones y surcos se construyen con una ligera pendiente drenan el exceso de humedad en suelos con problemas de drenaje y/o en zonas húmedas y muy húmedas. El sistema drena el exceso de humedad por movimiento superficial del agua y lateralmente de los camellones hacia los surcos. Sembrando en los camellones también tiene el efecto de elevar la zona de enraizamiento del cultivo arriba del horizonte impermeable o de la capa freática. Esto resulta en mejor germinación y un crecimiento más profundo de las raíces. Este sistema es muy apto para los vertisoles y otros suelos arcillosos con problemas de drenaje. El suelo en los camellones no sufre compactación. 106 Ibíd. 202
  • 203. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El aflojamiento del suelo en los camellones presenta mejores condiciones para la germinación. El sistema de camellones y surcos facilita la combinación de diferentes cultivos sembrados en el surco y en los camellones al mismo tiempo. La fuerza de las costras que se forman en los camellones angostos es menor en la cumbre debido a la formación de grietas de tensión que favorecen la emergencia. Limitaciones En los sistemas construidos cada año queda poca cobertura protectiva sobre el suelo y por lo tanto hay muchos riesgos de encostramiento y erosión hídrica. El sistema no es apto para pendientes mayores de 7% debido a los riesgos de la acumulación de exceso de agua en los surcos que podría causar derrumbamientos o desbordes de los camellones. Requiere mucha mano de obra para construir los camellones en sistemas manuales y mayor tiempo para sistemas de tracción animal y de mecanización. Requiere más tiempo para el mantenimiento de los camellones y surcos. En los camellones semi-permanentes se pueden sembrar sólo cultivos con el mismo espaciamiento que en sistemas mecanizados. Los suelos se vuelven susceptibles a la erosión después de las obras de mantenimiento de los camellones o de las cultivaciones para controlar las malezas Este sistema es menos conservacionista que la labranza en bandas. Se refiere a un sistema de camellones. Los camellones pueden ser angostos o anchos, pueden ser semipermanentes o construidos cada año. Entre los camellones hay más remoción del suelo y menor cobertura de rastrojos. Labranza vertical Tiene la finalidad de fracturizar las capas inferiores de la superficie del suelo sin que éste sea disturbado a fin de facilitar la penetración del agua y del aire. Este sistema causa poca compactación del suelo. 203
  • 204. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Labranza vertical107 La labranza vertical se refiere a un sistema donde toda la tierra está preparada con implementos que no invierten el suelo y causan poca compactación. Por lo tanto, el suelo queda normalmente con una buena cobertura de rastrojo de más de 30% sobre la superficie. Los implementos más comúnmente utilizados son el arado de cincel, la cultivadora de campo y el vibrocultivador. La principal característica de la labranza vertical es que utiliza brazos equipados con puntas en lugar de discos para aflojar el suelo sin invertirlo, dejando en la superficie una cobertura protectora formada por los residuos del cultivo anterior y por las malezas arrancadas. Los implementos principales en la labranza vertical son el arado cincel rastrojero, el vibro cultivador, y el cultivador de campo rastrojero. Se debe notar que la terminología empleada para los implementos ilustrados sigue la usada por los fabricantes o aquella mas comúnmente usada. Las ilustraciones sirven para clarificar las definiciones empleadas. Vibrocultivador108 Ventajas de la labranza vertical La labranza vertical sostiene mejor la productividad de los suelos debido a la presencia de los rastrojos en la superficie que protegen el suelo contra los procesos de erosión. Esta cobertura de rastrojos también impide la formación de costras superficiales (planchado) que pueden provocar una baja emergencia de los cultivos. 107 108 Ibíd. Ibíd. 204
  • 205. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los implementos de labranza vertical causan poca compactación, es decir no forman una capa dura en el subsuelo (piso de arado) que limita la profundización de las raíces. En cambio los discos de labranza convencional ocasionan capas duras. Debido a que la labranza vertical no invierte el suelo, hay menos descomposición de la materia orgánica y menos pérdida de humedad, que es muy importante antes de la siembra. La labranza vertical es un sistema ventajoso en un amplio rango de tipos de suelo, inclusive en los que tienen problemas de drenaje y que son susceptibles a la compactación. La eficacia operativa del sistema de labranza vertical es más alta que la de labranza convencional, sobre todo debido a que el vibrocultivador trabaja con mayor velocidad y tiene mayor ancho de trabajo que la rastra de discos. Por consiguiente es posible preparar entre 50 hasta 80% más de superficie por día con labranza vertical, si se la compara con labranza convencional. Además, se ha estimado que el costo de adquirir y de mantener los implementos de labranza vertical durante 10 años es por lo menos 25% menor que el de los implementos de labranza convencional. Eso es sobre todo debido a un costo más elevado para el mantenimiento de los discos que de las puntas. Las limitaciones de la labranza vertical La mayor limitación de la labranza vertical es la dificultad de controlar mecánicamente las malezas estoloníferas y rizomatosas en condiciones húmedas, especialmente las gramíneas, como por ejemplo el pasto Bermuda (Cynodon dactylon). En la labranza vertical los implementos arrancan las malezas y las dejan en la superficie. Si por algunos días no llueve y la superficie del suelo está húmeda rebrotan fácilmente; por eso, en el caso de una parcela muy enmalezada y con pasto Bermuda es mejor no usar la labranza vertical. Este problema es mucho más grave en los cultivos de maíz y sorgo donde no existen herbicidas (o son antieconómicos) para el control de post-emergencia de malezas gramíneas. En cambio no es un problema serio en la soya, donde existen buenos herbicidas pre-siembra incorporados y de postemergencia para controlar las gramíneas. Otra limitación de la labranza vertical es que podría incidir en incrementos de plagas y enfermedades asociadas con los rastrojos que no se entierren completamente. Esto sucedería más probablemente, donde se practica el monocultivo (por ejemplo soya-soya cada año), o debido a la misma sucesión de cultivos cada año, (por ejemplo soya-trigo); . Pre-requisitos para la implementación de la labranza vertical 205
  • 206. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La labranza vertical, como cualquier sistema de labranza, da los mejores resultados en suelos fértiles, no compactados, bien drenados, emparejados y sin problemas de malezas. Antes de iniciar la labranza vertical, si el suelo está compactado se debe descompactar, emparejar las parcelas si fuera necesario, y rectificar cualquier deficiencia nutricional que se presente. También es aconsejable elegir parcelas no enmalezadas con gramíneas, y comenzar con los cultivos de soya de verano y trigo, soya o girasol de invierno. En el caso de trigo, generalmente no hay problemas serios de malezas gramíneas, y con soya o girasol es fácil controlar las gramíneas con herbicidas de post-emergencia. Para la implementación exitosa de la labranza vertical es importante que los rastrojos y las malezas sean bien triturados y uniformemente distribuidos en la parcela. Así se puede evitar el atascamiento en los implementos. Para ello, es recomendable que la cosechadora esté equipada con picadora y distribuidora de paja. Además, para disminuir el tamaño de los tallos de maíz, sorgo, girasol o algodón que quedan después de la cosecha, es necesario pasar una desbrozadora. Tampoco se debe dejar crecer las malezas en el barbecho. Una vez que alcanzan a unos 15 cm. de altura, se debería desbrozar para evitar problemas de competencia de las malezas y de atascamiento de la maquinaria. Labranza mínima La labranza mínima es el concepto que ha causado mayor confusión. Ha sido definido como "la remoción mínima del suelo necesaria para la producción de cultivos..."; pero el laboreo mínimo para producir un cultivo varia de cero hasta un rango de labranzas primarias y secundarias dependiendo del cultivo y del tipo de suelo. A veces este término significa labranza en bandas o el arado del suelo al final de las lluvias. Para algunos autores este término es sinónimo de labranza conservacionista, para otros es sinónimo de labranza cero, o es igual a labranza reducida. Para evitar confusión se sugiere no usar el término labranza mínima. Se caracteriza por el mínimo de pases de las maquinas agrícolas sobre una misma superficie con el propósito de reducir los costos de preparación del suelo y evitar la formación del pie de arado. Sin embargo, algunos tratadistas sugieren no considerar a este sistema de labranza como sinónimo de labranza cero, o es igual a labranza reducida Labranza reducida 206
  • 207. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La labranza reducida se refiere al cultivo de toda el área del suelo pero con la eliminación de uno o más laboreos en comparación con los sistemas convencionales de labranza. Esto se refiere a un rango amplio de sistemas distintos, como por ejemplo: Rastra de discos o cultivadora, luego sembrar; Arado de cinceles o cultivadora, luego sembrar; Rotovator, luego sembrar. Labranza reducida utilizando un Rotovator109 Dependiendo de los implementos utilizados y el número de pasadas, la labranza reducida puede ser clasificada como un sistema conservacionista o no conservacionista según la cobertura de rastrojos que queda al momento de la siembra. Por lo tanto, no todos los sistemas de labranza reducida son sistemas conservacionistas. De los tres ejemplos citados anteriormente, es probable que solamente el arado de cinceles o cultivadora luego de sembrar, pudiera ser clasificado como un sistema conservacionista Se refiere a la eliminación del mayor número de laboreos del suelo en comparación con la labranza convencional. Este sistema puede o no ser considerada como un sistema conservacionista dependiendo de la cobertura de rastrojos que queda al momento de la siembra. Si la cobertura de rastrojos es al menos 30% se considera un sistema conservacionista Los términos labranza reducida se refieren a los sistemas de labranza donde hay menor frecuencia o menor intensidad de labranza en comparación con el sistema convencional. Esta definición es bastante amplia y por lo tanto los sistemas de labranza que varían en los implementos, frecuencia, e intensidad pueden ser considerados como la labranza reducida. Los tipos de implementos y el número de pasadas también varía; a consecuencia es que en algunos sistemas quedan muy pocos rastrojos y en otros más de 30%. Por ello, algunos sistemas de labranza reducida son clasificados como labranza conservacionista mientras que otros no. En general, los sistemas de labranza reducida no ocupan el arado vertedera ni el arado de discos. 109 Ibíd 207
  • 208. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Debido a la gran variabilidad de los sistemas de labranza reducida es difícil generalizar sobre sus ventajas y limitaciones. Sin embargo todos los sistemas tienen la ventaja de reducir el consumo de combustible, el tiempo de trabajo y los equipos requeridos en comparación con la labranza convencional. Por lo tanto los sistemas de labranza reducida son más flexibles que los sistemas convencionales. Debido a la roturación del suelo las condiciones de germinación de las semillas son mejores que en labranza cero; además hay mayor flexibilidad en el control de malezas, por medio de cultivaciones y/o herbicidas, en comparación con labranza cero. A continuación se discuten brevemente los tres sistemas de labranza reducida: Con rastra de discos En este sistema se hacen una o dos pasadas de rastra de discos, luego se siembra normalmente con una sembradora convencional. Las ventajas están en el ahorro en combustible y tiempo, y en la formación de condiciones favorables para la germinación. Las limitaciones son que muchas veces queda una baja cobertura de rastrojos aunque eso depende del ángulo de los discos y el número de pasadas. Cuanto mayor es el ángulo de los discos, mayor será la remoción del suelo y menor la cobertura de rastrojos; de esta manera los suelos quedan susceptibles al encostramiento. En suelos susceptibles a la compactación, se hacen varias pasadas con la rastra de discos a la misma profundidad (normalmente 10-15 cm.) cada año; esto resultará en la formación de un piso de arado. La labranza poco profunda dificulta el control mecánico de las malezas y entonces es necesario confiar más en el uso de herbicidas. Con arado de cincel o cultivador de campo Este sistema consiste en dos pasadas del arado cincel o del cultivador de campo y luego la siembra. Normalmente una pasada con el arado cincel no afloja todo el terreno. Las ventajas son las mismas mencionadas anteriormente, pero además aumentará la infiltración de la lluvia especialmente en suelos susceptibles a la compactación y el endurecimiento. Normalmente con este sistema queda una cobertura de rastrojos mayor del 30%, por lo que el sistema es considerado conservacionista y da protección al suelo contra la erosión. Las limitaciones son que las condiciones físicas del suelo y las ondulaciones superficiales dificultan la siembra y por lo tanto la germinación. También existe una cierta dificultad para incorporar uniformemente los herbicidas pre-siembra. Con rotavator Este sistema tiene las mismas ventajas de los sistemas citados arriba. La mayor limitación es que el rotavator tiende a pulverizar los suelos y dejar una baja cobertura de rastrojo sobre el mismo, el 208
  • 209. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez que queda así en condiciones susceptibles al encostramiento. Además, se puede provocar la formación de un piso de arado con el paso de tiempo. Labranza bajo agua Es una práctica muy difundida entre los productores de arroz. El objetivo es el de mantener el suelo saturado o sumergido en agua con una lamina que oscila entre 5 y 30 centímetro. Para lograrlo se realiza la labor de fangueo o batido del suelo. Labor de fangueo110 Labranza para recuperación de suelos salinos Tiene por objeto mejorar los suelos salinos. La recuperación de los suelos salinos es lenta. Con el objeto de acelerar este proceso se realiza la labranza vertical combinada con cobertura de rastrojos Sistemas combinados de labranza-siembra Los sistemas combinados de labranza-siembra se refieren a sistemas donde la preparación del suelo y la siembra se hacen en una misma operación. Se requiere maquinaria especial que consiste de varios componentes y de los cuales existen muchas variaciones. La maquinaria tiende a ser muy larga debido al espacio requerido por los componentes y para dejar espacio para el movimiento del suelo y rastrojos sin causar problemas de atascamiento. Hay tres sistemas combinados comunes: labranza en bandas-siembra, labranza en camellones-siembra, y labranza profunda-siembra. Labranza en bandas-siembra En este sistema se prepara y siembra en bandas de 5 a 20 cm. de ancho y 5 a 10 cm. de profundidad sin disturbar el suelo entre las bandas. Hay variaciones en el tipo de maquinaria, pero la mayoría tiene adelante un disco cortador, luego un fleje o disco para aflojar el suelo y atrás una unidad de siembra como en las sembradoras directas. A veces hay ruedas pesadas sobre la punta del cincel para evitar la formación de agregados grandes. 110 Ibíd 209
  • 210. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las ventajas de este sistema son el rápido establecimiento y crecimiento inicial de los cultivos debido al aflojamiento del suelo en las bandas de suelo trabajado. La sembradora funciona mejor porque se pueden colocar las semillas más uniformemente y cubrirlas mejor. Además es más fácil colocar fertilizante en la banda aflojada. En las zonas entre las hileras no se disturba el suelo lo que resulta en una mejor infiltración. En este sistema, en comparación con los sistemas convencionales se utiliza menos combustible y potencia. El sistema es apropiado para suelos endurecidos y en suelos susceptibles a la compactación. La mayor limitación de este sistema es que muchas veces la maquinaria no está disponible, y las bandas pueden formar costras. Labranza en camellones-siembra En una sola operación se remueven el suelo y los residuos de la cumbre de los camellones angostos formados en la época anterior, y se colocan las semillas dentro de las hileras limpias, planas y lisas de los camellones. En la zona entre las hileras no se hace ningún laboreo antes de la siembra y quedan con una cobertura protectiva de rastrojos; una o dos veces durante el crecimiento del cultivo se controlan las malezas y al mismo tiempo se reconstruyen los camellones con cultivadores. Este sistema conlleva un tráfico de vehículos controlado porque las ruedas de los equipos quedan en los mismos surcos y no causan compactación del suelo en los camellones. Para este sistema se requiere una sembradora equipada para remover el suelo de la cumbre de los camellones antes de la siembra. Este sistema utiliza menos herbicida, da mejor establecimiento en el suelo aflojado en los camellones, y es más apta para suelos mal drenados. La mayor limitación es que se requiere maquinaria especial. Labranza profunda-siembra Este sistema es parecido a la labranza cero con la excepción que la sembradora tiene un subsolador montado entre el disco cortador y los discos dobles abre surco (Ver Figura 25). Además se deberían montar ruedas de presión atrás del doble disco abre surco para cerrar el corte. Este sistema tiene todas las ventajas de la labranza cero y ha sido desarrollado especialmente para suelos endurecidos y compactados. Las limitaciones son la disponibilidad de las máquinas y la alta potencia de tiro requerida. Labranza de subsolación La labranza de subsolación se debería considerar como una práctica de recuperación de suelos degradados debido a problemas graves de compactación. Por lo general, la subsolación no es una labranza que se puede usar cada año en la rutina de la preparación de suelos. 210
  • 211. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La labranza de subsolación tiene un efecto de levantamiento, de rompimiento y de aflojamiento del suelo. Esto resulta en un mejor desarrollo de las raíces y muchas veces también mejora el drenaje del suelo. Ventajas La ventaja principal es que rompe las capas compactadas y afloja el suelo sin invertirlo como en las aradas; así no lleva el subsuelo a la superficie y deja la mayoría de los rastrojos sobre el suelo. En suelos bien drenados la mayor profundización de las raíces puede aumentar los rendimientos, especialmente en áreas con déficit de humedad. También se puede mejorar el drenaje de los suelos con problemas de drenaje, obteniendo mayores rendimientos. A menudo la subsolación de suelos arcillosos beneficia tanto el enraizamiento del cultivo como el drenaje del suelo y por lo tanto supera tanto los problemas de déficit de humedad en la época seca como el exceso de humedad en la época de lluvia. En Carolina del Norte, EE.UU., la subsolación ha dado incrementos en el rendimiento de maíz de 0,94-1,57 t/ha, y 0,19-0,25 t/ha de soya, en comparación con el sistema convencional de arado de disco (Naderman, 1990). En Santa Cruz, Bolivia, la subsolación dio incrementos en el rendimiento de la soya en un suelo muy compactado de 0-90% dependiendo de la lluvia estacional. Se estimó que la respuesta mínima a la subsolación en el invierno, siete años cada diez, sería de 56%, equivalente a un margen bruto de $EE.UU. 98/ha/año. Limitaciones La subsolación se puede hacer solamente cuando el suelo está seco hasta ligeramente húmedo lo cual es más difícil en suelos arcillosos. La subsolación en el estado seco requiere mucha potencia y frecuentemente deja agregados y vacíos grandes entre ellos o sea, condiciones no favorables para la germinación y crecimiento inicial de las plántulas. La subsolación de suelos arcillosos en estado húmedo crea un hueco donde pasa la punta del subsolador sin aflojar el perfil o romper la capa compactada. (Ver Figura 26 que muestra la diferencia en el grado de aflojamiento del suelo con subsolador bajo condiciones húmedas y secas). Donde se hicieron los cortes, la subsolación deja el suelo muy suelto, lo que puede perjudicar el establecimiento de los cultivos. La subsolación en el estado seco a veces deja agregados muy grandes en la superficie, lo que requiere labranzas secundarias para formar condiciones deseables para la siembra; estos laboreos podrían causar compactación si llueve entre el momento de la subsolación y el momento de hacer las labranzas secundarias. La subsolación requiere mucha potencia y lleva mucho tiempo. 211
  • 212. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El efecto beneficioso de la subsolación dura muy poco en algunos suelos, especialmente en los suelos endurecidos; en suelos muy susceptibles a la compactación, puede durar sólo una época. Requisitos previos El suelo debe estar seco o ligeramente húmedo. La presencia de muchos rastrojos y especialmente rastrojos gruesos de maíz y sorgo puede causar atascamientos. En suelos con problemas de drenaje se requieren canales de drenaje a una profundidad mayor que la de la subsolación. Maquinaria El subsolador consta de tres o más brazos montados sobre una barra de herramientas. Los brazos deberían tener una inclinación vertical mayor de 25-30°, preferentemente de 45°, y es aconsejable que la altura sea regulable.. Las puntas de los brazos normalmente son de 1,5 pulgadas de ancho, y deben ser de fácil recalzado. La condición de la punta es muy importante y muchas veces la subsolación no da buenos resultados debido a la mala condición de las mismas. Subsolador111 El acoplamiento de otros discos o rodillos puede ser útil; un disco cortador delante del subsolador facilita la operación en sistemas de labranza conservacionista; un rodillo desterronador acoplado detrás de los brazos ayuda a desmenuzar los agregados grandes, y la combinación de ruedas o discos ayuda a cerrar las hendiduras. Para sistemas combinados de labranza-siembra se puede combinar el subsolador con una sembradora o con discos para formar camellones y además una sembradora. Estos sistemas tienen la ventaja de preparar la tierra y sembrar en una sola operación. 111 Ibíd 212
  • 213. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Operación El número de brazos y el espaciamiento entre ellos dependerán de la potencia del tractor y de la profundidad de penetración deseada. Cuando el brazo del subsolador pasa a través del suelo, afloja un volumen de suelo que tiene una sección triangular. El ancho del área de aflojamiento en la superficie se aproxima a la profundidad de penetración; para asegurar que la capa compactada esté bien aflojada, la profundidad de penetración de los brazos debería igualar 1,5 veces la profundidad del límite inferior de la capa compactada. Para asegurar una buena superposición del aflojamiento en la parte superior y en la parte inferior, el espaciamiento entre los brazos no debe ser mayor que la profundidad de trabajo. La potencia requerida por cada brazo varía con el estado de compactación del suelo, con el tipo de subsolador y especialmente con el estado de la punta. Por lo general se requieren 20-30 HP/brazo. Para un tractor de 90 HP, donde el límite inferior de la capa compactada se encuentra a unos 26 cm. de profundidad, se requiere que el subsolador llegue hasta 39 cm. Un tractor de 90 HP puede arrastrar tres brazos; los brazos se deberían ubicar de tal manera que haya uno atrás de cada rueda del tractor y el tercero quede en el medio. La distancia entre las ruedas del tractor es aproximadamente 1,5 m. y el espaciamiento entre los brazos sería 75 cm. Con este espaciamiento no se lograría el aflojamiento completo de la capa compactada, especialmente en el lugar entre los brazos; en esta situación sería aconsejable hacer dos pasadas del subsolador de tal manera que la combinación de la primera pasada de ida con la segunda pasada de vuelta sea a una distancia entre los cortes de 37 cm. Alternativamente se podrían utilizar cuatro brazos con un tractor de 100 HP y una profundidad de trabajo de 50 cm. para aflojar mejor la capa compactada. Si se tuviera una máquina para hacer la subsolación y la siembra en la misma operación, o si fuera factible sembrar el cultivo de tal manera que las hileras coincidan con las hendiduras hechas por la subsolación, sólo será necesario que el subsolador profundice hasta el límite inferior del horizonte compactado, lo que requerirá menos potencia. En suelos con problemas de drenaje se debería hacer la subsolación en una dirección perpendicular a la de los canales de drenaje para facilitar el flujo de agua hacia los drenes. Para sistemas de labranza convencional, se debería hacer el laboreo de la subsolación en la época seca después de la cosecha y antes de la preparación de la cama de siembra. En el caso de que se haga la subsolación después de haber preparado el suelo, las llantas del tractor pueden no adherir bien y habrá mayores problemas de patinaje con grandes riesgos de compactación de los suelos. Se debería hacer un desbrozamiento de los rastrojos antes de la subsolación para evitar problemas de atascamiento. Después de la subsolación podría ser necesario hacer otras labranzas para desmenuzar los agregados grandes y preparar el terreno para la siembra. Si se pueden acoplar discos y ruedas al subsolador para tapar las hendiduras se puede sembrar una vez que llega la lluvia, pero si eso no es factible es mejor esperar un tiempo para dejar asentar el suelo aflojado. Muchas veces los agricultores dicen "hay que dejar el suelo curarse antes de sembrar". 213
  • 214. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Para sistemas de labranza conservacionista es necesario hacer un desbrozamiento de los rastrojos, especialmente en el caso de maíz y sorgo, y es aconsejable que el subsolador tenga discos cortadores delanteros para cortar los rastrojos para evitar problemas de atascamiento. Luego será necesario desmenuzar los agregados grandes, si están presentes, con una labranza en bandas antes de la siembra. En este caso la combinación del subsolador con discos y rodillos y acoplado con una sembradora de siembra directa es más apropiada. PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Las acciones de manipulación del suelo son de naturaleza dinámica y biológica. Desde el punto de vista dinámico las operaciones de labranza se deben analizar sobre la base de los distintos procesos físicos que tienen lugar en el suelo en relación con la naturaleza de la operación realizada. Por otra parte, son fundamentales los requerimientos de los diferentes cultivos, en lo referente a las condiciones físicas del suelo que sean más favorables para su desarrollo. Las propiedades dinámicas del suelo, y la aplicación de la maquinaria agrícola tiene importancia por las reacciones que se producen cuando se intenta modificar la estructura por medio de herramientas cortantes. Para realizar la labranza del suelo es necesaria su rotura, la que viene seguida de cierto desplazamiento de éste, dependiente de la labor que se efectúa y del tipo de apero que se utiliza. El suelo como medio físico, puede resistir cierto nivel de esfuerzos sin romperse y este nivel depende de la dirección de las fuerzas que actúan. Cuando el apero rompe con facilidad el suelo los esfuerzos logrados a partir de la tracción que proporciona el tractor, serán menores y el trabajo resultará mucho más económico. Por consiguiente, un mismo suelo puede pasar por una serie gradual de estados mecánicos, en los cuales la resistencia a la acción de los aperos es distinta y depende de la estructura que presenta el suelo en el momento de la labranza. Desde el punto de vista dinámico interesa aprovechar el estado más favorable para hacer actuar las máquinas con mayor economía de energía. Los esfuerzos que rompen con cierta facilidad un suelo son los denominados cortantes, similares a los producidos por un cuchillo, los que además pueden ayudar a su desplazamiento. Las propiedades dinámicas de mayor interés en los estudios de la labranza, debido a los cambios constantes en el contenido de humedad son la cohesión, plasticidad, adhesión, resistencia al corte y fricción cuyas definiciones son las siguientes: Cohesión. Se define como la atracción relativa entre las partículas similares la que da tenacidad y dureza a un suelo haciéndolo resistente a su separación. Las partículas minerales con carga de distinto signo, se atraen entre si con tenacidad proporcional a dichas cargas a sus masas. Esta propiedad física de 214
  • 215. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez atracción, es de importancia en la dinámica del suelo por que origina la tenacidad como forma de resistencia a la separación de sus elementos o a la penetración de las herramientas de corte. La capacidad de resistencia del suelo al corte, se modifica según sus características, el grado de humedad y la consolidación. Fundamentalmente el contenido de humedad hace que el suelo pase por diferentes estados: duro o consolidado, friable o desmenuzable, plástico y líquido. Las zonas de separación corresponden a los límites de retracción que se usan para valorar el comportamiento del suelo. Utilizando estos límites y estudiando la variación de la cohesión de las partículas de suelo, a medida que aumenta el contenido de humedad puede cuantificarse el estado óptimo para realizar una labor. La cohesión entre las partículas del suelo se debe a dos fenómenos que predominan en distinto grado según el contenido de humedad. En el suelo seco se establece una atracción eléctrica entre las partículas, formando lo que se denomina cohesión molecular. A medida que las partículas se humedecen, el agua en forma de película, tiende a separar a las partículas vecinas. En aumentos mayores de humedad se establecen nuevas atracciones, ahora debidas a la tensión superficial de las partículas mojadas por el agua. Esta nueva atracción entre los componentes del suelo crece con la humedad hasta un máximo, a partir del cual el suelo tiende a convertirse en líquido, desapareciendo las fuerzas de cohesión. Para diferenciarla de la cohesión molecular, a esta forma de atracción de las partículas, se le da el nombre de cohesión superficial o adherencia entre las partículas. La suma de la cohesión molecular y la cohesión superficial es la resistencia que deben vencer las labores que tienen como objetivo el trabajo del suelo. De aquí que los esfuerzos que tendrán que vencer las herramientas serán muy variables según el grado de humedad con el cual podamos trabajar. Plasticidad. Entre los diferentes estados de cohesión hay una serie de estados intermedios, desde un suelo duro pasando por uno friable, plástico hasta uno líquido. El estado plástico es muy sensible a la deformación por efecto de las presiones externas y a su límite de ruptura, pero en este caso esta propiedad resulta negativa por la atracción de las partículas hacia las partes cortantes de las máquinas y sus ruedas Adhesión. Se considera que es una resistencia al trabajo de las máquinas agrícolas por la adherencia del suelo que se pega a los mecanismos. Por acción del contenido de humedad la adhesión disminuye. Así un suelo con poca humedad puede tener una elevada cohesión pero un mínimo de adhesión. 215
  • 216. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La textura del suelo tiene un comportamiento muy importante respecto de la adherencia. La arena tiene por una parte adhesión mínima, mientras que por la otra parte, la arcilla tiene un gran valor plástico y de adhesión al aumentar el contenido de humedad hasta el límite líquido. Resistencia al corte. No todos los suelos se comportan igual cuando se someten a un esfuerzo cortante. En los suelos arcillosos secos y arenosos compactados, la rotura tiende a ser frágil y, al alcanzar un nivel de esfuerzo, el suelo se rompe bruscamente necesitándose un esfuerzo mucho menor para continuar el avance. Aquí predominan las fuerzas de cohesión sobre el rozamiento interno de las partículas. Los suelos arcillosos húmedos y los arenosos sueltos se deforman plásticamente alcanzando un máximo que se mantiene a partir de un grado de deformación. Estos suelos se denominan plásticos y en ellos predominan las fuerzas de rozamiento interno sobre la cohesión. Entre ambos se encuentran los suelos agrícolas medios, en los que las fuerzas de resistencia se deben a una combinación de cohesión y rozamiento interno RESISTENCIA AL CORTE DE DIFERENTES SUELOS Resistencia en kilos por centímetro cuadrado Tipo de suelo Suelo seco Suelo húmedo Arenoso 0,21 - 0,25 0,25 - 0,30 arcillo arenoso 0,42 - 0,49 0,21 - 0,28 arcilloso limoso 0,40 - 0,60 0,40 - 0,50 arcillo limo arenoso 0,40 - 0,50 0,35 - 0,40 arcilloso 0,60 - 0,70 0,50 - 0,60 Fricción. Esta propiedad dinámica es la resistencia de frotamiento entre las partículas de suelo-suelo o bien entre suelo metal de la herramienta de labranza. La superficie rugosa de las partículas dan la fricción más alta, en estrecha relación con la textura y el grado de humedad y por lo tanto con la adhesión. 216
  • 217. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez ANÁLISIS DE LAS MAQUINAS AGRÍCOLAS UTILIZADAS EN LA LABRANZA PRIMARIA. El arado de discos Arado de discos tipo integral unidireccional112 Arado de discos unidireccionales tipo remolque113 Arado de discos reversibles Según NICHOLS, ET., AL., 114 el arado de discos se inventó en el Japón y fue utilizado por primera vez en América a fines del siglo XIX. Tipos Hay varios tipos, los más usados son: 112 Ibíd. Ibíd. 114 NICHOLS, M., L., et. , al. Progresos del hombre y su arado. Anuario de Agricultura. USDA. 1960 113 217
  • 218. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. 2. 3. 4. 5. Integrales, unidireccionales Integrales, reversibles Semi – integrales reversibles Remolcados unidireccionales Remolcados reversibles. Principales componentes El disco Es un casquete esférico de borde cortante que tiene un movimiento rotatorio sobre el eje diametral que pasa por su polo. El disco es el componente activo de operación puesto que corta el suelo y lo disgrega más por una acción de mezcla antes que por inversión El filo cortante el disco puede ser liso o escotado, biselado en su interior o exteriormente. Los discos se especifican por el diámetro y por la concavidad. En ocasiones se toma en cuenta el espesor del disco. Los diámetros más usuales varían entre 0,50 m y 0,96 m. La concavidad varía entre 0,06 m y 0,10 m Disco de un arado El bastidor Es una sección de acero dispuesta en diagonal respecto al sentido de la marcha. Esta sección dependiendo de la marca y modelo puede ser: 1. 2. 3. 4. Cilíndrica Cuadrada En doble T De dos perfiles en L Al bastidor se unen los soportes de los discos. 218
  • 219. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Bastidor115 Los soportes. Son de acero fundido. El disco va unido al soporte mediante un cojinete de rodamiento de rodillos cónicos. El soporte va unido al bastidor por medio de una placa que permite variar el Angulo del disco con respecto al sentido de la marcha. Soportes116 Los cojinetes Los cojinetes son de tipo antifricción, es decir cojinetes de bolas o de rodillos que permiten reducir las fuerzas de fricción. Los limpia discos Son accesorios en forma de vertedera, de disco o de azadón, que están colocados de tal manera que limpien el disco desde el centro hacia la periferia con el propósito de mejorar la disgregación del suelo y conseguir una mejor cobertura de los residuos vegetales. Limpia discos117 115 www.google.com/imghp. Ibíd. 117 Ibíd 116 219
  • 220. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La rueda de surco A esta rueda se la conoce también con el nombre de rueda de cola. Tiene la finalidad de absorber los esfuerzos que se generan durante la operación del arado. Su posición en el plano vertical es variable según se trate de dar más o menos profundidad a la labor del último disco del arado. Rueda de surco118 En los arados semimontados existe una sola rueda de surco la misma que pivota sobre sobre un eje vertical en la parte posterior del arado. En este caso, la rueda dirige al arado en dirección opuesta al desplazamiento de la parte delantera del tractor cuando éste hace las curvas. En los arados remolcados o de arrastre existen tres ruedas: 1. La rueda delantera o de surco que es la que guía al arado. Esta rueda está en un eje vertical y se monta en un plano inclinado para absorber las fuerzas laterales. 2. La rueda de rastrojo que se encuentra al lado izquierdo del arado y que gira sobre el terreno sin arar, en una posición paralela a la dirección de la marcha. 3. La rueda de cola que trabaja en una posición inclinada respecto a la dirección de la marcha, orientada hacia el terreno arado, con el propósito de absorber las fuerzas laterales. Análisis del trabajo del disco119 El ángulo del disco (α) α 118 119 Ibíd. BERLINJIN, J., et., al. FAO. Servicio de Ingeniería Agrícola. Arados de discos. 220
  • 221. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es el ángulo que forma la cara del disco con la línea que indica la dirección de la marcha. Este ángulo varía generalmente entre 40 y 45 grados. A medida que aumenta el ángulo del disco aumenta el ancho de corte. Cuando el ángulo del disco es mayor que 45 grados se consigue: 1. Una mayor penetración del disco 2. Un mejor desplazamiento lateral de la tierra 3. Mas potencia para arrastrar el implemento Cuando el ángulo es menor de 45 grados se consigue: 1. 2. 3. 4. Una menor penetración del disco Un menor desplazamiento lateral de la tierra Mas fricción entre el disco y la pared del surco Menos potencia para arrastrar el implemento. El ángulo de inclinación del disco (β) β El ángulo de inclinación del disco es el que esta formado por la inclinación de éste con respecto a la vertical. Este ángulo varía entre 15 y 25 grados Profundidad de trabajo del disco 221
  • 222. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La máxima profundidad a la que un disco puede penetrar en el suelo depende de su diámetro y ángulo de inclinación. Pmax. = 1.2 r cos β Donde: Pmax = profundidad máxima r = radio del disco β = ángulo de inclinación Ancho de trabajo del disco El ancho de trabajo del disco depe depende del ángulo del disco (α) y de la profundidad (P) ) Por ejemplo, si el disco se encuentra a P metros de profundidad, la cuerda C será: C=2 2 r P-P2 Si el Angulo del disco es α, el ancho máximo de trabajo será: , Amax = 2 2 r P-P2 sen α Superposición de los discos El disco corta un prisma de tierra de sección elíptica. Por consiguiente, un arado de varios discos deja en el fondo del surco algunas secciones de suelo no cortado. 222
  • 223. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Con el propósito de que estas secciones de suelo no cortado sean lo más pequeñas posible, es suelo necesario que los discos del arado trabajen en forma superpuesta en el sentido de la marcha. En otras palabras, expresado en una formula, la superposición deseable es: S = Amax – a sen δ Donde: S = superposición deseable Amax = ancho máximo de trabajo a = distancia entre los soportes de los discos δ = ángulo entre el bastidor y la dirección de la marcha El ángulo δ varia entre 25 y 50 grados. La labor de arada será mas uniforme cuando: 1. 2. 3. 4. 5. r es más grande ndo Cuando el ancho máximo es más grande Cuando α es más grande Cuando a es más pequeño Cuando δ es más pequeño Ancho efectivo del trabajo del disco El ancho efectivo del trabajo del disco es: Aefec = a sen δ Cuando se trata de varios discos el ancho def defectivo de corte del arado es: Aefec = n a sen δ Donde: Aefec = ancho efectivo de corte 223
  • 224. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez n = numero de discos El ancho total de corte será más grande si: 1. El arado tiene mas discos 2. La distancia entre discos es mayor 3. El ángulo δ es más grande. Momentos y fuerzas que actúan sobre el disco120 Cuando el disco se mueve a través del suelo actúan las siguientes fuerzas: R = la resistencia del suelo P = la fuerza de tiro G = el peso del disco Q = la fricción La resistencia del suelo La fuerza R es la resultante de un número de componentes de las fuerzas para cortar el prisma, pulverizar, elevar, acelerar y voltear la tierra. Se divide en tres componentes: 1. L1 en la dirección de avance 2. S1 en dirección lateral 3. V1 en dirección vertical. La proyección horizontal de R es Rh y la proyección vertical Rh El centro de aplicación de R se encuentra sobre el disco aproximadamente a la mitad de la profundidad de trabajo. La fuerza de tiro La fuerza de tiro se aplica en el centro del disco. Tiene los siguientes componentes: L2 en la dirección de avance S2 en la dirección lateral V2 en la dirección vertical La proyección horizontal de P es Ph y la proyección vertical Pv. Composición de las fuerzas R. P, y G 120 Ibídem. Pág. 5 224
  • 225. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El arado de discos avanza a una velocidad uniforme vm. Por esto, existe un equilibrio entre las fuerzas L1 y L2. Entonces: L1 = L2 = L Rv = L. Cos-1ζ S1 = L. tg δ V1 = L. tgζ Pv = L. Cos-1 γ S2 = L. tg Σ V2 = L. tg γ R= R v + S2 1 P= P2v + S 2 2 Kgf Kgf S = S1 + S2 Kgf V = V1 – V 2 + G Kgf La relación entre las fuerzas R, P, S y V es la siguiente: R= R2 v + S2 v = L. Cos-2 ζ + tg2 δ Kgf P= P2 V + S2 2 = L. Cos-2 γ + tg2 Σ Kgf S= S1 + S2 = L. (tgδ + tg Σ) Kgf = L. (tgζ - tgγ) + G Kgf V= V1 - V2 + G Momentos de fuerzas sobre el disco El punto de aplicación de la fuerza P se encuentra en el centro del disco, mientras que el punto de aplicación de la fuerza R se encuentra h metros abajo del centro del disco, es decir un momento de rotación M en el plano del disco y un momento de flexión Mb perpendicular al primero: Se divide R en tres componentes: T1 horizontal, perpendicular al plano del disco M1 en el plano del disco V1 vertical Se divide P en tres componentes: 225
  • 226. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez T2 M2 V2 horizontal, opuesta a la fuerza T1 en el plano del disco, opuesta a la fuerza M1 vertical Entonces: T1 = T2 = T = Rh. Se (α+ δ) M1 = M2 = M = Rh. Cos (α+ δ) Kgf Kgf Y Mb = T.h.Cosβ = Rh.h.Cosβ. sen (α+δ) Mr = M.h = Rh.h.Cos(α+δ) mkgf mkgf Mb actúa sobre el cojinete del disco y a través de ella sobre el bastidor del arado de discos. El momento Mγ hace girar al disco. El disco gira mas rápido cuando: 1. R sea más grande 2. h se más grande, con discos más grandes y cuando la profundidad de trabajo sea más pequeña 3. α sea más pequeña Momentos y fuerzas que actúan sobre el arado de discos Considerando al arado de discos como una sola unidad, actúan sobre él las siguientes fuerzas y momentos de fuerzas: 1. Fuerzas en el plano horizontal ΣR ΣS ΣP la suma de las fuerzas Rh de los discos la suma de las fuerzas s de los discos la suma de las fuerzas P Para que exista equilibrio tiene que eliminar a la fuerza lateral ΣS por medio de las ruedas del arado de discos. Esta a su vez causa una fricción lateral en las ruedas y aumentara la fuerza de tiro. 2. Fuerzas en el plano vertical ΣV la suma de las fuerzas V sobre los discos. Puede ser negativa, actuando hacia arriba y positiva hacia abajo. Equilibrio: ΣV negativa, el peso del arado tiene que ser suficiente para contrarrestar a la fuerza ΣV positiva, las ruedas (con arados de discos de tiro) o el sistema hidráulico del tractor (con arados de discos integrales) tienen que contrarrestar esta fuerza. 226
  • 227. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 3. Momento de fuerzas sobre el arado de discos ΣMb Suma de los momentos Mb sobre los rodamientos de los discos. Esto causa que el arado de discos tienda a levantarse en su parte posterior. Requiere suficiente contrapeso en su parte trasera para contrarrestar a este momento de fuerzas. El centro de gravedad tiene que ser ubicado mas hacia atrás. Tipos de arados de discos De acuerdo con el tipo de enganche: • • • Integrales Semi integrales De arrastre Según la dirección del trabajo: • • Unidireccionales o fijos Reversibles o de ida y vuelta Arados integrales o montados Este tipo de arados se acopla al sistema de enganche de tres puntos del tractor. Mediante este sistema sistema el arado se levanta o se baja a voluntad del operador. Por lo general, este tipo de arados tiene una rueda de surco posterior 227
  • 228. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez que sirve para absorber los esfuerzos laterales y además, actúa como control de la profundidad de la labor. Arado de discos semi integrales La parte delantera de este arado va enganchada a los 3 puntos del tractor. Este tipo de arado tiene una rueda de surco que trabaja sobre el surco dejado por el último disco. La parte delantera se eleva o se baja por medio del sistema de enganche a 3 puntos del tractor, en tanto que la parte posterior del arado es accionada por medio de una manivela localizada en la parte posterior del arado. Arados de arrastre Este tipo de arados tiene 3 ruedas. La rueda posterior trabaja en el surco. La rueda de tierra o de rastrojo sirve para nivelar el arado. La rueda delantera de surco sirve para absorber los esfuerzos laterales. Ajuste de los ángulos del disco El disco esta unido a un soporte sobre el que puede fijarse diferentes alturas y es el llamado ajuste vertical. El soporte es ajustable de tal forma que es posible obtener diferentes ángulos de corte a diferentes inclinaciones del disco. La capacidad de penetración del disco se incrementa en la medida que la posición de este se aproxima a la vertical. Para mejorar la penetración del disco se agrega contrapesos al bastidor. Ajuste del ángulo de corte El disco no corta el suelo si tiene un ángulo de corte nulo. Por lo tanto es necesario hacer algunos ajustes para facilitar la penetración. Estos son: • • Orientando el disco y el soporte Ajustando el ancho de corte Orientando el disco y el soporte En algunos modelos de arado el soporte del disco se puede girar en su punto de sujeción al timón. Esto permite incrementar el ángulo de corte de cada disco sin variar el ancho de corte total. Ajustando el ancho de corte Es posible realizar dos tipos de ajustes: • Ajuste del ancho de corte del primer disco 228
  • 229. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • Ajuste del ancho de corte de todo el arado Para realizar el ajuste del ancho de corte del primer disco es necesario hacer modificaciones en el arado o en la separación de las ruedas traseras del tractor. En los arados integrales o semi integrales, el ancho de corte del primer disco se ajusta desplazando el frente del arado hacia la izquierda o derecha sobre la barra de tiro del tractor. Si al hacerlo, el arado queda tan lejos del centro que dificulte el manejo del tractor, se deben ajustar laS ruedas de éste de manera que el arado se desplace hacia el dentro tanto como sea posible. En los arados de arrastre el ajuste de la rueda delantera de surco permite desplazar el arado hacia cualquiera e los lados. El arado de vertedera Arado e vertedera121 Conti122, indica que el arado de vertedera es la herramienta más antigua utilizada por el hombre.El arado de vertedera se ha perfeccionado a través del tiempo y para ello, muchos técnicos, agricultores, inventores y diseñadores han contribuido con ideas innovadoras. T. Jefferson. Presidente de los Estados Unidos de Norteamérica, fue quien estudió en detalle la acción de la vertedera hiperbólica. Lambruschini, propuso la forma clásica de vertedera tipo helicoidal, base de muchos de los arados modernos. Las primeras patentes de arados de vertedera fueron de las casas europeas Sack, Howard y Bajac. En los estados Unidos de Norteamérica la primera patente para la fabricación de arados de vertedera fue concedida a Charles Newbold. Más tarde, en 1813. R. B. Chenawoorth patentó un arado en 11837. Este arado roturaba suelos pegajosos mejor que ningún otro conocido en aquella época. 121 Fuente: Baldam CONTI, M. Las maquinas en la agricultura moderna. Facultad de Agronomía y Veterinaria. Buenos Aires. 1950 122 229
  • 230. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En el Ecuador se utilizaron los primeros arados de vertedera a finales de la década de los 40. Estos arados no se han difundido mayormente en la región de la costa ecuatoriana y su uso es limitado en la región de la sierra. Tipos de arados Arados fijos Son los que arrojan la tierra hacia un lado, normalmente hacia el lado derecho (visto desde atrás) Arados reversibles Tienen los cuerpos dispuestos en tal forma que uno de ellos arroja la tierra hacia el lado derecho y es reemplazado por otro grupo de cuerpos que arroja la tierra hacia el lado izquierdo. Con los arados reversibles se evita la formación de surcos muertos en el campo. Estos arados son muy utilizados para arar en contorno o para arar suelos que deben ser regados por inundación. Arado reversible123 Arados integrales De acuerdo a la forma como se acoplan al tractor los arados pueden ser integrales (montados), denominados así por que el tractor y el arado trabajan como si fuera una sola unidad. Este tipo de arados son fáciles de operar, especialmente en áreas pequeñas. Arados de arrastre Llamados también de tiro o remolcados. Esta equipado con un sistema hidráulico para levantar o bajar los cuerpos del arado. Arado de arrastre124 123 124 Fuente: Baldam www.google.com/imghp 230
  • 231. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Componentes del cuerpo del arado Se llama cuerpo o base del arado de vertedera al conjunto de las siguientes partes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Bastidor o timón Soporte Traba o abrazadera Filo cortante de la vertedera Talón de la ladera Ladera Borda Punta Filo de la reja Reja Ala Vertedera Soporte inferior o rana Cuerpo o base de un arado de vertedera125 El bastidor Es una sección de acero dispuesta en posición diagonal al sentido de la marcha, a la que se sujeta el soporte El soporte Los soportes son por lo general de acero fundido. El cuerpo del arado va unido al soporte. n La reja La reja corta el prisma de tierra (corte horizontal) En la reja comienza la acción de elevación, fracturización y giro del prisma de tierra que se complementa en la vertedera. Se conocen varios vertedera. tipos: 125 HUNT. D. Maquinaria Agrícola. 231
  • 232. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tipos de rejas126 A. Reja de corte completo para vertedera de alta velocidad y de tipo rejilla. Proporciona un corte mas completo en suelos con abundantes raíces. B. Reja de corte angosto, penetra mejor y con menos fuerza de tiro que la anterior en suelos libres de raíces. C. Reja de alta succión para servicio pesado, para suelos duros, rocosos y abrasivos. Puede ser de corte completo o de corte angosto. D. Reja con endurecimiento superficial, se recomienda para suelos muy abrasivos. E. Reja de hierro templado, se emplea en suelos sueltos y abrasivos. La vertedera La vertedera cortar, disgrega el prisma de tierra, lo eleva y lo invierte sobre sí mismo. La acción de inversión del prisma se produce totalmente en la parte superior de la vertedera. En esta parte el prima de tierra recibe un empuje final de tal manera que lo arroja sobre el surco abierto anteriormente. Tipos de vertederas Existe diversidad de tipos en cuanto y tamaños de la vertedera. Para fines didácticas se las ha agrupado en cinco categorías: • • • • • 126 Vertederas de rastrojos. Se caracterizan por ser cortas, altas y por tener una curvatura pronunciada. Este tipo produce una inversión rápida del prisma y trabaja bien en suelos pegajosos y arcillosos. Vertedera de uso general. Es más larga y menos curvada que la vertedera para rastrojos. Invierte el suelo en forma moderada y se recomienda cuando se trata de arar suelos pesados. Vertederas para altas velocidades. Tienen una curvatura menor que la que tiene la de uso general lo que hace que la acción de volteo del prisma de tierra sea menor. Vertederas tipo rejilla. Esta formada por listines de metal. Se usa en suelos muy pegajosos. Vertederas para uso extrapesado. Se usa en suelos compactados. BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO 232
  • 233. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tipos de vertderas127 La ladera Es una pieza metálica de forma alargada y plana a la que se conoce también con el nombre de costanera. Tiene la misión de absorber las fuerzas laterales generadas en reacción a las fuerzas aplicadas al prisma de tierra a fin de dar la suficiente estabilidad al arado durante la operación Tipos e laderas • • • • Ladera de 23 cm. de longitud. Se usa en aquellos casos en que la presión del suelo no es muy importante. Ladera de 28 cm. de longitud. Se usa para condiciones normales de aradura Ladera de 35 cm. de longitud. Se usa en suelos abrasivos. El talón es reemplazable. Ladera de 50 cm. de longitud con talón de hierro fundido, se usa en arados de tipo integral Mecanismos de seguridad Muchos modelos de arados de vertedera están diseñados y construidos con un mecanismo de seguridad que permite que el soporte se desplace hacia a tras el momento en que topa un obstáculo. De esta manera se evita daños en el soporte u otras partes del arado. Se conocen dos tipos de mecanismos: 127 HUNT. D. Maquinaria Agrícola. 233
  • 234. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • Mecanismo de protección a resorte. Este mecanismo evita que se dañe el cuerpo del arado o el soporte por cuanto éste gira hacia atrás al encontrar un obstáculo que impida el normal trabajo del arado. Para que el soporte vuelva a la posición normal hay necesidad de retroceder el tractor hasta que el cuerpo del arado vuelva a la posición normal. Cuando se ara terrenos con muchos obstáculos se pierde demasiado tiempo durante la operación. Mecanismo de protección con retorno automático. Este mecanismo hace que el soporte sobrepase el obstáculo sobre la marcha y una vez superado el obstáculo, el soporte vuelve a la posición original. Este mecanismo a su vez puede ser de dos tipos: o Mecanismo de posición vertical independiente. Este mecanismo permite que el cuerpo del arado se desplace hacia arriba cuando encuentra una roca (A). La reja encuentra el obstáculo (B) y se desplaza hacia arriba (C), la punta de la reja pasa sobre él obstáculo e inmediatamente es recuperada la profundidad de la labor. (D) o Mecanismo de acción de rotación independiente. Actúa por rotación del cuerpo del arado. La punta de la reja choca contra el obstáculo (A). El cuerpo del arado gira hacia atrás para pasar el obstáculo (B). El cuerpo vuelve automáticamente a la posición de la labor (C) e inmediatamente vuelve a la profundidad de la labor (D). Accesorios Con el fin de conseguir una aradura lo más perfecta posible se utilizan varios accesorios. Los más conocidos son: Rueda de control de profundidad Se utiliza en los siguientes casos: • • Cuando en un mismo lote existen suelos duros y otros sueltos Cuando el suelo tiene mucho desnivel Cuchillas Hay distintos tipos. Las más comunes son: 234
  • 235. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • Cuchillas circulares normales. Se utiliza cuando no hay mucha hojarasca Cuchillas circulares con filo recortado. Se usa cuando hay abundante hojarasca Cuchillas circulares con filo acanalado. Se usan en suelos con mucha hojarasca. Cuchillas128 1. Cuchilla norma 2. Cuchilla de filo acanalado 3. Cuchilla de filo recortado 4. Lamina de hojarasca 5. Cuchilla de disco cóncavo Raederas Son accesorios de forma similar al cuerpo del arado. Su acción es cortar superficialmente una franja de suelo arriba y un poco hacia delante del cuerpo del arado con el propósito de: • • • • Desplazar la hojarasca hacia el lado derecho para que sea incorporado al suelo en el momento en que se invierte el prisma de tierra. Permitir que una pequeña cantidad de suelo sea arrojado encima de la hojarasca. Evitar que la hojarasca aflore a la superficie del suelo con facilidad Reducir los espacios de aire que quedan debajo del prisma de tierra. Combinación de cuchilla circular y raedera Este accesorio es utilizado en suelos cubiertos con abundante hojarasca. La cuchilla circular corta la hojarasca y hace el corte vertical del prisma. La raedera puede hacer un surco sin la interferencia de la raedera. Cuchilla de disco Esta cuchilla corta el suelo y la hojarasca y al mismo tiempo voltea una pequeña franja de tierra de 5 a 10 cm. de ancho Lamina para hojarasca 128 BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO 235
  • 236. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tiene un efecto de inversión o cubrimiento de los residuos vegetales al momento de arar. Cubre hierbas Este accesorio es útil cuando existe mucha hierba sobre el terreno. El cubre hierbas presiona la maleza sobre el prisma de tierra lo cual permite enterrarla en forma mas completa. Extensión de la vertedera Cuando se trabaja en terrenos inclinados, este accesorio sostiene el prima de tierra el momento en que este alcanza el final de la vertedera evitando que el prisma caiga al surco. Cortadora de raíces En terrenos con muchas raíces es aconsejable utilizar este accesorio para cortar el sistema radicular de los cultivos anteriores, especialmente de aquellos que se caracterizan por tener raíces profundas y abundantes. Algunos conceptos sobre el enganche de los arados de vertedera Centro de resistencia En el caso de un arado de una sola base o cuerpo, el centro de resistencia esta localizado a un cuarto del ancho de corte y a una altura aproximada de un medio de la profundidad de trabajo. El centro de resistencia en el caso de un arado con varios cuerpos, se encuentra en la mitad del ancho total de corte del arado mas un cuarto del ancho de corte de un cuerpo, medida desde la pared del surco. Centro de tiro El centro de tiro del tractor esta localizado un poco hacia delante del punto medio de la distancia existente entre las ruedas posteriores, es decir en el punto donde nace la barra de tiro. Línea de tiro Es la línea imaginaria que nace en el centro de tiro del tractor y termina en el centro de resistencia del arado Separación de las ruedas del tractor La separación de las ruedas del tractor se llama trocha o ancho de vía. Esta debe estar en concordancia con el ancho de corte del arado. La trocha se debe medir entre las paredes internas de las llantas posteriores. La separación óptima es igual al ancho total de corte del arado mas un medio del ancho de corte de un cuerpo más cinco centímetros de espacio libre. Enganche en arados de arrastre 236
  • 237. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Línea horizontal de tiro Esta linera tiene gran influencia en el correcto manejo del tractor y en la igualdad de los primas de tierra. Una forma de hacer el ajuste correcto de la línea de tiro es variando la trocha del tractor de tal manera que la línea formada por el centro de resistencia del arado y el centro de tiro del tractor sea paralelo a la dirección de avance. Si la trocha no es ajustable, hay que tomar un es punto intermedio entre los mismos para fijar el punto de enganche. Esto se logra con el siguiente procedimiento: Con el tractor en posición de aradura, el primer cuerpo del arado cortando el ancho correspondiente, y el tractor desenganchado, se extiende una cuerda entre el centro de tiro y el r centro de resistencia; luego se dispone la barra de enganche del arado en tal forma que el punto de enganche quede sobre la línea de la cuerda. Ubicación del centro de carga para arados de uno, dos, tres, cuatro o cinco cuerpos de 14 arados pulgadas. Las líneas de tiro para arados de uno o cinco cuerpos están representadas por las líneas cortadas que pasan por el centro de carga. La linera vertical de arrastre Para verificar la posición correcta de la línea vertical de arrastre se procede de la siguiente manera: orrecta • • • • Ajuste y nivele el arado de tiro Localice el centro de tiro del tractor Localice el centro de resistencia del arado Mueva la barra de tiro del arado de manera que el punto de enganche y la barra de enganche tiro coincida con la línea imaginaria que une los centros de resistencia y de tiro. Si el punto de enganche esta por encima de la línea imaginaria que une los centros de resistencia y de tiro, la parte posterior del arado pierde estabil estabilidad Si el punto de enganche esta por debajo de la línea imaginaria, el arado pierde profundidad de labor. 237
  • 238. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Enganche de arados tipo integral Los arados integrales se caracterizan por quo todo el peso de estos se apoya en el tractor. aterales Las dos barras laterales del sistema de enganche a tres puntos hala el arado durante la operación y la barra superior ejerce cierta presión hacia abajo haciendo que el arado logre penetrar en el suelo a la profundidad deseada. Alineación y ajuste Siga el siguiente procedimiento: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Ubique al arado sobre una superficie dura y nivelada Reemplace las piezas que presenten un excesivo desgaste Examine el bastidor para detectar alguna torcedura Verifique que las distancias entre los soportes sean iguales. Lo mismo debe hacerse e entre las puntas de las rejas. Suba la rueda de tierra a un bloque cuya altura debe ser igual a la profundidad a la cual se desea arar. Nivele el arado Verifique el espacio libre dejado por la ladera coloque todas las cuchillas en igual posición Ajuste todas las tuercas Deje completamente limpio todo el arado. Enganche del arado Después de hacer lo antes indicado, se procede a enganchar el arado al tractor de la siguiente manera: 1. Determine la distancia más aconsejable que debe existir entre las ruedas pos posteriores del tractor en función al ancho de corte del arado que se va a usar 2. Coloque las ruedas del lado izquierdo del tractor sobre un bloque de igual altura a la profundidad que se desea arar 3. Trace en el piso una línea paralela a la dirección de avance ( la línea debe tener 8 a 10 metros de longitud) 4. Marque sobre el piso la línea central del tractor 238
  • 239. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 5. Mida la distancia entre la línea central del tractor y la rueda posterior derecha dejando un espacio libre de 2 a 5 centímetros entre la rueda del tractor y la pared del surco 6. Marque la misma distancia al frente del tractor 7. Trace una línea que represente la pared del surco de cada cuerpo del arado 8. Ubique al arado en la posición de trabajo y desplácelo lateralmente en tal forma que la punta de la reja del ultimo cuerpo este adyacente a la correspondiente pared del surco 9. Ajuste la barra de tiro de tal manera que los soportes queden paralelos a los surcos representados por las líneas trazadas. 10. Con un nivel de carpintero verifique que el arado este nivelado tanto transversal como longitudinalmente. En el campo haga lo siguiente: 1. Ajuste la distancia entre las ruedas del tractor lo más cerca posible a la distancia requerida por el arado. Esta distancia medida entre las paredes internas de las ruedas posteriores del tractor debe ser igual al ancho total de corte del arado mas la mitad del ancho de corte de un cuerpo, más cinco centímetros de espacio libre. 2. Conduzca el tractor hacia la derecha y hacia la izquierda hasta que el primer cuerpo corte el ancho adecuado 3. Desenganche el arado del tractor 4. Retroceda el tractor en tal forma que la rueda trasera del tractor este en una posición correcta respecto a la pared del surco (5 CM. DE ESPACIO LIBRE) 5. Localice el centro de resistencia del arado 6. Localice el centro de tiro del tractor ( ubicado en la parte central del tractor 5 cm. delante del eje posterior) 7. Temple una cuerda entre el centro de resistencia del arado y el centro de tiro del tractor. 8. Coloque el enganche del tractor en tal forma que el pin del enganche este lo mas cerca posible de la cuerda. Características de una buena aradura Un suelo bien arado debe reunir las siguientes condiciones: 1. El suelo debe estar bien disgregado. Normalmente esta disgregación debe estar alrededor del 75% de la tierra removida por el arado 2. El prima de tierra debe estar uniformemente torcionado 3. La altura de los camellones debe ser uniforme 4. El ángulo optimo del prisma de tierra debe ser de 50 grados con relación a la vertical. Fuerzas que actúan sobre el arado de vertedera129 129 RISUEÑO. A. Motocultivo. Salvat Editores. SA. 1960 239
  • 240. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Son aquellas que resultan de las operaciones de corte, fracturizacion, elevación e inversión del prisma de tierra que son funciones de la vertedera. Las fuerzas del suelo prácticamente tienen un efecto rotacional en el cuerpo del arado. Sobre una vertedera moviéndose a una velocidad uniforme actúan las siguientes fuerzas: 1. P = gravedad (peso del arado) 2. R = reacción del suelo al par motor de las ruedas motrices 3. F = fuerza de tiro que mantiene el movimiento uniforme Estas fuerzas dan lugar a distintos componentes que sirven para cortar, fracturizaciòn elevar el prima de tierra e invertirlo sobre sí mismo. Hay otras fuerzas que actúan en aquellas partes del ra arado que rozan con la pared del surco y aquellas que producen resistencia a la rodadura de las ruedas. La resultante R de todas las reacciones del suelo contra la vertedera, se aplica en un punto C vertedera, denomina centro de resistencia del arado. Para una mejor comprensión de estas fuerzas, supongamos un triedro recto con vértice en dicho punto C. En la siguiente figura se observa tres planos: 1. XY = plano horizontal (paralelo a fondo del surco) al 2. YZ = Plano transversal (perpendicular a la dirección del movimiento representado por el eje X) 3. ZX = Plano vertical (paralelo a la pared del suelo) En la figura Rv es la proyección de R sobre el plano vertical ZX. Los componentes Rz y Rh son L y H. En tanto que VL representa la resistencia del suelo la misma que es la fuerza de tracción. H es la fuerza lateral que empuja la vertedera contra la pared del surco y V es la fuerza vertical que empuja la vertedera contra el suelo. Estas son las fuerzas que producen rozamientos. son La reacción en el plano vertical R se modifica con la reacción del suelo a la penetración de la cuchilla circular. Otras causas que varían la intensidad de Rv son las características físicas de los suelos, la forma de la reja y la forma de la vertedera, la profundidad y la velocidad a que esta trabaja 240
  • 241. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En el Plano vertical La dirección de la fuerza de tiro Fv, es la proyección sobre el plano ZX de la línea de tiro que pasa por los puntos E (enganche del arado) y T (enganche del tractor). Esta línea puede ser paralela, arado) coincidente o cortar a la línea CC1. Un enganche defectuoso se produce cuando el punto de intersección de la línea de tiro Fv y la resultante de Rv y P se distancien del centro de resistencia. Un enganche alto E1 origina la reacción Qv1 delante de C en C1 haciendo que la reja tenga la tendencia de penetrar en el suelo lo cual aumenta innecesariamente la resistencia y por otra parte la labor resulta defectuosa. Un enganche bajo E2 retrasa la reacción Qv2 haciendo que el talón de la ladera tenga la tendencia de presionar contra el suelo innecesariamente. Plano horizontal La proyección de Rh origina una fuerza lateral H. La reacción H/L varía en función a las condiciones físicas del suelo, características de la vertedera y velocidad de operación. aracterísticas Si el tiro se hace en la misma dirección del movimiento se origina una reacción lateral Qh . Si se considera que el coeficiente de rozamiento es de 0,3 el valor de F será igual a L + 0,3H. Si la dirección de tiro se desvía un poco hacia la pared del surco la fuerza Fv aumentara y la vertedera rección tratara de penetrar mejor. 241
  • 242. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Arado de cinceles Arado cincel130 Este arado se utiliza cuando el objetivo de la labranza es el de remover y airear el suelo con un mínimo de inversión incorporando poco material superficial. En ocasiones se confunde el arado cincel con el cultivador. El arado cincel es una maquina mucho más sólida, fuerte y pesada que el cultivador. Sirve fundamentalmente para la labranza primaria en tanto que los cultivadores se usan para la labranza secundaria y especialmente para controlar el crecimiento de malezas. Los cultivadores son maquinas mucho más livianas y se utilizan en operaciones superficiales. Acción del arado cincel en el suelo Cuando el cincel penetra en el suelo, generalmente a mas de 30 cm. de profundidad y avanza a una determinada velocidad, el suelo se levanta y las capas inferiores se fracturizan facilitando la aireación y una mejor distribución del agua. Como la capa superior del suelo no es drásticamente removida ni invertida se reducen los procesos erosivos. Objetivos 1. Mantener la máxima cantidad de residuos vegetales en la superficie del suelo para minimizar los procesos erosivos 2. Facilitar la penetración del agua para mantener suficiente humedad 3. Reducir la evaporación 4. Ayudar al control del crecimiento de malezas Tipos y tamaños Se fabrican una extensa variedad de tipos y tamaños adaptables a la mayoría de los tractores agrícolas. Tipos de cinceles 130 www.google.com/imghp 242
  • 243. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El cincel es el elemento activo de acción. Pueden ser: • • Semirígidos Flexibles Los cinceles están unidos al bastidor mediante una abrazadera. La utilización de este arado se aconseja cuando en el suelo existen muchos obstáculos como piedras o troncos. Los cinceles flexibles tienen un resorte que protege al cincel y al bastidor para que no se rompan cuando topan con un obstáculo demasiado fuerte. Accesorios Hay una gran variedad de accesorios. Los más conocidos son: A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M. Cuña. Se utiliza en suelos libres e obstáculos Cola de golondrina. Para destruir malezas Cola de golondrina para trabajos pesados Roturador. Mejor control e la erosión Escardillo. Para uso pesado Abre surcos Abre surcos para suelos duros Punta reversible para roturar el suelo Roturador de suelos duros y pesados Roturador que produce un semivuelco de la tierra Roturador de pie de arado Controlador de malezas Fracturizador del suelo Ventajas y desventajas del uso del arado cincel Ventajas: • • • • • Rompe el pie de arado cuando este no esta muy profundo Controla la erosión hídrica Controla la erosión eólica Tiene gran capacidad de campo Incrementa la actividad biológica 243
  • 244. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • Mejora la estructura del suelo Evita la compactación del suelo • • • Acelera el rebrote de malezas Da lugar a una excesiva ventilación del suelo No trabaja bien en suelos húmedos. Desventajas En el Ecuador se realizó una gran difusión del uso de este arado en la región Interandina, especialmente en zonas cuyos suelos son susceptibles a la erosión. Arado rotativo Arado rotativo o rotavator131 Este arado se utilizó exitosamente en 1910 cuando el suizo Von Meyenberg introdujo mejoras notables al diseño original. Este arado se utilizo por primera vez en los Estados unidos de Norteamérica en la década de los 50. En el Ecuador se cree que se introdujo en la década de los 60 Usos • • • Formar una cama de semillas de textura fina Obtener una buena mezcla de residuos vegetales con el suelo Preparar el suelo en forma rápida con un solo pase del implemento Precauciones No se aconseja la utilización continuada de este implemento en razón de haberse observado que su uso excesivo tiende a afectar la estructura del suelo. 131 www.google.com/imghp 244
  • 245. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Descripción y principales componentes Es accionada por el eje toma de fuerza del tractor. La parte operativa es un eje pesado al que se le acopla varias cuchillas de diseño especial. Este eje se llama rotor. Rotor y cuchillas132 El rotor tiene un sistema de transmisión compuesto por un embrague de seguridad y una caja de engranajes. Tipos Los siguientes son los tipos más comunes: ás • • • • De eje vertical De eje horizontal Autopropulsados Integrales En el Ecuador el tipo que másse utiliza es el accionado por la toma de fuerza del tractor, por lo se cual en este texto se hace referencia solamente a este tipo de arado. Profundidad de operación Varía entre los 10 y 15 cm. La profundidad de trabajo se controla mediante el sistema hidráulico del tractor, una rueda de control y de un patín que tiene el arado. 132 BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO 245
  • 246. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cuchillas Son los elementos activos de acción. Se conocen los siguient tipos: siguientes • • • • Cuchilla en forma de L. Es eficiente en el control de malezas Cuchilla en forma de C. Tiene mejor acción penetrante en suelos duros Cuchillas cortas. Se usan en el control de malezas Cuchillas largas. Se usan para labranza mínima l Descripción del trabajo del arado Trabajo del rotor El rotor gira en la misma dirección que giran las ruedas del tractor. Al rotor están unidas las cuchillas. Normalmente hay tres pares de cuchillas. Cuando se trabaja en suelos húmedos se suele emplear solamente dos pares. Velocidad del rotor Depende del contenido de humedad del suelo. En suelos con mediano contenido de humedad la velocidad del rotor debe ser alta. No es aconsejable trabajar en suelos secos por cuanto las cuchillas se desgastan rápidamente Trabajo de la cuchilla. Durante la operación la cuchilla hace un tajo al suelo cuyo tamaño depende de la velocidad de avance del tractor, del número de cuchillas y de la velocidad de rotación del rotor 246
  • 247. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Trabajo de la cuchilla133 Arado subsolador Usos El subsolado del suelo tiene como propósito el romper la capa dura que forma a determinada olado profundidad por efecto de la compactación causada por los repetidos pases de la maquinaria agrícola o por los animales. Esta capa endurecida impide el desarrollo normal del sistema radicular del de las plantas y dificulta la penetración del aire y del agua. Condiciones para el uso del arado • • • El suelo debe contener un mínimo de humedad Debe existir el pie de arado La labor no debe hacerse a demasiada profundidad. Cuando el subsolado tiene como finalidad eliminar el exceso de agua retenida por el suelo, se solado acopla al arado un accesorio llamado topo, que no es otra cosa que una pieza de metal de forma cilíndrica y alargada semejando una bala El topo deja un tubo natural (dren) que sirve para eliminar el excedente de agua retenida por el que suelo. Tipos y tamaños. Los más comunes son los de tipo integral con modelos que varían desde 1 reja has mas de 10, dependiendo de la potencia del tractor. Cuando se utilizan 2 o más rejas, estas van acopladas a tas un bastidor o a una barra portaherramientas que permite variar la separación de las rejas. Los arados subsoladores modernos tienen un mecanismo de protección que evita daños en implemento cuando este toma con algún obstáculo. Componentes 133 Ibíd. 247
  • 248. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. 2. 3. 4. 5. Reja Filo cortante de la reja Punta Pie Abrazadera Análisis de las maquinas utilizadas en la labranza secundaria Rastra – arado Rastra – arado134 Este implemento realiza un trabajo de tal naturaleza que se lo ubica entre los arados de discos y las rastras de discos, de ahí sui nombre de rastra-arado. A este implemento se lo conoce también con los nombres de arado de discos verticales y arados trigueros. Esta máquina fue diseñada para trabajar las grandes planicies de producción de trigo de los Estados Unidos de Norteamérica en la década de los años 20. En el Ecuador su uso es muy restringido 134 BUCKINGINGHAM, F. Tillage. FMO 248
  • 249. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La rastra – arado consiste en discos o cuchillas esféricas montadas sobre un eje único o varios ejes según sean de tipo rígido o flexible, respectivamente. Los discos están dispuestos en tal forma que arrojan la tierra hacia el lado derecho. Función La principal función de este implemento es cortar y mezclar el suelo con residuos vegetales con un mínimo de pulverización de la tierra. Realiza un trabajo superficial, dependiendo del tamaño de los discos y del espaciamiento entre estos. Tipos y tamaños Se conocen los siguientes: • • • Remolcados Integrales Reversibles Arados remolcados Son los de mayor tamaño y pueden ser rígidos o flexibles. Los rígidos constan de un bastidor y un eje rígido diseñado especialmente para trabajar en suelos planos. Un modelo común de este tipo de implemento tiene discos de 56 cm a 66 cm de diámetro, espaciados 23. entre sí. Los de tipo flexible están construidos de tal manera que se adaptan bien a las ondulaciones o desniveles del terreno. Arados tipo integral Se acopla directamente al tractor mediante el sistema de 3 puntos. Los tamaños corrientes constan de 4 a 7 discos de 61 a 66 cm. de diámetro especiados 24 cm. entre sí. 249
  • 250. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Arado de vertedera integral135 Arado reversible Están construidos de tal manera que vuelcan la tierra hacia la derecha y hacia la izquierda. Arado de vertedera reversible136 Trabajo del arado – rastra Arado-rastra137 El implemento debe ser ajustado de tal manera que se logre el máximo ancho de trabajo. La forma de trabajar con esta maquina es por el método “alrededor del campo, redondeando las esquinas”. 135 www.google.com/imghp Ibíd. 137 Ibíd 136 250
  • 251. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Debe tenerse en cuenta que en cada esquina queda una pequeña parte sin arar, lo cual se obvia dando un pase extra. Calidad del trabajo Hace un excelente trabajo dependiendo de los siguientes factores: • • • • • • Diámetro del disco Angulo de corte Fuerzas del suelo Peso Línea de tiro Ruedas de surco Diámetro del disco Los diámetros más comunes varían de 0,45 m a 0,66 m y pueden estar espaciados desde 0,18 m hasta 0,25 m entre sí. Mientras más grande es el diámetro de los discos y menor el espaciamiento, la labor será mas profunda. Ángulo de corte Para determinar el ángulo de corte del implemento, se mide el ángulo formado por el eje de los discos y la dirección de avance. El ángulo de trabajo por lo general es de 42 a 45 grados, dependiendo de la maquina. Fuerzas del suelo Las fuerzas que actúan sobre el disco son muy complejas. Cuando el implemento trabaja con el máximo ancho de corte, los discos tienen la tendencia de rodar sobre la superficie del suelo, de ahí que, para lograr que los discos penetren en el suelo sea necesario adicionar peso. Cuando el ángulo de corte es pequeño se obtiene mayor penetración y las fuerzas verticales que actúan hacia abajo son menores que cuando trabaja en un ángulo de corte grande. La velocidad de rotación del disco es menor cuando el ángulo de corte es menor. Peso Cuando el implemento no penetra con facilidad en el suelo, es necesario adicionar peso. Línea de tiro El centro de resistencia del implemento esta localizado en el centro del eje en donde están colocados los discos. Este punto, con el centro de tiro del tractor debe formar una línea paralela respecto a la dirección de avance o del surco abierto en la pasada anterior del implemento. Rueda de surco 251
  • 252. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La rueda delantera de surco debe ajustarse a un ángulo aproximado de 5 grados hacia el lado derecho con respecto a la vertical. Rastras de discos Rastra de discos de gran peso y tamaño138 Las rastras de discos fueron utilizadas por primera vez en el Japón. En América se fabricaron las primeras rastras en 1870. La rastra de discos es ampliamente utilizada en el Ecuador tanto para la labranza primaria como para la labranza secundaria. Las rastras de discos de gran peso y tamaño se utilizan para la labranza primaria Componentes Los principales son: • • • • • • • • • Discos Cuerpo de los discos Carretes espaciadores Armazón o bastidor Barra de enganche Cojinetes Paragolpes Limpia discos Contrapesos Discos La mayoría de las rastras tienen discos esféricos y de bordes lisos, pero existen también discos de bordes escotados y de concavidad variable. El tamaño de los discos es variable siendo el más corriente de 50 a 60 cm de diámetro. En la figura se ve varias formas y tamaños. 138 BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO 252
  • 253. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Discos para rastras139 Cuerpo de discos Consta de 3 a 13 discos que van en un eje común, generalmente de sección cuadrada. Los discos están separados por los carretes espaciadores. Las distancias entre discos varían entre 15 y 22 cm en las rastras livianas y de 25 a 30 cm en las rastras pesadas. Cuerpo de discos140 Carretes espaciadores Son de fundición y giran con los discos excepto dos en cada cuerpo que son los cojinetes y espaciadores al mismo tiempo Carretes141 Armazón o bastidor Cada sección de discos esta unido a un fuerte bastidor rectangular o tubular apoyados sobre brazos que descansan a su vez sobre los cojinetes del eje. Los bastidores de una rastra de doble efecto se 139 www.google.com. imghp Ibíd. 141 Ibíd. 140 253
  • 254. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez enlazan entre sí mediante dispositivos articulados que en la mayoría de los casos, permiten ajustar el ángulo de ataque con lo que se puede obtener distintas profundidades de trabajo. Bastidor Barra de enganche Esta sujeta a los bastidores de los cuerpos delanteros. Las rastras integrales tienen un bastidor rígido para que los cuerpos permanezcan siempre en posición fija. Barra de enganche142 Cojinetes Las rastras livianas por lo general, están dotadas de dos cojinetes por cuerpo, las pesadas tienen mas de dos. Los cojinetes con manguitos espaciadores de forma especial, sobre ellos descansa el peso de la maquina a través de los brazos. Los cojinetes son de tipo antifricción de rodillos o bolas que pueden o no tener dispositivos para lubricación a presión o pueden ser sellados y auto lubricados. Cojinete143 142 Ibíd. 254
  • 255. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Paragolpes Cuando se emplean dos cuerpos de discos que lanzan la tierra hacia fuera, La fuerzas laterales que actúan sobre ellos tienden a empujar el uno sobre el otro. En estos casos se coloca en la parte convexa de los discos extremos de cada cuerpo una placa de fundición de varios kilogramos de peso en forma de media luna. En lugar de absorber las presiones laterales por medio del bastidor, brazos y cojinetes, se deja que los cuerpos apoyen el uno contra el otro por medio de estas lacas. Se suele colocar placas similares en los discos extremos exteriores de los cuerpos de las rastras de doble efecto para proteger la cabeza del tornillo del cuerpo de la rastra de golpes contra obstáculos. Limpia discos Cada disco va provisto de un limpiador cuya misión es desprender la tierra adherida a la cara cóncava del disco. Limpia discos144 Contrapesos El bastidor lleva una pieza a manera de caja destinada a la colocación de pesas sobre los cuerpos de la rastra. Tipos de rastras Según como se enganchan al tractor son: • • Integrales Remolcadas Las rastras tipo integral se acoplan al sistema de tres puntos del tractor. Las rastras tipo remolque se enganchan a la barra de tiro del tractor. 143 144 BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO www.google,com/imghp 255
  • 256. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastra remolcada145 Según la disposición de los cuerpos son: • • De acción simple De doble acción Las rastras de efecto simple constan de dos secciones de discos colocaos longitudinalmente una a continuación de otra de tal forma que arrojan la tierra en direcciones opuestas. Rastra de efecto simple146 Las rastras de doble efecto están formadas por dos cuerpos (cada cuerpo se compone de dos secciones) de discos posteriores y otros dos anteriores dispuestos de tal manera que arrojan latiera en direcciones opuestas, esto es, si la sección del cuerpo delantero arroja la tierra hacia la derecha, viene atrás la sección posterior que arroja la tierra hacia la izquierda. 145 146 Fuente: Baldam BUGKINGHAM, F. Tillage. FMO 256
  • 257. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastra de doble efecto147 Según la disposición de los cuerpos son: • • • Tipo tandem Tipo excéntrico Tipo escuadrón Rastras tipo tamdem Descritas anteriormente cuando se hizo relación a las rastras de doble efecto Rastra tipo tandem148 Rastras tipo excéntrico Las rastras excéntricas pueden trabajar con el eje desplazado a voluntas a la derecha o a la izquierda con relación a la marcha del tractor mediante un cambio de enganche, esto permite trabajar la tierra bajo las ramas de los árboles, junto al tronco, donde el tractor no puede acercarse. 147 148 Ibíd www.google.com/imghp 257
  • 258. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastra tipo excéntrico149 Rastras tipo escuadrón Esta formada por 4 o por 6 cuerpos. Dos o tres de ellos están ubicados en la parte anterior de tal forma que arrojan la tierra hacia el lado derecho, otros dos o tres cuerpos están en la parte posterior dispuestos en la misma línea de tal forma que arrojan la tierra hacia el lado izquierdo. El ancho de corte de las rastras El ancho de corte de las rastras de acción simple se determina mediante la siguiente fórmula: A = 0,95NS + 0,3D Donde: A = ancho de corte N = numero de espacios entre los discos S = espaciamiento entre discos D = diámetro de los discos. Para las rastras tipo tandem: A = 0,95NS + 1,2D 149 Ibíd. 258
  • 259. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Para las rastras excéntricas: A = 0,95NS + 0,6D Rastras de dientes La utilización de la rastra de dientes e tan antigua como lo es el uso del arado. Las primeras rastras de este tipo fueron construidas en el año 1810 (rastras de dientes rígidos). Las rastras de dientes flexibles se comenzaron a utilizar en el año 1860. Usos Se utilizan para: • • • • Completar la labranza secundaria después de la rastra de discos a fin de obtener una buena cama de semillas Nivelar el suelo Como labor previa y posterior a la siembra al voleo Controlar las malezas en sus primeras estados de crecimiento Tipos Básicamente, hay tres tipos: • • • De dientes rígidos De dientes flexibles De dientes rotativos Rastra de dientes rígidos Están formadas por varias secciones. En estas están las barras porta dientes a las que se unen los dientes por medio de abrazaderas en unos casos y en otros pueden ser soldados. Tienen diferentes diseños en cuanto a su forma. En Europa se construyen rastras de dientes rígidos con el armazón o chasis en forma de zigzag. Cada sección puede tener mas de 3 barras portaherramientas. 259
  • 260. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastra de dientes rígidos150 Rastra de dientes flexibles151 Rastra de dientes rotativos152 Rastras de dientes flexibles Estas rastras tienen dientes largos y curvados por lo que tienen gran flexibilidad- Son apropiadas para trabajar en terrenos pedregosos. Están formadas por varias secciones cada una de las cuales consta de 3 a 4 barras con dientes escalonados. Rastras de dientes rotativos Son rastras e gran utilidad y eficacia en el control de malezas. Se construyen en una amplia gama de anchos y con una gran variedad de secciones en las que van los ejes que llevan unas placas de forma circular que son los porta dientes. A este tipo de rastras se les conoce con el nombre de azadones rotativos. Algunos autores consideran que este implemento es un cultivador y no una rastra. 150 Ibíd Ibíd 152 Ibíd. 151 260
  • 261. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastra de dientes rotativos153 Trabajo de las rastras de dientes ntes El trabajo de desmenuzamiento de los terrones dejados por la rastra de discos tiene lugar por efecto de la aceleración y del impacto de las partículas de tierra. Estos efectos dependen de varios factores entre los cuales se mencionan a los más import importantes: • • • • • Peso de la rastra eso Numero de dientes de la rastra umero Angulo de los dientes con relación a la vertical ngulo Largo y forma de los dientes argo Velocidad de operación elocidad En rastras de dientes rígidos y oscilantes el desterronamiento se produce por el movimiento de avance y por el de rotación. En las rastras de dientes rotativos el desterronamiento se produce por el movimiento de avance y por el de rotación. Cuando los dientes son de puntas estas tienen dos agujeros en el extremo para unir la punta en el soporte. Hay puntas desmontables para usarlas en soportes lisos. El diente tiene la forma más o y menos circular pero con suficiente espacio para dar paso a la hojarasca. Rodillos Los rodillos llamados también rastras rotativas y rastras compactadoras son maquinas que se utilizan para la labranza secundaria del suelo. Usos Estas maquinas se utilizan para: 153 BUCKINGHAM ,F. Tillage. FMO MO 261
  • 262. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • Romper los terrones dejados por el pase del implemento anterior (por lo general rastras de discos) Compactar la superficie del suelo eliminando los espacios de aire para asegurar un mejor contacto entre la semilla y el suelo para mejorar la germinación Nivelar el suelo y dejarlo listo para la siembra Tipos Los más comunes son: • • • De rodillos dentados De rodillos pata de pato De rodillos lisos en combinación con dientes fijos o flexibles Rodillo liso154´ Rodillo dentado155 La efectividad de los rodillos depende principalmente de los siguientes factores: 1. 2. 3. 4. 154 155 diámetro de los rodillos peso de los rodillos tipo de rodillo velocidad de operación. www.google.co,/imghp Ibíd. 262
  • 263. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los rodillos lisos se utilizan cuando se desea conseguir un suelo muy bien pulverizado y aplanado. Hay rodillos que tienen aros o discos alternados, uno de borde liso y otro de borde recortado o dentado. Los aros de borde recortado tienen un diámetro mayor con relación a los de borde liso y giran a una velocidad más lenta. Estas características permiten una limpieza automática de los aros y el suelo no se pega como suele ocurrir con los aros lisos. Los rodillos con aros tipo pata de pato son efectivos en suelos donde existen terrones más o menos grandes. Rodillos para rastras156 Rodillo compactador de suelos 156 BUBCKINGHAM, F. Tillage. FMO 263
  • 264. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cultivadores A principios del siglo XVIII, Jethro Tull invento el cultivador de tiro por caballo. En 185 se invento 1856 el cultivador formado por varios cuerpos en paralelo tirado también por caballos. El primer cultivador montado en tractor se desarrollo aproximadamente en 1925. Usos 1. 2. 3. 4. 5. Eliminación de malezas conservación de una capa de rastrojo suelto sobre la superficie mayor absorción del agua aeración del suelo incrementa la actividad microbiana del suelo La operación y ajuste de los cultivadores es algo más complicada que todas las demás herramientas utilizadas en la labranza secundaria. El cultivador se usa normalmente cuando las se plantas están muy jóvenes a las que produce algún daño. Si se trabaja en surcos irregulares o curvados es conveniente usar un cultivador con no más de uno u dos surcos. Sobre terrenos nivelados y surcos rectos se emplean cultivadores de mayor tamaño. La velocidad de trabajo debe cultivadores ser de aproximadamente 8 kph para que la labor sea de calidad. Los elementos activos de acción del cultivador se clasifican en función a la forma en que cortan y mueven el suelo, estos son: 1. escarificadores 2. extirpadores Los escarificadores hacen un corte vertical en el suelo, mientras que los extirpadores hacen un corte horizontal 264
  • 265. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez a) tipos de escarificadores b) tipos de extirpadores De acuerdo al tipo de enganche al tractor los cultivadores se clasifican en montados o integrales y cultivadores de arrastre. Los cultivadores montados se pueden instalar tanto en la parte trasera como en la delantera del tractor. La instalación delantera es la que va delante de las ruedas traseras del tractor aunque algunas herramientas se pueden instalar detrás del tractor para eliminar las huellas del mismo. Los cultivadores de montaje trasero se acoplan generalmente al enganche a tres puntos del tractor. Cultivador de montaje delantero157 Surcadoras Las surcadoras son básicamente dos cuerpos de arado de vertedera unidas por lo talones con el objeto de arrojar la tierra a ambos lados. Los cuerpos de las surcadoras son montados en las barras portaherramientas por medio de abrazaderas. Las barras portaherramientas pueden ser de tipo integral o de tipo remolque. Los cuerpos tienen un ancho de corte variable según el ancho de surco que se desee abrir. Las secadoras son utilizadas para abrir surcos para conducir agua para riego, principalmente. Hay diferentes tipos para ser usados en función al tipo de suelo 157 BUCKINGHAM, F. Tllage. FMO 265
  • 266. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Uso general suelos duros suelos arcillosos Mureadoras Las mureadoras están formadas por dos pares de discos colocados en forma opuesta uno con respecto al otro. Esta maquina arroja la tierra hacia ambos lados en forma similar al trabajo que realiza una surcadora. Esta formada por una barra a la que se acoplan una o más pares de discos según el ancho del bastidor y la potencia del tractor. Los discos van colocaos sobre cojinetes de rodillos cónicos y pueden ser angulados lateralmente de manera que pueden hacer camellones o muros de distinto ancho para adaptarse a las exigencias de cada trabajo. Bordeadoras Consiste en dos cuerpos de discos colocados en forma opuesta. Los cuerpos pueden ser de dos o más discos que están soportados por brazos oscilantes ajustables que permiten cambiar el ángulo de trabajo. Los cuerpos pueden ser invertidos con el propósito romper los muros. Esta maquina se utiliza para hacer muros p bordos anchos que sirven de verdaderas diques para contener el agua y mantenerla en pozas como las que se hacen cuando se cultiva arroz. Las bordeadoras generalmente se acoplan a una barra portaherramientas. 266
  • 267. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Efectos del uso de las maquinas en la labr labranza convencional de los suelos agrícolas Las maquinas que se utilizan para la labranza convencional son generalmente los arados y las rastras. La utilización de estas maquinas producen cambios significativos en las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos agrícolas. icas La estructura es una característica física de los suelos agrícolas que puede ser modificado debido al uno intensivo de las maquinas. En efecto, con el transcurso del tiempo y el continuado uso de los arados y rastras se ha observado que los suelos tienen la tendencia a: bservado 1. 2. 3. 4. compactarse superficialmente formar el pie de arado en capas mas profundas erosionarse disminuir su capacidad de infiltración. Las rastras por su acción pulverizadora del suelo, su utilización frecuente causa procesos erosivos causa de gran magnitud y contribuye a la formación de costras y al desmejoramiento de la estructura del suelo. Todo esto incide notablemente en la deficiente germinación de las semillas y el escaso desarrollo del sistema radicular de las plan plantas. Desde el punto de vista químico, el uso continuado de los arados y rastras, influye en la formación de nitratos, es decir se incrementa la fertilidad nitrogenada a costa de la fertilidad nitrogenada potencial. Por otra parte, se ha comprobado que el grado de aerobiosis se incrementa especialmente con el uso de los arados – rastra. 267
  • 268. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las propiedades biológicas de los suelos también se ven afectadas por cuanto la acción de los arados, al invertir el prisma de tierra ubica a los organismos superficiales en capas mas o menos profundas donde no existe mucho oxigeno. Contrariamente ocurre con los organismos de capas inferiores. Esta circunstancia hace que disminuya la vida microbiana del suelo. La labranza convencional o de cualquier otro tipo que signifique u agresivo movimiento de la capa superficial del suelo, no solo que expone la materia orgánica para que mineralice sino también que deja expuesta el agua retenida en los poros para que se evapore. Un suelo sin protección vegetal superficial esta expuesta a los efectos que causa la lluvia. En efecto, las gotas de lluvia tienen mucha energía y son capaces de romper los agregados del suelo produciendo el encostramiento que es perjudicial, especialmente para la infiltración del agua. Este encostramiento se produce cuando las partículas resultantes de la rotura de los agregados del suelo tienden a tapar los poros sellándolos y formando una costra cuando se seca. Por otra parte, si es una pendiente y el suelo no esta en condiciones de absorber toda el agua que cae, esta comienza a correr sobre la superficie arrastrando consigo gran parte del suelo superficial. Esto es lo que se conoce con el nombre de erosión hídrica que es un problema muy serio en ciertas zonas del Ecuador. Se conoce también, que el dióxido de carbono es uno de los gases que provocan el efecto invernadero. Cuando se mineraliza la materia orgánica o se descomponen los residuos existentes en el suelo, se elimina a la atmósfera una gran cantidad de este gas. Si mediante el manejo adecuado del suelo se puede fijar la materia orgánica al suelo en vez de mineralizarla tan activamente, se reduce una buena parte del dióxido de carbono que surge del suelo hacia el exterior. Con la labranza convencional esto es poco probable que ocurra. Para evitar o reducir los efectos negativos de la labranza convencional sobre los suelos agrícolas es indispensable hacer la menor cantidad de operaciones. Efectos del uso de las maquinas utilizadas en la labranza de conservación de los suelos agrícolas. La labranza de conservación es un sistema de preparación del suelo que reduce la perdida de la capa arable y del agua disponible para las plantas. La labranza de conservación permite que el suelo tenga una elevada capacidad de infiltración del agua reduciendo el escurrimiento superficial. 268
  • 269. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Este tipo de labranza reduce los costos de producción por cuanto evita el uso excesivo de la maquinaria agrícola y de productos agroquímicos. El arado cincel es el implemento que más se usa para este tipo de labranza en el Ecuador. Una de las ventajas que se le atribuye a la labranza de conservación es la necesidad de usar un 50% más de agroquímicos lo cual a la larga puede causar algún tipo de impacto ambiental. Se ha manifestado también que este tipo de labranza favorece el incremento de insectos perjudiciales a los cultivos, pero también se ha dicho que favorece el incremento de insectos benéficos En todo caso, la labranza de conservación es cada vez más popular entre los agricultores por cuanto reduce al mínimo las labores tradicionales, aumenta la biodiversidad, reduce la erosión, conserva la humedad y no altera significativamente la estructura del suelo. Se estima que actualmente se cultivan alrededor de 80 millones de hectáreas bajo este tipo de labranza en todo el mundo. En Latinoamérica Brasil y Argentina son los países que más superficie tiene bajo este tipo de labranza. Maquinas utilizadas en la labranza cero (no-labranza) La no-labranza consiste en destruir la vegetación indeseable mediante la aplicación de un producto químico y luego de 2 o 3 días sembrar directamente. Es decir no se requiere ningún tipo de preparación mecánica del suelo. La maquina necesaria consiste en una sembradora capaz de abrir el suelo y colocar las semillas en él. Este sistema tiene las siguientes ventajas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Rendimientos más altos Costo de producción menores Mejor retención del agua Menos erosión Menos compactación Reducción de la mano de obra. En el Ecuador este tipo de labranza se esta generalizando especialmente entre los agricultores soyeros en la zona de Quevedo, Provincia de los Ríos. 269
  • 270. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Labranza cero Maquinas utilizadas en la labranza profunda La labranza profunda o subsolado del suelo se realiza cuando se desea eliminar el pie de arado que, como se sabe, restringe el desarrollo del sistema radicular de las platas, limita el movimiento del agua dando lugar a encharcamientos del suelo. Para que la labor de subsolado sea de buena calidad se requiere que el suelo reúna determinadas condiciones. Por ejemplo, el contenido de arcilla debe ser entre el 12% y el 30% con un contenido muy bajo de humedad. El arado subsolador que es la maquina mas utilizada en esta labor, al penetrar en el suelo fracturiza las capas profundas del mismo. La profundidad a la que se puede trabajar utilizando el arado subsolador depende del tamaño del implemento y de la potencia del tractor a más de las condiciones propias del suelo. En el Ecuador se han realizado trabajos de subsolada a una profundidad de hasta 40 centímetros y a una distancia de hasta 1 metro entre cada penetración de la reja del arado con muy buenos resultados. Maquinas utilizadas para la labranza en surcos La labranza en surcos no es una practica muy usual en el Ecuador fundamentalmente por cuanto se requiere de maquinas especiales y por que la formación de surcos es muy laboriosa lo que significa que es un trabajo muy costoso. La labranza en surcos llamada también labranza en camellones o bancales se caracteriza por que una parte de la capa arable es removida para formar los camellones que pueden ser de distinta forma, ancho y tamaños. 270
  • 271. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Este tipo de labranza esta considerado como una labranza conservacionista que combina las técnicas de la labranza mínima o cero labranza con el mantenimiento de un suelo suelto en las hileras el cultivo. Mediante la labranza en surcos se ha determinado que las plantas se desarrollan con mas facilidad sobre too en suelos poco profundos y mal drenados. Además, se considera que es un método muy eficaz para el control de la erosión, la retención de la humedad y el control del crecimiento de malezas. Sin embargo, este método presenta algunas desventajas, especialmente, como se dijo antes, porque demanda de maquinas especiales y es muy costosa lo que sin duda, incide en los costos de producción del cultivo. Así mismo, otra desventaja de la labranza en surcos, es que solamente se la puede poner en práctica en terrenos planos puesto que los camellones son muy difíciles de construir en terrenos con cierta pendiente en donde hay que construir los surcos en contorno. El mantenimiento de los camellones también es una tarea complicada y costosa. Máquina para formar camellones Preparación del terreno para la siembra en surcos, con discos acoplados a la barra portaherramientas158 158 BUCKINGHAM, F. Tillage. FMO 271
  • 272. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Perfil del suelo para la siembra en surcos Labranza del suelo bajo agua159 Este tipo de labranza es muy común en las zonas arroceras del Ecuador donde se siembra arroz de trasplante o al voleo con semilla pregerminada. El principal objetivo de la labranza bajo agua es el de mantener el suelo sumergido con una lamina de agua que oscila entre 5 y 30 cm. A la preparación del suelo bajo agua se le conoce con el nombre de fangueo. El fangueo consiste en mezclar el suelo con el agua para obtener un material blando o fango muy poco permeable. El fangueo destruye los agregados del suelo hasta partículas individuales. El suelo sufre una compresión en sentido normal y una deformación tangencial por el desplazamiento de las partículas sobre otras a humedad por encima del limite plástico, por lo tanto, ocurre un cambio en las propiedades físicas de los suelos disminuyendo su resistencia al corte y presión y reduciendo los poros responsables de la transmisión del agua, la conductibilidad hidráulica saturada, y las perdidas de agua por precolación. Las ventajas de este tipo de labranza son que se facilita la nivelación de los suelos, se requiere menos energía para la labranza en comparación con otros métodos, se controlan mejor las malas hierbas, se reduce las perdidas de fertilizantes por percolación. Para compactar el suelo se requiere de u implemento con ángulo de 45 grados, como por ejemplo un disco. En la práctica se podría utilizar una rastra de discos trabajando entre 90 y 180 grados a la dirección de avance lo que produciría compactación y sellamiento como resultado del deslizamiento de los discos sobre en fondo del suelo removido, mientras que la parte superior de estos mueve el suelo preparando la zona superficial suelta tal como se ilustra a continuación: 159 Tomado de los apuntes del curso de mecanización agrícola. 1978 272
  • 273. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Ángulo de ataque del siente para la compactación y manera como el disco compacta el suelo en la parte inferior y deja el suelo suelto en la parte superior Forma deseable de la cuchilla en el arado rotativo para las labores de cultivo y sellamiento Trabajando en suelo de consistencia plástica el requerimiento de fuerza de arrastre es elevado y se ncia producen problemas de tracción por lo que es ventajoso utilizar arados rotativos (rotavator), accionados por el eje toma fuerza del tractor cuando el contenido de humedad del suelo es elevado. Este tipo de implemento por l general no requiere de fuerza de evado. arrastre si son empleados en marchas lentas ya que inclusive son capaces de arrastrar al tractor produciéndose patinaje negativo. Otro aspecto importante es evitar que el tractor se hunda y por lo tanto se debe asegurar la hunda flotación y por lo tanto se debe utilizar doble llanta, ruedas metálicas o semiorugas semiorugas. El diseño de las cuchillas del arado rotativo tiene gran importancia en el sellamiento del fondo del suelo. Por lo general para la preparación del suelo en condiciones friables se utilizan cuchillas con ángulo de 90 grados o más con lo cual se disminuye el área de deslizamiento en el fondo del surco, mientras que para el caso de preparación del suelo bajo agua es fundamental obtener la mayor superficie de deslizamiento y por lo tanto se recomienda la utilización de cuchillas curvas tal como se indica en la figura anterior. Conceptos básicos de la importancia de una adecuada preparación del suelo Una vez que se ha hecho una descripción de las principales maquinas que se utilizan en la labranza descripción primaria y en la labranza secundaria, así como se ha indicado los tipos de labranza mas utilizados en nuestro medio, es necesario que el estudiante se familiarice con el tema relacionado con las condiciones que debe reunir el suelo para un buen desarrollo de las plantas. Estas condiciones son: 273
  • 274. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Temperatura del suelo Las semillas germinan mejor en suelos cuya temperatura varía entre 18 y 24 grados centígrados. Por lo tanto, en el Ecuador el área bajo cultivo no presenta problemas en este aspecto. Para el crecimiento de la mayoría de los cultivos la temperatura optima es de alrededor de 25 grados centígrados. La temperatura de un suelo depende de la radiación solar que recibe, del color del suelo, del contenido de humedad de la cobertura vegetal que tenga y del ángulo que presente a los rayos del sol. Los suelos con colores claros (arenas blancas por ejemplo) reflejan una mayor cantidad de la radiación solar que los suelos obscuros. La humedad del suelo también influye en su temperatura porque la radiación tiene que evaporar el agua antes de que entre el aire caliente en los poros. La temperatura del suelo depende también de la cantidad de vegetación que este tenga en su superficie. El efecto de la cobertura es disminuir la temperatura máxima del suelo en el día y elevarla un poco durante la noche, este efecto se puede producir con vegetación cortada y dejada en la superficie. El ángulo que presenta el suelo a los rayos solares. Aeración del suelo Los poros del suelo que no contienen agua tienen gases a lo que se llama atmósfera del suelo. El gas que esta presente en mayor cantidad es el bióxido de carbono (CO2). Las raíces de las plantas y los microorganismos necesitan oxigeno (O2) y producen bióxido de carbono que sale del suelo. El desarrollo de las raíces es afectado cuando el contenido de oxigeno es bajo y su crecimiento se detiene cuando ese contenido tiene concentraciones menores que el 5%. La demanda de oxigeno del sistema radicular de las plantas y su sensibilidad al bióxido de carbono aumenta con el aumento de temperatura. El arroz y otros cultivos sin embargo, pueden sobrevivir con muy poco oxigeno. Hay algunos factores que influyen en la cantidad de aire que llega a las raíces: 1. 2. 3. 4. el la la la numero de poros en el suelo y su tamaño cantidad de poros llenos de agua existencia de capas en el suelo existencia de estratos impermeables. Como promedio, se ha establecido que en la mayoría de cultivos debe haber por lo menos el 10% de poros llenos de aire. Capacidad retentiva de agua 274
  • 275. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Esta capacidad depende de la porosidad del suelo y del tamaño de los poros. La cantidad de agua en el suelo que debe estar disponible para las plantas es entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento. Es decir alrededor de 15 bares para la gran mayoría de los marchitamiento. cultivos. La infiltración de agua en el suelo depende de su textura y de su estructura. Además, depende también del contenido de humedad; cuanto menos húmedo esta un suelo más rápida es la infiltración. También la compactación del suelo ocasionada por el pase de las maquinas agrícolas, reduce la infiltración de los suelos. a = suelo arenoso franco b = suelo franco arenoso c = suelo franco arcilloso d = suelo arcilloso Tasas de infiltraci para varios suelos infiltración 275
  • 276. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Efecto del paso de las ruedas del tractor sobre la permeabilidad del suelo Efecto del número de impactos sobre la densidad de un suelo franco arcilloso. Impedimentos mecánicos Se refiere a aquellos factores físicos que impiden el crecimiento normal de los cultivos ya sea directa o indirectamente. La compactación en un suelo disminuye la porosidad y aumenta su densidad en masa. La compactación es causada especialmente por el paso continuado de los tractores. Se ha comprobado que el 90% de la compactación total en un suelo se debe a esta causa, por lo tanto bado es muy importante disminuir al máximo posible el número de pases del tractor sobre una misma superficie. Las raíces rompen las capas compactadas si la disponibilidad de aire, temperatura y humedad son de favorables. Si hay deficiencia de alguno de estos factores las raíces tienen dificultad en romper las 276
  • 277. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez capas compactadas. Se ha comprobado que se produce una significativa disminución en la producción de los cultivos cuando la raíz ejerce presiones sobre 5 libras por pulgada cuadrada 277
  • 278. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESUMEN Existe confusión en la literatura acerca de la terminología de la labranza, porque muchos de los términos utilizados son muy generales, y porque además existe un gran número de diferentes sistemas que varían en los implementos, las combinaciones de los implementos y las intensidades de laboreo. Más aún, los autores utilizan los mismos términos para sistemas distintos. La mayor confusión existe entre los términos labranza conservacionista, labranza reducida y labranza mínima. La labranza conservacionista es un término general que ha sido definido como "cualquier secuencia de labranzas que reduce las pérdidas de suelo y agua, en comparación con las de la labranza convencional" (Lal, 1995). Normalmente se refiere a un sistema de labranza que no invierte el suelo y que retiene rastrojos sobre la superficie. El porcentaje de rastrojos que permanecen después de diferentes sistemas de labranzas se presentan en el Cuadro 12. Otra definición de labranza conservacionista utilizada es "cualquier sistema de labranza o siembra que mantenga al menos 30% de la superficie del suelo cubierta con residuos después de la siembra, para reducir la erosión hídrica" Usando la primera definición, la labranza conservacionista incluiría los siguientes sistemas: La labranza cero (sinónimo de siembra directa y de no labranza) se refiere a la siembra dentro de los rastrojos del cultivo anterior sin ninguna labranza o disturbio del suelo, salvo lo necesario para colocar la semilla a la profundidad deseada. El control de las malezas depende mayormente del uso de herbicidas La labranza en bandas se refiere a un sistema donde se preparan hileras para la siembra de 5-20 cm. de ancho, mientras entre las hileras no se disturba el suelo y queda con su cobertura de rastrojos. En este sistema hay mayor remoción del suelo y una menor cobertura de rastrojos en las hileras de siembra que en la labranza cero. La labranza vertical se refiere a un sistema donde toda la tierra está preparada con implementos que no invierten el suelo y causan poca compactación. Por lo tanto, el suelo queda normalmente con una buena cobertura de rastrojo de más de 30% sobre la superficie. Los implementos más comúnmente utilizados son el arado de cincel, la cultivadora de campo y el vibrocultivador. La labranza en camellones se refiere al sistema de camellones y surcos. Los camellones pueden ser angostos o anchos, y los surcos pueden ser paralelos al contorno o construidos con una ligera 278
  • 279. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez pendiente dependiendo de si el propósito es conservar la humedad o drenar su exceso. Los camellones pueden ser semi-permanentes o construidos cada año, lo que afectará la cantidad de rastrojos que queda sobre el suelo. En los sistemas semi-permanentes que tienen una buena cobertura de rastrojos entre los camellones, habrá más remoción y menor cobertura de rastrojos en comparación con la labranza cero. En general este sistema es menos conservacionista que la labranza en bandas. La labranza reducida se refiere al cultivo de toda el área del suelo pero con la eliminación de uno o más laboreos en comparación con los sistemas convencionales de labranza. Esto se refiere a un rango amplio de sistemas distintos, como por ejemplo: • • • Rastra de discos o cultivadora, luego sembrar; Arado de cinceles o cultivadora, luego sembrar; Rotovator, luego sembrar. Principales objetivos de la labranza • • • • • • • • Acondicionar una cama de semilla con características físicas, químicas y biológicas que permitan una buena germinación de la semilla. Acondicionar una buena cama de raíces con características físicas, químicas y biológicas que favorezca el desarrollo del sistema radicular de las plantas. Incorporar al suelo los residuos vegetales a fin de agregar humus y mejorar la fertilidad Controlar el crecimiento de la vegetación indeseable Permitir la retención de suficiente humedad Facilitar la buena circulación del aire Destruir los insectos perjudiciales Prevenir los procesos erosivos. Tipos de labranza Algunos autores clasifican a la labranza de la siguiente manera: 3. Labranza primaria 4. Labranza secundaria Labranza primaria La labranza primaria es la acción más agresiva y profunda y consiste en cortar y fragmentar el suelo, enterrar los residuos vegetales por inversión, mezclarlos con el suelo o dejarlo sin disturbarlo teniendo en cuenta que, el objetivo especifico es el de crear una buena cama de raíces Las maquinas agrícolas que se utilizan en la labranza primaria son las siguientes: 279
  • 280. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. 2. 3. 4. 5. 6. Arado de discos Arado de vertedera Arado cincel Arado rotativo Arado subsolador Rastra de discos de gran peso y tamaño. Labranza secundaria La labranza secundaria consiste en acciones superficiales cuyo objetivo especifico es el de crear una buena cama de semillasLas maquinas agrícolas que se utilizan para la labranza secundaria son fundamentalmente las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Rastra de discos Rastra de resortes Rastra de clavijas Cultivadores Rodillos Azadón rotativo Practicas de labranza Las prácticas de labranza son diferentes en función a distintos factores entre los cuales se mencionan los más importantes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Clima Suelo Cultivo Topografía Condiciones de drenaje Requerimientos de tracción Aspectos económicos Preferencias del agricultor. No existe una labranza que se pueda calificar como ideal y que se adapte a todos los cultivos y condiciones de suelo, clima, etc. La diversidad de labores que pueden aplicarse para conseguir una buena labranza, hace que a estas prácticas se las clasifiquen así: 280
  • 281. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza Labranza convencional mínima optima reducida de conservación cero vertical bajo agua para recuperar suelos salinos Labranza convencional La labranza convencional consiste en un conjunto de labores primarias y secundarias con el fin de obtener una buena cama de semillas y una buena cama de raíces. El término convencional se refiere a la tradición de una zona en la que los agricultores realizan determinadas labores. La labranza convencional, vista desde esta óptica, consiste en labores típicas que son: • • • • Limpiar o destruir residuos vegetales existentes en el suelo. A esta labor, en nuestro medio rural, se lo conoce con el nombre de “roza” Arar Rastrar ( uno o más pases del implemento sobre una misma superficie) Mullir. En algunas zonas del pais, los agricultores aplican una variante que consiste en: • • • • Limpiar Rastrar Arar Mullir Efectos de la labranza convencional en los suelos agrícolas Cuando las maquinas agrícolas son utilizadas año tras año durante algún tiempo, puede tener efectos no deseables en el suelo. Estos pueden ser: • • • • La Formación del piso de arado Formación de costras superficiales Los suelos se vuelven propensos a procesos erosivos La infiltración del agua se hace más difícil circulación del aire se dificulta 281
  • 282. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Estos efectos no deseables traen como consecuencia una germinación deficiente y escaso desarrollo del sistema radicular de las plantas. Labranza optima Tiene como principal objetivo el de conseguir una optima preparación del suelo, sin importar cuantos pases de la maquinaria se de sobre la misma superficie. Labranza de conservación (llamada también labranza conservacionista) La labranza conservacionista es un término general que ha sido definido como “cualquier secuencia de labranzas que reduce las pérdidas del suelo y agua, en comparación con los de la labranza convencional (Lal, 1995) Desde este punto de vista conceptual la labranza conservacionista incluye a los sistemas de labranza cero, a la labranza en bandas, a la labranza en camellones, a la labranza vertical, a la labranza reducida, a la labranza mínima y a la labranza reducida. Labranza cero Mediante esta práctica los residuos vegetales son despedazados y la siembra se realiza sin ninguna otra operación o labor previa que disturbe el suelo, salvo lo necesario para colocar la semilla a la profundidad deseada. Algunos autores consideran que la labranza cero es sinónimo de siembra directa y de no labranza Labranza en bandas. Se refiere a un sistema donde se preparan hileras para la siembra. Entre las hileras no se disturba el suelo y se procura que quede cubierto de rastrojos. Labranza en camellones Este sistema es menos conservacionista que la labranza en bandas. Se refiere a un sistema de camellones. Los camellones pueden ser angostos o anchos, pueden ser semipermanentes o construidos cada año. Entre los camellones hay más remoción del suelo y menor cobertura de rastrojos. Labranza vertical Tiene la finalidad de fracturizar las capas inferiores de la superficie del suelo sin que éste sea disturbado a fin de facilitar la penetración del agua y del aire. Este sistema causa poca compactación del suelo. Labranza mínima 282
  • 283. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Se caracteriza por el mínimo de pases de las maquinas agrícolas sobre una misma superficie con el propósito de reducir los costos de preparación del suelo y evitar la formación del pie de arado. Sin embargo, algunos tratadistas sugieren no considerar a este sistema de labranza como sinónimo de labranza cero, o es igual a labranza reducida Labranza reducida Se refiere a la eliminación del mayor número de laboreos del suelo en comparación con la labranza convencional. Este sistema puede o no ser considerada como un sistema conservacionista dependiendo de la cobertura de rastrojos que queda al momento de la siembra. Si la cobertura de rastrojos es al menos 30% se considera un sistema conservacionista. Labranza bajo agua Es una práctica muy difundida entre los productores de arroz. El objetivo es el de mantener el suelo saturado o sumergido en agua con una lamina que oscila entre 5 y 30 centímetro. Para lograrlo se realiza la labor de fangueo o batido del suelo. Labranza para recuperación de suelos salinos Tiene por objeto mejorar los suelos salinos. La recuperación de los suelos salinos es lenta. Con el objeto de acelerar este proceso se realiza la labranza vertical combinada con cobertura de rastrojos EL ARADO DE DISCOS Tipos Hay varios tipos, los más usados son: • • • • • Integrales, unidireccionales Integrales, reversibles Semi – integrales reversibles Remolcados unidireccionales Remolcados reversibles. Principales componentes 283
  • 284. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez • • • • • • El disco El bastidor Los soportes. Los cojinetes Los limpia discos La rueda de surco Análisis del trabajo del disco160 El ángulo del disco (α) Es el ángulo que forma la cara del disco con la línea que indica la dirección de la marcha. Este ángulo varía generalmente entre 40 y 45 grados. A medida que aumenta el ángulo del disco aumenta el ancho de corte. Cuando el ángulo del disco es mayor que 45 grados se consigue: • • • Una mayor penetración del disco Un mejor desplazamiento lateral de la tierra Mas potencia para arrastrar el implemento Cuando el ángulo es menor de 45 grados se consigue: • • • • Una menor penetración del disco Un menor desplazamiento lateral de la tierra Mas fricción entre el disco y la pared del surco Menos potencia para arrastrar el implemento. El ángulo de inclinación del disco (β) El ángulo de inclinación del disco es el que esta formado por la inclinación de éste con respecto a la vertical. Este ángulo varía entre 15 y 25 grados Profundidad de trabajo del disco La máxima profundidad a la que un disco puede penetrar en el suelo depende de su diámetro y ángulo de inclinación. Ancho de trabajo del disco El ancho de trabajo del disco depende del ángulo del disco (α) y de la profundidad (P) 160 BERLINJIN, J., et., al. FAO. Servicio de Ingeniería Agrícola. Arados de discos. 284
  • 285. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Superposición de los discos El disco corta un prisma de tierra de sección elíptica. Por consiguiente, un arado de varios discos deja en el fondo del surco algunas secciones de suelo no cortado. Ancho efectivo del trabajo del disco El ancho efectivo del trabajo del disco es: Aefec = a sen δ Cuando se trata de varios discos el ancho defectivo de corte del arado es: Aefec = n a sen δ Donde: Aefec = ancho efectivo de corte n = numero de discos El ancho total de corte será más grande si: • • • El arado tiene mas discos La distancia entre discos es mayor El ángulo δ es más grande. Tipos de arados de discos De acuerdo con el tipo de enganche: 2. Integrales 3. Semi integrales 4. De arrastre Según la dirección del trabajo: 1. Unidireccionales o fijos 2. Reversibles o de ida y vuelta 285
  • 286. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Ajuste de los ángulos del disco El disco está unido a un soporte sobre el que puede fijarse diferentes alturas y es el llamado ajuste vertical. El soporte es ajustable de tal forma que es posible obtener diferentes ángulos de corte a diferentes inclinaciones del disco. La capacidad de penetración del disco se incrementa en la medida que la posición de este se aproxima a la vertical. Para mejorar la penetración del disco se agrega contrapesos al bastidor. Ajuste del ángulo de corte El disco no corta el suelo si tiene un ángulo de corte nulo. Por lo tanto es necesario hacer algunos ajustes para facilitar la penetración. Estos son: • • Orientando el disco y el soporte Ajustando el ancho de corte El arado de vertedera Conti161, indica que el arado de vertedera es la herramienta más antigua utilizada por el hombre. El arado de vertedera se ha perfeccionado a través del tiempo y para ello, muchos técnicos, agricultores, inventores y diseñadores han contribuido con ideas innovadoras. T. Jefferson. Presidente de los Estados Unidos de Norteamérica, fue quien estudió en detalle la acción de la vertedera hiperbólica. Lambruschini, propuso la forma clásica de vertedera tipo helicoidal, base de muchos de los arados modernos. Las primeras patentes de arados de vertedera fueron de las casas europeas Sack, Howard y Bajac. En los estados Unidos de Norteamérica la primera patente para la fabricación de arados de vertedera fue concedida a Charles Newbold. Más tarde, en 1813. R. B. Chenawoorth patentó un arado en 11837. Este arado roturaba suelos pegajosos mejor que ningún otro conocido en aquella época. 161 CONTI, M. Las maquinas en la agricultura moderna. Facultad de Agronomía y Veterinaria. Buenos Aires. 1950 286
  • 287. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En el Ecuador se utilizaron los primeros arados de vertedera a finales de la década de los 40. Estos arados no se han difundido mayormente en la región de la costa ecuatoriana y su uso es limitado en la región de la sierra. Tipos de arados • • • • Arados Arados Arados Arados fijos reversibles integrales de arrastre Componentes del cuerpo del arado Se llama cuerpo o base del arado de vertedera al conjunto de las siguientes partes: • • • • • • • • • • • • • Bastidor o timón Soporte Traba o abrazadera Filo cortante de la vertedera Talón de la ladera Ladera Borda Punta Filo de la reja Reja Ala Vertedera Soporte inferior o rana Mecanismos de seguridad Muchos modelos de arados de vertedera están diseñados y construidos con un mecanismo de seguridad que permite que el soporte se desplace hacia a tras el momento en que topa un obstáculo. De esta manera se evita daños en el soporte u otras partes del arado. Se conocen dos tipos de mecanismos: • • Mecanismo de protección a resorte.. Mecanismo de protección con retorno automático. Accesorios 287
  • 288. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Con el fin de conseguir una aradura lo más perfecta posible se utilizan varios accesorios. Los más conocidos son: • • • • • • • Rueda de control de profundidad Cuchillas Raederas Lamina para hojarasca Cubre hierbas Extensión de la vertedera Cortadora de raíces Algunos conceptos sobre el enganche de los arados de vertedera • • • • • • • • • Centro de resistencia Centro de tiro Línea de tiro Separación de las ruedas del tractor Enganche en arados de arrastre Línea horizontal de tiro La linera vertical de arrastre Enganche de arados tipo integral Alineación y ajuste : Características de una buena aradura Un suelo bien arado debe reunir las siguientes condiciones: • • • • El suelo debe estar bien disgregado. Normalmente esta disgregación debe estar alrededor del 75% de la tierra removida por el arado El prima de tierra debe estar uniformemente torcionado La altura de los camellones debe ser uniforme El ángulo optimo del prisma de tierra debe ser de 50 grados con relación a la vertical. Arado de cinceles Arado rotativo Arado subsolador Maquinas utilizadas en la labranza secundaria Rastra – arado 288
  • 289. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Rastras de discos Rastras de dientes Rastras de dientes flexibles Rastras de dientes rotativos Rodillos Cultivadores Surcadoras Mureadoras Bordeadoras Efectos del uso de las maquinas en la labranza convencional de los suelos agrícolas Las maquinas que se utilizan para la labranza convencional son generalmente los arados y las rastras. La utilización de estas maquinas producen cambios significativos en las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos agrícolas. La estructura es una característica física de los suelos agrícolas que puede ser modificado debido al uno intensivo de las maquinas. En efecto, con el transcurso del tiempo y el continuado uso de los arados y rastras se ha observado que los suelos tienen la tendencia a: • • • • compactarse superficialmente formar el pie de arado en capas mas profundas erosionarse disminuir su capacidad de infiltración. Las rastras por su acción pulverizadora del suelo, su utilización frecuente causa procesos erosivos de gran magnitud y contribuye a la formación de costras y al desmejoramiento de la estructura del suelo. Todo esto incide notablemente en la deficiente germinación de las semillas y el escaso desarrollo del sistema radicular de las plantas. 289
  • 290. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Desde el punto de vista químico, el uso continuado de los arados y rastras, influye en la formación de nitratos, es decir se incrementa la fertilidad nitrogenada a costa de la fertilidad nitrogenada potencial. Por otra parte, se ha comprobado que el grado de aerobiosis se incrementa especialmente con el uso de los arados – rastra. Las propiedades biológicas de los suelos también se ven afectadas por cuanto la acción de los arados, al invertir el prisma de tierra ubica a los organismos superficiales en capas mas o menos profundas donde no existe mucho oxigeno. Contrariamente ocurre con los organismos de capas inferiores. Esta circunstancia hace que disminuya la vida microbiana del suelo. La labranza convencional o de cualquier otro tipo que signifique u agresivo movimiento de la capa superficial del suelo, no solo que expone la materia orgánica para que mineralice sino también que deja expuesta el agua retenida en los poros para que se evapore. Un suelo sin protección vegetal superficial esta expuesta a los efectos que causa la lluvia. En efecto, las gotas de lluvia tienen mucha energía y son capaces de romper los agregados del suelo produciendo el encostramiento que es perjudicial, especialmente para la infiltración del agua. Este encostramiento se produce cuando las partículas resultantes de la rotura de los agregados del suelo tienden a tapar los poros sellándolos y formando una costra cuando se seca. Por otra parte, si es una pendiente y el suelo no esta en condiciones de absorber toda el agua que cae, esta comienza a correr sobre la superficie arrastrando consigo gran parte del suelo superficial. Esto es lo que se conoce con el nombre de erosión hídrica que es un problema muy serio en ciertas zonas del Ecuador. Se conoce también, que el dióxido de carbono es uno de los gases que provocan el efecto invernadero. Cuando se mineraliza la materia orgánica o se descomponen los residuos existentes en el suelo, se elimina a la atmósfera una gran cantidad de este gas. Si mediante el manejo adecuado del suelo se puede fijar la materia orgánica al suelo en vez de mineralizarla tan activamente, se reduce una buena parte del dióxido de carbono que surge del suelo hacia el exterior. Con la labranza convencional esto es poco probable que ocurra. Para evitar o reducir los efectos negativos de la labranza convencional sobre los suelos agrícolas es indispensable hacer la menor cantidad de operaciones. Efectos del uso de las maquinas utilizadas en la labranza de conservación de los suelos agrícolas. La labranza de conservación es un sistema de preparación del suelo que reduce la perdida de la capa arable y del agua disponible para las plantas. 290
  • 291. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La labranza de conservación permite que el suelo tenga una elevada capacidad de infiltración del agua reduciendo el escurrimiento superficial. Este tipo de labranza reduce los costos de producción por cuanto evita el uso excesivo de la maquinaria agrícola y de productos agroquímicos. El arado cincel es el implemento que más se usa para este tipo de labranza en el Ecuador. Una de las ventajas que se le atribuye a la labranza de conservación es la necesidad de usar un 50% más de agroquímicos lo cual a la larga puede causar algún tipo de impacto ambiental. Se ha manifestado también que este tipo de labranza favorece el incremento de insectos perjudiciales a los cultivos, pero también se ha dicho que favorece el incremento de insectos benéficos En todo caso, la labranza de conservación es cada vez más popular entre los agricultores por cuanto reduce al mínimo las labores tradicionales, aumenta la biodiversidad, reduce la erosión, conserva la humedad y no altera significativamente la estructura del suelo. Se estima que actualmente se cultivan alrededor de 80 millones de hectáreas bajo este tipo de labranza en todo el mundo. En Latinoamérica Brasil y Argentina son los países que más superficie tiene bajo este tipo de labranza. Maquinas utilizadas en la labranza cero (no-labranza) La no-labranza consiste en destruir la vegetación indeseable mediante la aplicación de un producto químico y luego de 2 o 3 días sembrar directamente. Es decir no se requiere ningún tipo de preparación mecánica del suelo. La maquina necesaria consiste en una sembradora capaz de abrir el suelo y colocar las semillas en él. Este sistema tiene las siguientes ventajas: • • • • • • Rendimientos más altos Costo de producción menores Mejor retención del agua Menos erosión Menos compactación Reducción de la mano de obra. 291
  • 292. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez En el Ecuador este tipo de labranza se esta generalizando especialmente entre los agricultores soyeros en la zona de Quevedo, Provincia de los Ríos. Maquinas utilizadas en la labranza profunda La labranza profunda o subsolado del suelo se realiza cuando se desea eliminar el pie de arado que, como se sabe, restringe el desarrollo del sistema radicular de las platas, limita el movimiento del agua dando lugar a encharcamientos del suelo. Para que la labor de subsolado sea de buena calidad se requiere que el suelo reúna determinadas condiciones. Por ejemplo, el contenido de arcilla debe ser entre el 12% y el 30% con un contenido muy bajo de humedad. El arado subsolador que es la maquina mas utilizada en esta labor, al penetrar en el suelo fracturiza las capas profundas del mismo. La profundidad a la que se puede trabajar utilizando el arado subsolador depende del tamaño del implemento y de la potencia del tractor a más de las condiciones propias del suelo. En el Ecuador se han realizado trabajos de subsolada a una profundidad de hasta 40 centímetros y a una distancia de hasta 1 metro entre cada penetración de la reja del arado con muy buenos resultados. Maquinas utilizadas para la labranza en surcos La labranza en surcos no es una practica muy usual en el Ecuador fundamentalmente por cuanto se requiere de maquinas especiales y por que la formación de surcos es muy laboriosa lo que significa que es un trabajo muy costoso. La labranza en surcos llamada también labranza en camellones o bancales se caracteriza por que una parte de la capa arable es removida para formar los camellones que pueden ser de distinta forma, ancho y tamaños. Este tipo de labranza esta considerado como una labranza conservacionista que combina las técnicas de la labranza mínima o cero labranza con el mantenimiento de un suelo suelto en las hileras el cultivo. Mediante la labranza en surcos se ha determinado que las plantas se desarrollan con mas facilidad sobre todo en suelos poco profundos y mal drenados. 292
  • 293. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Además, se considera que es un método muy eficaz para el control de la erosión, la retención de la humedad y el control del crecimiento de malezas. Sin embargo, este método presenta algunas desventajas, especialmente, como se dijo antes, por que demanda de maquinas especiales y es muy costosa lo que sin duda, incide en los costos de producción del cultivo. Así mismo, otra desventaja de la labranza en surcos, es que solamente se la puede poner en práctica en terrenos planos puesto que los camellones son muy difíciles de construir en terrenos con cierta pendiente en donde hay que construir los surcos en contorno. El mantenimiento de los camellones también es una tarea complicada y costosa. Labranza del suelo bajo agua Este tipo de labranza es muy común en las zonas arroceras del Ecuador donde se siembra arroz de transplante o al voleo con semilla pregerminada. El principal objetivo de la labranza bajo agua es el de mantener el suelo sumergido con una lamina de agua que oscila entre 5 y 30 cm. A la preparación del suelo bajo agua se le conoce con el nombre de fangueo. El fangueo consiste en mezclar el suelo con el agua para obtener un material blando o fango muy poco permeable. El fangueo destruye los agregados del suelo hasta partículas individuales. El suelo sufre una compresión en sentido normal y una deformación tangencial por el desplazamiento de las partículas sobre otras a humedad por encima del limite plástico, por lo tanto, ocurre un cambio en las propiedades físicas de los suelos disminuyendo su resistencia al corte y presión y reduciendo los poros responsables de la transmisión del agua, la conductibilidad hidráulica saturada, y las perdidas de agua por percolación. Las ventajas de este tipo de labranza son que se facilita la nivelación de los suelos, se requiere menos energía para la labranza en comparación con otros métodos, se controlan mejor las malas hierbas, se reduce las pérdidas de fertilizantes por percolación. Para compactar el suelo se requiere de u implemento con ángulo de 45 grados, como por ejemplo un disco. En la practica se podría utilizar una rastra de discos trabajando entre 90 y 180 grados a la dirección de avance lo que produciría compactación y sellamiento como resultado del deslizamiento de los 293
  • 294. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez discos sobre en fondo del suelo removido, mientras que la parte superior de estos mueve el suelo preparando la zona superficial suelta tal como se ilustra a continuación: Trabajando en suelo de consistencia plástica el requerimiento de fuerza de arrastre es elevado y se producen problemas de tracción por lo que es ventajoso utilizar arados rotativos (rotavator), accionados por el eje toma fuerza del tractor cuando el contenido de humedad del suelo es elevado. Este tipo de implemento por l general no requiere de fuerza de arrastre si son empleados en marchas lentas ya que inclusive son capaces de arrastrar al tractor produciéndose patinaje negativo. Otro aspecto importante es evitar que el tractor se hunda y por lo tanto se debe asegurar la flotación y por lo tanto se debe utilizar doble llanta, ruedas metálicas o semiorugas. El diseño de las cuchillas del arado rotativo tiene gran importancia en el sellamiento del fondo del suelo. Por lo general para la preparación del suelo en condiciones friables se utilizan cuchillas con ángulo de 90 grados o más con lo cual se disminuye el área de deslizamiento en el fondo del surco, mientras que para el caso de preparación del suelo bajo agua es fundamental obtener la mayor superficie de deslizamiento y por lo tanto se recomienda la utilización de cuchillas curvas tal como se indica en la figura anterior. Conceptos básicos de la importancia de una adecuada preparación del suelo Una vez que se ha hecho una descripción de las principales maquinas que se utilizan en la labranza primaria y en la labranza secundaria, así como se ha indicado los tipos de labranza mas utilizados en nuestro medio, es necesario que el estudiante se familiarice con el tema relacionado con las condiciones que debe reunir el suelo para un buen desarrollo de las plantas. Estas condiciones son: Temperatura del suelo Las semillas germinan mejor en suelos cuya temperatura varía entre 18 y 24 grados centígrados. Por lo tanto, en el Ecuador el área bajo cultivo no presenta problemas en este aspecto. Para el crecimiento de la mayoría de los cultivos la temperatura optima es de alrededor de 25 grados centígrados. La temperatura de un suelo depende de la radiación solar que recibe, del color del suelo, del contenido de humedad de la cobertura vegetal que tenga y del ángulo que presente a los rayos del sol. Los suelos con colores claros (arenas blancas por ejemplo) reflejan una mayor cantidad de la radiación solar que los suelos obscuros. La humedad del suelo también influye en 294
  • 295. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez su temperatura porque la radiación tiene que evaporar el agua antes de que entre el aire caliente en los poros. La temperatura del suelo depende también de la cantidad de vegetación que este tenga en su superficie. El efecto de la cobertura es disminuir la temperatura máxima del suelo en el día y elevarla un poco durante la noche, este efecto se puede producir con vegetación cortada y dejada en la superficie. El ángulo que presenta el suelo a los rayos solares. Aeración del suelo Los poros del suelo que no contienen agua tienen gases a lo que se llama atmósfera del suelo. El gas que esta presente en mayor cantidad es el bióxido de carbono (CO2). Las raíces de las plantas y los microorganismos necesitan oxigeno (O2) y producen bióxido de carbono que sale del suelo. El desarrollo de las raíces es afectado cuando el contenido de oxigeno es bajo y su crecimiento se detiene cuando ese contenido tiene concentraciones menores que el 5%. La demanda de oxigeno del sistema radicular de las plantas y su sensibilidad al bióxido de carbono aumenta con el aumento de temperatura. El arroz y otros cultivos sin embargo, pueden sobrevivir con muy poco oxigeno. Hay algunos factores que influyen en la cantidad de aire que llega a las raíces:, el numero de poros en el suelo y su tamaño, la cantidad de poros llenos de agua,la existencia de capas en el suelo, la existencia de estratos impermeables. Como promedio, se ha establecido que en la mayoría de cultivos debe haber por lo menos el 10% de poros llenos de aire. Capacidad retentiva de agua Esta capacidad depende de la porosidad del suelo y del tamaño de los poros. La cantidad de agua en el suelo que debe estar disponible para las plantas es entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento. Es decir alrededor de 15 bares para la gran mayoría de los cultivos. La infiltración de agua en el suelo depende de su textura y de su estructura. Además, depende también del contenido de humedad; cuanto menos húmedo esta un suelo más rápida es la infiltración. También la compactación del suelo ocasionada por el pase de las maquinas agrícolas, reduce la infiltración de los suelos. Impedimentos mecánicos 295
  • 296. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Se refiere a aquellos factores físicos que impiden el crecimiento normal de los cultivos ya sea directa o indirectamente La compactación en un suelo disminuye la porosidad y aumenta su densidad en masa. La compactación es causada especialmente por el paso continuado de los tractores. Se ha comprobado que el 90% de la compactación total en un suelo se debe a esta causa, por lo tanto es muy importante disminuir al máximo posible el número de pases del tractor sobre una misma superficie. Las raíces rompen las capas compactadas si la disponibilidad de aire, temperatura y humedad son favorables. Si hay deficiencia de alguno de estos factores las raíces tienen dificultad en romper las capas compactadas. Se ha comprobado que se produce una significativa disminución en la producción de los cultivos cuando la raíz ejerce presiones sobre 5 libras por pulgada cuadrada PREGUNTAS DE REPASO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. ¿Qué es la labranza? ¿Cuáles son los principales objetivos de la labranza? ¿En que consiste la labranza primaria? ¿Cuáles son las maquinas que se utilizan en la labranza secundaria? ¿En que consiste la labranza convencional ¿Cuál es el elemento activo de acción de un arado –rastra? ¿Por que se denomina arado – rastra? ¿Para que sirven las rastras de discos? ¿Cuáles son l los tipos de rastras e discos más comunes? ¿Cuál es la diferencia entre el disco de un arado y el disco de una rastra? ¿De que factores depende la penetración de una rastra de discos? ¿En que cosiste una rastra de dientes? ¿Cuantos tipos de rastras de dientes conoce? ¿Que es un azadón rotativo y para que sirve? ¿Que es un rodillo y para que sirve? ¿Que es una surcadora y para que sirve? ¿Que es una bordeadora y para que sirve? ¿Cuál es la importancia de una adecuada preparación del suelo? PREGUNTAS PARA ANALISIS 1. ¿Cuáles son las ventajas de la labranza cero en la producción de soya en la zona de Quevedo, Provincia de Los Ríos? 2. ¿Por qué se utiliza preferentemente la preparación del suelo bajo agua, previa a la siembra de arroz en la zona de Daule, Provincia del Guayas? 296
  • 297. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez AUTOEVALUACION 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. La labranza desmejora las características físicas del suelo Los arados de discos se usan para la labranza vertical V La vertedera es el elemento activo de acción de un arado cincel V La labranza primaria se realiza con arados La labranza secundaria se realiza con rastras El Arado-rastra se utiliza para la labranza primaria Los arados de vertedera son los que más se utiliza en la Labranza en la zona del litoral ecuatoriano La tracción animal es la más utilizada por los pequeños Agricultores de la región interandina del Ecuador La labranza vertical es más conservacionista que la labranza Convencional El objetivo de la labranza secundaria es preparar una buena de semillas La labranza convencional se basa en la inversión del suelo a fin de controlar las malezas, seguido por varias operaciones para la preparación de la cama se semillas La labranza cero es sinónimo de siembra directa y no de labranza V V F F V V V F F F F V F V F V F V V F F F 297
  • 298. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFÍA 1. AGUIRRE, ORTIZ DE ZARATE, J. Subsoladores para labores profundas sin volteo de tierra. S/f. 2. ALLISON, R. The modulus of rupture of soil as an index of its physical structure. Ag. Eng. 33:765-769. 1973 3. ARANDA HERRERA, E. El Tractor. Ministerio de Agricultura. Madrid, España. 332 p. S/f. 4. BACON, C. A. A treatise of plows and plowing. Ed. 2. 20 p. Illus. Sooth Bend, Ind. 1980 5. BERLINJN, L. Métodos de aradura. Editorial Trillas. México. 1982 6. CANDELON, P. Las Maquinas Agrícolas. Editorial Mundi Prensa. Madrid. 1970 7. COLLINS, E. Factors Influencing the draft of Plows. Agr. Eng. 2:27-29. 1971 8. CHASE, L. W. A study of subsurface tillers blades. Agr. Eng. 23:43-45, 50 1972 9. CRADOCK, H. T. 1970 Tractore y maquinas agrícolas. Editorial José Montesco. Barcelona. 10. CLAVIJO, E. Maquinaria Agrícola. Universidad de Santo Tomas. Bogotá. S/f. 11. HARRINSON., H., P. Design of vertical rotary tiller blades for reforestation. Transactions of the ASAE. ASAE Vol. 21. No. 6. 1978. 12. REED, I., F. Disk plows and its actions upon the furrow slice. ASAE Transactions. 12:4250- 1978. 298
  • 299. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD II- 2 MAQUINARIA PARA LA SIEMBRA162 OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1. Conocer el objetivo de las maquinas sembradoras 2. Describir el perfil del suelo para la siembra 3. Describir los tipos de sembradoras 162 Tomado de los apuntes del curso de Maquinaria Agrícola Avanzada. Convenio SENA-FAO-MASSEY FEGUSON. Buga. Colombia. 299
  • 300. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA El origen de las sembradoras no se conoce con exactitud. CONTI163, indica que mucho antes de la era cristiana los agricultores chinos utilizaban una aparato sembrador llamado “Leou”. En 1960 el italiano Alejandro Borro inventa una sembradora que fue la percusora de las sembradoras de la actualidad. Mas tarde, el agrónomo inglés, Jethro Tull construyó una sembradora de características similares a la de Borro, pero que, sin duda, había sido modificada para mejorar su eficiencia. A partir de 1731 (año en que Tull diseño la sembradora) han ocurrido muchas modificaciones hasta obtener las actuales sembradoras. Sembradora de Jethro Tull Objetivo de las sembradoras. El principal objetivo es depositar la semilla en el suelo de tal forma que esta pueda germinar con facilidad. Para lograr este objetivo es necesario considerar los siguientes factores: 1. Factor semilla: Cantidad de semilla por hectárea Viabilidad de la semilla Uniformidad de la semilla 2. Factor clima: Fecha de siembra Temperatura Humedad Luminosidad Precipitación 3. Factor suelo: Humedad Temperatura Preparación previa 163 CONTI, M. Las maquinas en la agricultura Moderna. Artes graficas Bartolomé U. Chiesino. Buenos Aires. 1950 300
  • 301. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 4. Factor maquina: Tipo de mecanismo de semilla Tipo de abre surcos Tipo de cubre surcos Profundidad de siembra 5. Factor hombre: Pericia Experiencia Buen criterio La semilla: En todo cultivo es imprescindible tener en cuenta la calidad de la semilla para el éxito del mismo. La semilla es el material de partida para la producción y es condición indispensable que tenga una buena respuesta bajo las condiciones de siembra y que produzca una plántula vigorosa a los fines de alcanzar el máximo rendimiento. Desde un punto de vista sustentable, es imposible obtener una buena cosecha si no se parte de una semilla de calidad, ya que un cultivo puede resultar de una calidad inferior a la semilla sembrada, pero nunca mejor que ella. Si bien a través de prácticas post cosecha, como el secado, acondicionamiento y limpieza de semillas, es posible mejorar la calidad de la semilla cosechada. Las propiedades que deben reunir los lotes de semilla de calidad son: Genuidad: Las semillas deber responder a la especie y cultivo deseado. Pureza: estar libre de semillas extrañas, de semillas de malezas u otros cultivos o especies. Limpieza: las semillas deben estar libres de materias extrañas como palillos o tierra. Sanidad: estar libre de plagas y enfermedades. Viabilidad: las semillas deben ser capaces de germinar y desarrollar una plántula normal en condiciones óptimas de siembra. Vigor: las semillas deben germinar y desarrollar una plántula normal en situaciones de siembra desfavorables. 301
  • 302. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Viabilidad y pureza son los dos atributos que intervienen en las fórmulas para determinar la densidad de siembra, por lo que su conocimiento es fundamental. El ensayo de germinación o poder germinativo (PG) es el más aceptado para evaluar la viabilidad de las semillas y el objetivo es determinar la potencialidad de las semillas para desarrollar plántulas normales y producir una implantación rápida y pareja de los cultivos en condiciones óptimas. Sin embargo, los resultados de PG obtenidos en laboratorio frecuentemente no se correlacionan con los obtenidos a campo, porque no siempre se dan condiciones óptimas de siembra. Por esta razón, se ha elaborado un nuevo concepto que se ajusta mejor a la realidad y es el concepto de vigor, para lo cual se desarrollaron distintas pruebas de germinación que simulan condiciones de siembra desfavorables como el estrés hídrico, la resistencia mecánica, pruebas de frío, entre otras. Estos análisis se realizan en los laboratorios de semillas inscriptos en el "Registro Nacional de Laboratorios" para análisis de semillas, y que otorgan certificados de calidad para la comercialización de semillas. Además, los servicios que brindan dichos laboratorios son de utilidad para los productores que desean corroborar la calidad de la "semilla de uso propio" (aquella guardada de una cosecha anterior) o adquirida en el comercio como certificada. De tal manera, que le permita calcular en forma precisa la densidad de siembra. VIABILIDAD Y LONGEVIDAD DE LAS SEMILLAS Una consideración importante es la del lugar que ocupan las semillas en la conservación de la biodiversidad y como fuente de material para el mejoramiento. Las semillas son repositoras de genes, por lo tanto, deben ser adecuadamente almacenadas y preservadas. Por otro lado, los máximos niveles de longevidad y calidad de las semillas dependerán de la eficiencia con la cual se realice el almacenamiento. Una vez maduras, las semillas pierden humedad en la planta madre hasta valores que oscilan entre un 14 y 20%, momento en el que es posible su cosecha. De ser necesario, posteriormente, se procede a un secado natural o artificial de las mismas a contenidos de humedad de alrededor del 8% o inferiores, para su almacenamiento. Las semillas que muestran este comportamiento y que pueden ser almacenadas durante largos períodos, son las denominadas ortodoxas. Como regla general, la longevidad de la semilla se duplica por cada 1% en que se reduce su porcentaje de humedad o cada 5°C en que se disminuye la temperatura durante el almacenamiento. Además, si las semillas se acondicionan en envases sellados con una humedad de 5-7% a -18°C pueden mantener su viabilidad por un siglo. Son ejemplo de semillas ortodoxas la mayoría de las especies cultivadas. Sin embargo, otro grupo de especies produce semillas que normalmente no se deshidratan en la planta madre y que mueren si su contenido de humedad se reduce por debajo de un valor crítico, son las denominadas semillas recalcitrantes. La longevidad de estas semillas es relativamente corta, desde unas pocas semanas a meses según la especie. Son ejemplo la mayoría de los cultivos tropicales, cacao (Theobroma cacao), café (Coffea arabica), coco 302
  • 303. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez (Cocos nucifera), roble Europeo (Quercus robur), pino Paraná (Araucaria angustifolia), mango (Mangifera indica). Las semillas recalcitrantes las producen dos tipos de plantas, las que crecen en ambientes acuáticos, donde normalmente no es común que las semillas se deshidraten y las plantas perennes que producen semillas a intervalos regulares que caen en ambientes relativamente húmedos. En estas últimas la persistencia de la especie, depende principalmente del hábito perenne de la planta madre, más que en el estado de vida latente de la unidad de dispersión. Por esta razón, el almacenamiento de este tipo de semillas constituye un desafío constante para los especialistas en conservación de recursos genéticos en bancos de germoplasma. Según su longevidad, las semillas se pueden agrupar en tres categorías: microbióticas,que equivaldría a las recalcitrantes, mesobióticas aplicable a la mayoría de las semillas ortodoxas, y las macrobióticas categoría que incluye al grupo especial de semilla con cubiertas impermeables como en algunas leguminosas y malváceas capaces de controlar su propio contenido de humedad independientemente de la humedad externa. El clima: El clima es un recurso natural que afecta a la producción agraria. Su influencia en un cultivo determinado, no depende sólo de las características climáticas de la localidad en que esté situado, sino también en gran medida de las condiciones en que se desarrolla la producción. La humedad: El agua es básica para que se inicie el proceso de germinación. La humedad del suelo hidrata la semilla lo que produce el desarrollo del embrión que rompe la cubierta. La raíz se hunde hacia la tierra, mientras que el tallo crece hacia el exterior formándose la plántula. La plántula, constituida por el tallo y el cotiledón o cotiledones, se nutre del almidón almacenado en la semilla, hasta que se forman las verdaderas hojas que son capaces de alimentar la nueva planta. El grado de humedad para que puedan germinar las semillas depende de cada especie. Una humedad demasiado bajo para lo que requiere una especie determinada no logra activar el proceso de germinado. Una humedad demasiado elevada podría impedir la captación de oxígeno del suelo, necesario para comenzar a crecer y podría facilitar la aparición de enfermedades. La temperatura: La temperatura es otro factor que determina la germinación al activar una serie de enzimas que inician los procesos metabólicos adecuados . La temperatura depende también de cada tipo de planta, aunque la mayoría de las plantas germinan antes cuando las temperaturas son más elevadas. Estas condiciones se suelen cumplir cuando plantamos la semilla en la época ideal. El cuadro siguiente muestra las temperatura ideal para la germinación de algunas verduras y 303
  • 304. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez hortalizas, así como la temperatura máxima y mínima en la que también se puede iniciar la germinación. Para conseguir el mayor poder germinativo de las semillas que vamos a plantar deberíamos escoger una época del año en que la temperatura sea la óptima. El oxígeno: El oxígeno es otro factor importante para que las semillas puedan germinar. Las semillas necesitan el oxígeno del suelo para poder respirar. Es muy importante la profundidad a la que se plantan las semillas porque de ello depende que esta tenga el oxígeno adecuado. La profundidad a la que se deben plantar las las semillas depende principalmente del tamaño de las semillas. Algunas semillas muy pequeñas pueden germinar muy bien si se dejan sobre la superficie del suelo; las semillas grandes requieren plantarse a mayor profundidad. En general tenemos que tener en cuenta los siguientes consejos: - Es conveniente cubrir todas las semillas, incluso las más pequeñas, para protegerlas de las inclemencias o de los posibles depredadores. - Las semillas mayores requieren plantarse a mayor profundidad. - Las semillas deben plantarse a menor profundidad si el suelo esta muy húmedo. - Las semillas deben plantarse a menor profundidad si hace mucho frío. - Las semillas deben plantarse a mayor profundidad si hace calor. - Las semillas deben plantarse a mayor profundidad si el suelo esta muy seco. - Las semillas deben plantarse a mayor profundidad en suelos arenosos. Hay una norma en agricultura bien conocida que dice que las semillas deberían plantarse a una profundidad igual al diámetro de las mismas, no obstante es importante conocer cuáles son las profundidades óptimas para cada tipo de semilla, lo cual, tratándose de semillas compradas, aparece especificado en el recipiente. Si cultivamos nuestras propias semillas será conveniente disponer de una tabla de profundidad de plantado El suelo: El suelo óptimo para un gran resultado es aquel que permite que las raíces de las plantas penetren con facilidad, de tal manera que queden bien aferradas a la tierra y no corran el peligro de separarse y salirse. 304
  • 305. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La cama de semillas debe ser de consistencia suelta, esponjosa y friable, de manera que el 50% de su volumen este constituido por materias térreas , un 25% por espacios huecos capaces de permitir la circulación del aire y un 25% de conductos capilares aptos para la circulación del agua. En un suelo con una buena cama de semillas las partículas se fragmentan de manera que las raíces pueden extenderse fácilmente en cualquier sentido, por cuanto el aire y la humedad se hayan uniformemente distribuidos y en equilibrio en todo el horizonte. Cuando la cama de raíces es inadecuada, la estructura densa de las partículas impide el desarrollo de las raíces obligándolas a restringir su desarrollo para atravesar pequeños espacios o tener que desviarse para encontrar un camino de menor resistencia. La porosidad y granulación de la cama de semillas son importantes como medida del mullimiento. Una cama constituida por agregados de 2 a 4 mm de diámetro es la más adecuada para una buena germinación de las semillas. Se desea una estructura más fina mientras más pequeñas sean las semillas, y con una estructura más gruesa mientras más grandes sean las semillas. Un suelo con un buen porcentaje de espacios porosos permite el movimiento del agua en los poros y capilares. Esta agua es retenida de dos maneras: en los espacios que se producen entre las partículas y, por la absorción de las partículas de arcilla y la materia orgánica. El agua que se desliza sobre el suelo es el motivo más grave causante de la erosión. La lluvia escurre sobre la superficie cuando la velocidad de caída de ésta excede a aquella de la infiltración que permite el suelo; por lo tanto, todo factor que reduzca la permeabilidad aumenta la posibilidad de escurrimiento del agua. Si el agua se desliza por la superficie tiene dos consecuencias: aumenta el caudal de los ríos y arrastra gran cantidad de material del suelo. Un suelo de gránulos grandes y profundos tiene gran capacidad de retención de agua; esto permite que el agua de lluvia penetre a las capas profundas, evitando así el escurrimiento superficial. Los poros del suelo que no están ocupados por agua contienen gases que constituyen la atmósfera edáfica. Su composición es diferente a la de la atmósfera libre porque las raíces y los organismos que viven en el suelo sustraen oxígeno y expelen anhídrido carbónico. Por lo tanto, la atmósfera del suelo resulta más rica en anhídrido carbónico y más pobre en oxígeno que la atmósfera libre. La mayor parte de las plantas cultivadas se desarrollan bien si la concentración de anhídrido carbónico alrededor de las raíces no es demasiado alta y de oxígeno demasiado baja. Si las condiciones son adversas las raicillas no se desarrollan, dejando el sistema radicular escasamente ramificado. Los tamaños más convenientes de los terrones, desde el punto de vista de la plantas oscila entre 2 y 4 mm cuadrado, siendo estos mayores en los suelos húmedos y menores en los suelos secos. Si las partículas resultan muy finas sellan los poros no permitiendo la circulación del aire y el agua. 305
  • 306. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cuando el suelo se presenta en condiciones friables sin grandes terrones y no hay presencia de residuos en la superficie se hace más fácil la labranza secundaria para la siembra y cultivos posteriores. La materia orgánica, producto de los residuos de las cosechas y de las malezas, al incorporarlas en el perfil del suelo y una vez descompuesta, tiende a hacer más poroso los suelos arcillosos lo que permite aumentar la capacidad de retención de humedad y favorece la circulación de aire, creando condiciones favorables al desarrollo de la vida microbiana. La maquina: La maquinaria para siembra o sembradoras es un grupo de máquinas empleadas para operaciones realizadas posteriormente a la preparación de tierras antes de que sean ejecutadas las operaciones de cosecha. La siembra consiste en la colocación en el terreno de cultivo de las semillas en las condiciones requeridas para su desarrollo. Así también, la siembra tiene diferentes formas cómo realizarse: a voleo, en líneas o a chorrillo, a golpes y monograno. A continuación se desarrollará cada tipo de sembradora y se presentan los resultados de densidades de siembra obtenidos con las diferentes sembradoras vistas en práctica, la finalidad en todos los casos es establecer una densidad superficial de plantas óptimas, y el espaciamiento adecuado desde los puntos de vista agronómico y económico. Perfil de la superficie del suelo La siembra se puede realizar en terrenos planos, en el fondo de los surcos o en los lomos de los surcos. La siembra en superficies planas se practica en áreas donde la precipitación es suficiente para satisfacer los requerimientos hídricos de las plantas desde la siembra hasta la cosecha. La siembra en los lomos de los surcos se practica se practica en áreas donde existe mucha humedad previa a la siembra o donde es deseable aplicar riego por surcos. La siembra en el fondo del surco se practica en áreas donde casi no ocurre precipitación pluvial y, por consiguiente el riego es indispensable. Siembra en terreno plano164 164 FMO. Seeding. 306
  • 307. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Siembra en los lomos de los surcos165 Siembra en los fondos de los surcos166 Tipos de sembradoras Considerando la forma como las sembradoras depositan la semilla en el suelo, se conocen los siguientes tipos: Sembradoras comunes De flujo continuo en líneas Al voleo. Sembradora de flujo continúo en líneas167 165 Ibíd Ibíd. 167 Fuente: Baldam 166 307
  • 308. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Sembradora al voleo168 Las sembradoras al voleo esparcen la semilla sobre la superficie del suelo tal como se puede apreciar en la figura. Estas sembradoras se utilizan especialmente cuando se siembra semillas de pastos y de ciertos cereales. Las sembradoras la voleo son de tipo centrífugo, de tipo pendular o de tipo de distribución en toda la tolva, El aeroplano es muy utilizado para sembrar arroz al voleo en grandes extensiones de terreno. En este caso la semilla debe ser pregerminada para esparcir sobre los campos inundados. La avioneta tiene dispositivos especiales para distribuir la semilla. Estos dispositivos consisten básicamente en una tolva que va colocada en el fuselaje de la avioneta, un dispositivo de compuerta que regula la cantidad de semilla con un agitador accionado por aire y un espaciador tipo venturi colocado debajo del fuselaje. Sembradoras de precisión Algunos cultivos requieren de una distribución precisa de la semilla para lograr altos rendimientos. La precisión y dosificación de las semillas se logra con el uso de maquinas sembradoras de precisión que pueden ser: Sembradoras de precisión en hileras Sembradoras para sembrar en cuadros Sembradoras para sembrar en grupos 168 Fuente: APOLO 308
  • 309. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La sembradora de precisión en líneas recoge la semilla en forma individual, desde la tolva, mediante un plato circular, y son liberadas en el conducto de descarga para caer por gravedad en el fondo del surco. Debido a que las semillas rebotan contra el conducto de descarga y contra el suelo, ocurre cierta variación en el espaciamiento de las semillas. La sembradora para sembrar en cuadros depositan las semillas a distancias iguales en la hilera de depositan tal manera que forman líneas perpendiculares entre sí. La sembradora para sembrar en grupos coloca grupos de semillas a intervalos iguales dentro de la misma hilera. 309
  • 310. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Trasplantadoras Cuando las plantas son transplantadas desde el semillero hasta el campo definitivo, la operación se llama trasplante y la maquina que realiza la operación se llama trasplantadora. Por lo general, con estas maquinas las pl plantas son colocadas a intervalos regulares dentro de las egulares hileras. Trasplantadoras Trasplantadora de hortalizas Sembradoras en líneas La función de la sembradora en líneas es la de depositar las semillas a una profundidad uniforme en cantidad previamente dosificada. Una sembradora en líneas puede sembrar una gran variedad de semillas tales como arroz, trigo, cebada, avena, alfalfa, frijoles, etc. lfa, 310
  • 311. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Con el aditamento para fertilizante, ésta sembradora puede también aplicar fertilizante en forma simultánea. El principio básico de funcionamiento de la sembradora es el siguiente: La semilla que esta en la tolva es dosificada en cantidades predeterminadas por los dosificadores cantidades para ser luego enviada a los tubos de semillas por donde desciende por gravedad hasta el fondo del surco abierto por los surcadores. El suelo que es desplazado por los surcadores al abrir el surco retorna al mismo cubriendo la semilla luego del paso del surcador. Estas acciones complementada smo por las cadenas tapadoras las mismas que contribuyen al emparejamiento del suelo. Componentes de la sembradora Los principales componentes de una sembradora en hileras son: mecanismos dosificadores (2), son: tubos de semillas (3), surcadores (5) y cadenas tapadoras (6. Los mecanismos dosificadores se encuentran en el fondo de la tolva (1), esta a subes esta montada sobre el bastidor de la sembradora. El bastidor descansa sobre las ruedas de transporte (4) cuando la maquina se las encuentra en operación y sobre las barras de enganche del tractor para el transporte. Los soportes o brazos de los discos se encuentran articulados a la viga (3) la cual a su vez se encuentra rígidamente unida al bastidor. Un resorte (7) actúa sobre cada disco determinando la profundidad da de siembra de acuerdo a la tensión con que haya sido ajustado. 1. Tolva 2. Dosificador 3. Tubo de semillas 4. Rueda de transporte 5. Surcador 6. Cadenas tapadoras 7. Resortes 8. Viga transversal donde se articulan los soportes 9. Viga principal del bastidor 10. Barra de enganche La Tolva 311
  • 312. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La tolva de semillas y la tolva de fertilizantes son dispositivos en donde se deposita la semilla o el fertilizante separadamente. Las tolvas están dispuestas en todo el ancho de la maquina debido a que tienen que suministrar semilla o fertilizante a los correspondientes dosificadores. La capacidad de la tolva es variable según la marca y modelo de la maquina. Generalmente se estima en 1 Kg. de semilla por cada centímetro de longitud de la tolva. Los dosificadores Son mecanismos que están localizados en el fondo de la tolva. Están diseñados y construidos de tal manera que: 1. Suministre semillas en forma uniforme y en cantidad igual en cada abre surco. 2. Suministre un número igual de semillas por cada unidad de longitud desplazada por la maquina, de tal manera que cada metro cuadrado de superficie sembrada tenga el mismo número de plantas. 3. No dañe la semilla 4. Dosifique semillas de formas, tamaños y texturas superficiales distintas. 5. Mantenga una densidad de siembra constante a medida que desciende el nivel de semillas en la tolva o cuando la maquina se usa en terreno de topografía irregular o cuando se varia la velocidad de trabajo. Tipos de dosificadores Hay dos tipos: 1. Dosificador de cilindro acanalado 2. Dosificador doble. Dosificador de cilindro acanalado Consta de un cilindro acanalado de hierro fundido, generalmente con 12 pestañas. Este cilindro gira solidariamente con el eje cuadrado dentro de un alojamiento. La parte superior del alojamiento se une con bulones o remaches al fondo de la tolva. El alojamiento se cierra en la parte inferior mediante una compuerta cuya distancia al cilindro acanalado se puede variar por medio de la traba y correspondientes ranuras. El lado izquierdo del alojamiento se cierra por medio de una placa de borde interno ondulado que coincide con las ranuras del cilindro acanalado de manera que esta gira conjuntamente con el cilindro pero por el desplazamiento lateral del mismo sin que las semillas se escapen al exterior. La compuerta de hierro fundido se desliza sobre guías en el alojamiento y permite que el eje de sección cuadrada gire libremente en su interior. La compuerta se desplaza lateralmente conjuntamente con el cilindro acanalado ocupando el lugar de este último a medida que se desplaza hacia a fuera del alojamiento (reducción de la densidad de siembra). Cuando el cilindro 312
  • 313. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez acanalado gira en sentido contrario a las manecillas de un reloj, se dice que el dosificador trabaja con alimentación inferior, caso contrario, se denomina de alimentación superior. En ciertos casos y en presencia de semillas frágiles, la alimentación superior educe el porcentaje de semillas dañadas. No todos los modelos tienen alimentación superior. En este caso, generalmente la compuerta inferior puede separarse especialmente del cilindro acanalado para dosificar las semillas frágiles. El espaciamiento entre la compuerta y el cilindro se varía por medio de la traba, la misma que se puede ajustar en tres posiciones: 1. Posición de la traba en la ranura inferior. Esta posición es aconsejable cuando se siembra arroz, trigo, cebada, sorgo y lino. 2. Posición de la trababa en la ranura intermedia. Estas posiciones aconsejables cuando se siembra habas, frijoles, soya y avena. 3. Posición de la traba en la ranura superior. Esta posición aconsejable cuando se siembran avena barbada. La densidad de la siembra es función de la velocidad del cilindro acanalado y de la longitud que se encuentra en contacto con la semilla. Para conseguir una siembra eficiente y con un mínimo porcentaje de daños, es conveniente que la longitud activa del cilindro acanalado este de acuerdo con los valores recomendados para el tamaño de la semilla y cantidad que se va a sembrar. Si la longitud activa del cilindro es pequeña se incrementa considerablemente el daño y se reduce la uniformidad de la siembra. Este problema se puede superar aumentando la longitud activa del cilindro y reduciendo la velocidad de rotación. En el caso contrario, es decir, cuando hay excesiva longitud activa del cilindro y baja velocidad, produce una distribución de semillas muy heterogénea aunque con poco daño. El eje de sección cuadrada se desplaza lateralmente con todos los cilindros acanalados solidarios al mismo variando así la densidad de siembra. Las sembradoras más grandes poseen dos medios ejes en lugar de uno con longitud igual al ancho de la sembradora. En caso de haber cuerpos extraños con las semillas, el dosificador de cilindro acanalado sortea más fácilmente estos obstáculos que el dosificador doble debido al mayor espacio libre que ofrece para el paso de los mismos. Si se desea sembrar maíz utilizando la sembradora en líneas, el dosificador doble da mejores resultados. 313
  • 314. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Posición del cilindro acanalado Para densidad de siembra reducida Posición del cilindro acanalado para mayor densidad de siembra 1. Eje de sección cuadrada 2. Cilindro acanalado 3. Compuerta Fuente: FMO Alimentación infer inferior Alimentación superior Dosificador doble Este mecanismo se adapta mejor que el rodillo acanalado cuando se trata de sembrar semillas grandes. Cada surcador tiene un dosificador. En el caso del dosificador doble, el dosificador está dividido en dos partes cada una de las cuales se utiliza para sembrar semillas de distintos tipos. El compartimiento más pequeño tiene pestañas pequeñas. Esta mitad del dosificador se utiliza para sembrar arroz, avena, cebada, trigo, etc. Es conveniente bloquear el lado del dosificador que no se utiliza por medio de una compuerta que se instala desde el interior de la tolva. La densidad de la siembra varía según la transmisión. El mecanismo más común consta de una corona con varias hileras de dientes y u piñón que se un desplaza sobre un eje. Normalmente este mecanismo esta en una caja con baño de aceite. 314
  • 315. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Dosificador Doble Mecanismo para cambio rápido de la relación de transmisión en el caso de dosificadores dobles Los tubos de semillas Son dispositivos a través de los cuales pasan las semillas desde el dosificador hasta los abre surcos. positivos Hay varios tipos de tubos: 1. 2. 3. 4. Tubos en espiral Tubo liso Tubo tipo embudos superpuestos Tubo corrugado. 315
  • 316. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. Tubo en espiral 2. Tubo liso 3. Tubo tipo embudos superpuestos 4. Tubo corrugado Tubo en espiral Este tipo de tubo presenta la ventaja de que le puede estirar, comprimir o doblar, es decir es muy flexible Tubo liso Este tipo de tubo tiene la forma cónica y se caracteriza por ser liviano y de bajo costo de adquisición en comparación con los otros tipos de tubos. isición Tiene la desventaja de no ser flexible y su longitud es fija. Es muy susceptible a la acción del sol, la humedad excesiva y a las bajas temperaturas. Tubo de embudos superpuestos Este tipo de tubo se utiliza para conducción de fertilizantes muy araras veces para conducción de semillas. Tiene la desventaja de que trabaja solamente en posición vertical. Tubo corrugado Este tipo de tubo presenta la gran ventaja de que se lo puede comprimir, estirar y d doblar a voluntad y es excelente tanto para conducción de semillas como para conducción de fertilizantes. En algunos modelos de sembradoras – fertilizadoras, los tubos de semillas y de fertilizantes son independientes. En otros modelos hay un tubo común para fertilizante y semilla. para 316
  • 317. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez (a) (a) tubos independientes (b) Tubo único Los surcadores La función del surcador es la de abrir un pequeño surco en el fondo del cual se deposita la semilla que viene desde la tolva a través del tubo de semillas. Tipos Básicamente hay tres tipos de surcadores: 1. Tipo disco 2. Tipo azadón 3. Tipo patín Cualquiera que sea el tipo de surcador, este debe reunir algunas condiciones para que sea eficiente: 1. Debe ser capaz de abrir el s surco a una profundidad uniforme 2. No debe levantar las capas inferiores del suelo a la superficie 3. No debe alterar el libre flujo de la semilla 4. Debe dejar una capa de suelo entre la semilla y el fertilizante cuando se utiliza en forma simultánea con la semilla. la. Surcadores tipo disco Estos pueden a su vez de dos tipos: 1. Disco simple 2. Diseco doble Surcador de disco simple 317
  • 318. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es el tipo más común en sembradoras en líneas. Se caracterizan por ser los más baratos y por que son eficientes para cortar la hojarasca. En suelos pegajosos se emplea un rapador que se coloca en el lado cóncavo del disco. Surcador de disco doble Este tipo de surcador se emplea en sembradoras comunes en líneas y en sembradoras de precisión para maíz y algodón. Los discos por lo general son planos. En el caso de que se desee hacer surcos grandes se emplean discos cóncavos. Con este tipo de surcador la semilla es depositada a una profundidad uniforme en condiciones desfavorables del suelo. Se aconseja utilizar este tipo de surcador cuando se trabaja a altas velocidades para sembrar grandes extensiones de terreno. El surcador de disco doble esta hecho de dos discos planos unidos en la parte delantera y abiertos en la parte posterior. La semilla que es depositada en el fondo del surco abierto por el surcador es cubierta por la tierra que regresa al surco por detrás del surcador. Con el propósito de controlar mejor la profundidad a la que deben ser depositadas las semillas se emplea bandas de control sobre cada uno de los discos. Surcador tipo azadón Este tipo de surcador se utiliza en suelos con obstáculos tales como piedras u otros en los cuales otros secadores no pueden trabajar eficientemente. Tienen un resorte que trabaja como un mecanismo de seguridad que no permite que ocurran daños cuando el surcador topa contra un obstáculo. Surcador tipo patín Es muy empleado en sembradoras de precisión debido a la profundidad de siembra uniforme que realiza especialmente en suelos bien preparados y sin obstáculos. Costa de un borde curvo o recto en que abre el surco de tal manera que el extremo inferior del tubo de semillas llegue hasta el fondo del surco. Se adapta muy bien cuando el suelo presente condiciones desfavorables. Tiene la desventaja de que no corta bien la hojarasca. Los flancos del surcador se prolongan en la parte superior y posterior de manera que sostienen el suelo seco de las capas superiores hasta que la semilla se haya depositado y cubierto con las capas inferiores del suelo húmedo 318
  • 319. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez . Mecanismos de transmisión La potencia para accionar los dosificadores y los demás mecanismos de la sembradora se origina en las ruedas de transporte en el caso de sembradoras de ruedas laterales, o de las ruedas compactadoras en el caso de la sembradora compactadora compactadora. Las ruedas accionan un eje tra transversal ubicado en la parte delantera de la sembradora cuya longitud es igual al ancho de la maquina. En otros diseños el movimiento se transmite desde la rueda lateral al eje de sección cuadrada de los dosificadores de semillas y demás aditamentos, empleando el eje transversal solo para el mecanismo de levante mecánico en el caso de que se ando utilice este tipo de levante. Ruedas de transporte Hay dos diseños: 1. Sembradoras de ruedas laterales 2. Sembradora compactadora La sembradora de ruedas laterales tiene una rueda en cada extremo y puede o no emplear ruedas tiene compactadoras. 319
  • 320. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La sembradora compactadora tiene también dos ruedas de transporte ubicadas delante de la sembradora las cuales comparten el peso de la maquina con las ruedas compactadoras ubicadas detrás de la misma. En el caso de ruedas laterales las ruedas compactadoras son de menor diámetro y cargadas por resorte, se caracterizan por compartir un porcentaje bajo del peso de la maquina. Ruedas de menor diámetro y más angostas producen una compactación más efectiva con menor peso actuando sobre las mismas. Sembradora de ruedas laterales Fuente: Baldan Sembradora compactadora Fuente: J.D. Mecanismos de levante En las sembradoras de arrastre hay uno de los siguientes tipos de mecanismos de levante: 1. Mecánico 2. Hidráulico 3. Manual Mecanismo de levante mecánico 320
  • 321. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Este mecanismo es accionado desde las ruedas de transporte a través de un eje vertical. La forma como funciona este mecanismo se describe a continuación: Cuando se tira el cable ( 11), el eje (D) de la doble leva queda en libertad de rotación, de manera que gira hasta que la leva opuesta enganche en el rodillo (2) (0) eje de la doble leva. (2) rodillo. (3) palanca de accionamiento. (4) barra de conexión. (5) mecanismo con rosca para variación de profundidad de siembra (6) manivela. (7 eje de presión. ara siembra. 6) (8) brazos de presión. (9) surcadores en posición de trabajo. (10) surcadores en posición de transporte. (11) cuerda para accionamiento del levante mecánico. Durante esta rotación de media vuelta la barra (4) pasa de la posición (1) a la posición (1i) con lo e que la pieza (8) gira en torno al eje (7) elevando a los surcadores desde la posición de trabajo (9) a la posición de transporte (10). La profundidad de siembra se ajusta por medio de la manivela (6) la medio cual varía la longitud de la barra (4). Levante hidráulico Una acción similar a la descrita anteriormente se consigue por medio del cilindro hidráulico. El cilindro hidráulico señalado con (3) en la siguiente figura, al extenderse o contraerse desplaza el extenderse brazo (4) por medio de la estructura (1), con lo que el eje de presión (2) rota un cierto ángulo que determina el ascenso o descenso de las barras de presión (6) de los surcadores. en general, el cilindro se emplea completamente extendido para el transporte y completamente contraído durante la siembra sin adoptar posiciones intermedias para variar la profundidad de trabajo, a menos que exista un collar de limitación de la carrera (5) sobre la barra del pistón. En este acaso el co collar se ajusta en distintas posiciones que limitan la máxima profundidad de siembra, además de una manivela que emplea el operador para ajustes rápidos. 321
  • 322. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Levante hidráulico: a) Esquema de funcionamiento b) instalación del cilindro. Medidor de superficie Este accesorio indica la superficie sembrada por la maquina. Esta conectado al eje transversal o al eje de los dosificadores. Para tener lecturas correctas es necesario mantener siempre la misma medida de los neumáticos originales y mantener la presió presión sugerida por los fabricantes. Sembradora fertilizadora La sembradora fertilizadora es la misma maquina descrita anteriormente en cuanto se refiere al manejo de semillas, pero con algunos aditamentos adicionales para la aplicación del fertilizante. La tolva de fertilizante es similar y se encuentra junto a la tolva de semillas con la diferencia que su capacidad es mayor. El diseño que se muestra en la siguiente figura posee un tabique reversible cuya posición se fija de acuerdo a sí va o no a usarse el fertilizante. La posición (N) se emplea para la aplicación del fertilizante y semilla simultáneamente. Los volúmenes están aproximadamente proporcionados como para que los niveles de semilla y fertilizante desciendan al mismo régimen, es decir que cuando se detiene la maquina para cargar semilla sea también tiempo para cargar fertilizante. En la posición ® normalmente no se aplica fertilizante y se aprovecha un máximo de volumen para cargar las semillas, aunque también puede usarse para aplicar bajas densi densidades de fertilizante. 322
  • 323. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tolvas de fertilizante y de semilla La mayoría de las sembradoras de líneas aplican el fertilizante en contacto con la semilla, esto ha dado buenos resultados para bajas densidades de aplicación. El fertilizante se puede transportar a través del mismo tubo de semillas o a través de un tubo nsportar independiente. Se emplean tubos independientes cuando se quiere aplicar el fertilizante en una banda separada de la semilla. Para esta finalidad existe una placa deflectora en el surcador de disco doble tal como se muestra en la siguiente figura. Si la placa deflectora se ajusta en posición vertical como se muestra en (a) el fertilizante quedara en contacto con la semilla, por el contrario, si la placa deflectora se ajusta con un cierto ángulo como se muestra en (b) el fertilizante quedara en una banda por gulo encima de las semillas. Surcador de disco doble con placa deflectora de fertilizante. (a) fertilizante con semilla, (b) fertilizante en banda separada. Los dosificadores de fertilizante sólido son diseñados para dosificar fertilizante en muy variadas ante condiciones. Debido a las dificultades que presenta la dosificación del fertilizante sólido son diversos los mecanismos que se han ensayado y que ofrecen en unidades comerciales. 323
  • 324. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El funcionamiento de los dosificadores de orificio en el fondo de la tolva depende de la fuerza de ncionamiento gravedad y de la acción de un agitador que, conjuntamente, con el tamaño del orificio determina la densidad de aplicación de fertilizante. El dosificador de ruedas dentadas se emplea en sembradoras en líneas. Los dientes de la rueda das empujan al fertilizante hacia la abertura que se encuentra sobre el tubo de descarga. No solo se descarga el fertilizante que se encuentra entre los dientes si no también parte del qu se transporta que sobre los mismos. La densidad de aplicación se controla por medio del tamaño del orificio, aunque también existe la posibilidad de variar la velocidad de rotación de las ruedas dentadas. Las compuertas de los orificios de descarga están conectadas a un eje transversal común que permite efectuar el ajuste de todos los orificios con solo mover una palanca. Existe una rueda dentada por cada surcador de la sembradora, de manera que si la maquina se emplea para cultivos en hileras se emplean unos aditamentos que se instalan en lugar de la rueda dentada para clausurar ciertos n dosificadores. Dosificador de rueda dentada El dosificador tipo tornillo sin fin que se muestra en la siguiente figura posee un orificio por cada hilera en el fondo de la tolva, con un tornillo helicoidal o rosca transportadora girando en las do proximales del orificio. La densidad de aplicación del fertilizante se varía con la velocidad de rotación de la rosca. Para densidades muy altas o muy bajas se pueden reemplaz por otras de reemplazar diferente paso. El tornillo sin fin se encuentra dividido en secciones que impulsan el material hacia uno u otro lado, de manera que debe consultarse el manual del operador cuando se instalan los mismos. 324
  • 325. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Dosificador de tornillo sin fin. Nótese que el material avanza desde el centro de la tolva hacia los . flancos. El dosificador de rueda dentada vertical que se presente en la siguiente figura consta de un orificio de tamaño ajustable en el fondo de la tolva y de una rueda dentada en posición vertical girando en posición las inmediaciones del mismo. La velocidad de rotación del agitador es constante de manera que la densidad de aplicación depende solo del tamaño del orificio. e Dosificador de rueda dentada vertical Calibración de la sembradora en líneas dora En este tema se incluyen los siguientes puntos 1. Enganche 325
  • 326. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Densidad de siembra Profundidad de siembra Cultivos en hileras Aditamentos para fertilizantes Aditamento normal para pastos Aditamento especial para pastos Marcadores. Enganche La parte más importante en el enganche de una sembradora es la nivelación de la misma. Para nivelarla se engancha la sembradora y si observa si la tolva de semillas o el bastidor se encuentran paralelos a la superficie del suelo. Si la nivelación no es correcta se quita la chaveta y el perno y se correcta desplaza la abrazadera hacia arriba o hacia abajo según sea necesario para corregir la inclinación de la sembradora. En caso de que los agujeros provistos por la placa del enganche sean insuficientes, esta última se puede invertir con lo que e se incrementa el rango de ajuste de la misma. Antes de invertir esta placa se debe verificar si la barra de tiro del tractor es ajustable y si se encuentra en su posición normal. Si la cama de siembra es muy dura o tienen mucha hojarasca, se obtendrá una mejor penetración dándole a la sembradora una ligera inclinación hacia delante debido a que se aumenta la presión sobre los resortes que controlan la profundidad de la siembra. Placa reversible del enganche para nivelación de la sembradora Densidad de siembra La densidad de siembra generalmente se expresa en Kg. /ha. , o sea peso por unida de superficie; ha. pero ocurre que los dosificadores de la sembradora dosifican la semilla por volumen y no por peso, por lo tanto, el volumen medido por los dosificadores puede resultar en distintas densidades de umen siembra si varía el peso específico e la semilla empleada. Este problema se resuelve calibrando la sembradora al iniciar la siembra con un nuevo tipo de semilla. El procedimiento es el siguiente: 326
  • 327. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. Calcular la circunferencia de la rueda de transporte ( C ) C=2 π R Ejemplo: Radio de la rueda 35 cm. C = 2 3,1416 35 C = 220 cm 2. Medir la separación entre surcadores “S” de la sembradora Ejemplo: S = 17,8 cm 3. Adoptar un número de revoluciones “N” para la rueda de transporte, que se pueda girar a mano por medio de una manivela en un tiempo razonable. Ejemplo: N = 50 revoluciones 4. Calcular el número de hectáreas “A” que siembra un surcador cuando acanaza una distancia correspondiente a “N” revoluciones de la rueda de transporte. A (ha) = S C N 108 Ejemplo: A (ha) = 17,8 220 50 = 0.00196 ha. 108 5. Ajustar el dial indicador de densidad de siembra de la sembradora al valor que se desea sembrar (Dd) kg/ha Ejemplo: Dd = 60 kg/ha 6. Calcular el peso de semilla que se espera colectar (Pe) de los dosificadores, de acuerdo a la densidad de siembra fijada anteriormente y al numero de revoluciones (N) de la rueda de transporte. Ejemplo: Pe (kg) = Dd A 660 0.00196 = 0.117 kg 7. Levantar la sembradora de tal manera que se pueda girar libremente la rueda de transporte. Marcar esta última con tiza en la periferia, a fin de tener una 8. referencia para contar el número de revoluciones. Llenar la tolva con semilla y girar la rueda (N) veces. Recolectar la semilla de varios dosificadores (la mitad y si es posible de todos) en una pequeña funda o recipiente y pesar cada una de las muestras. Ejemplo: Supongamos que los pesos obtenidos para 4 muestras son: 327
  • 328. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez P1 P2 P3 P4 = = = = 0,106 kg 0,120 Kg 0,118 kg 0,130 kg Promedio: Pm = 0,106 + 0,120 + 0,118 + 0,130 = 0,118 kg Si el promedio (Pm) es igual al valor esperado (Pe) continuar con el paso 9. Ejemplo: Pm = 0.118 Kg, es aproximadamente igual a Pe = 0.117 kg. Por lo tanto, en este caso pasamos al punto 9. En el caso de una diferencia superior al 5% es recomendable pasar al paso 8. 9. Reajustar la densidad de siembra en el cuadrante de la sembradora al siguiente valor (D1) D1 = D0 Pe Pm Ejemplo: D1 = 60 0,117 = 59,9 kg 0,118 10. Calcular el porcentaje que cada dosificador se desvía de la densidad promedio de siembraDesviación = Pi - Pm Pm 100 Ejemplo: Desviación 1 = 0,106 - 0,118 100 = 10% 0,118 Este dosificador debe ser cambiado. 100 = 1,7% (normal) Desviación 2 = 0,120 - 0,118 0,118 Desviación 3 = 0,118 - 0,118 100 = 0% (normal) Desviación 4 = 0,130 - 0,118 0,118 100 = 10% 0,118 (Este dosificador debe ser revisado) Los dosificadores que presentan mayor porcentaje de desviación se deben revisar para comprobar si existe un excesivo desgaste o algún tipo de interferencia. Profundidad de siembra La profundidad de siembre se ajusta por medio de una manivela o volante que a través de una barra roscada varia la longitud de una barra 328
  • 329. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez de conexión del levante. En la siguiente figura la manivela se identifica con (6). Este sistema permite al operador efectuar ajustes de profundidad bajo condiciones normales en forma más o menos rápida. En casos especiales se puede requerir el ajuste del resorte de presión, operación que se efectúa s bajando o subiendo el gancho (P) que soporta el resorte por su parte inferior. Subiendo el gancho se incrementa la presión sobre el disco, o sea, la profundidad de siembra. Si la cama de siembra se la encuentra bien trabajada y libre de hojarasca el ajuste de profundidad por medio de la manivela será satisfactorio. P: cuerda operada por el operador para elevar los surcadores. (6) manivela para ajustar la profundidad Surcador de disco doble mostrando el resorte de tensión variable (P) Determinados cultivos como frijoles, maíz, remolacha, etc., que normalmente emplean sembradoras de precisión, se pueden sembrar también con la sembradora en hileras Para el hileras. efecto, se debe bloquear el acceso de grano o de fertilizante a los dosificadores correspondientes a los surcadores que se han eliminado. Aditamento para fertilizante 329
  • 330. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Como el ajuste de la densidad de aplicación de fertilizante es diferente de acuerdo al mecanismo de dosificación empleado, es recomendable consultar con el manual del operador para tal efecto. Básicamente el ajuste efectuado de acuerdo al dosificador empleado es: 1. Dosificador de tornillo sinfín: relación de transmisión 2. Dosificador de rueda dentada: tamaño del orificio 3. Dosificador de rueda dentada horizontal: tamaño del orificio y relación de transmisión Calibración de los dosificadores de fertilizante. Los 4 primeros pasos del procedimiento descrito para la calibración de los dosificadores de semillas son aplicables también a los dosificadores de fertilizante. 5 Ajustar el cuadrante de la tolva de fertilizante al valor de densidad deseado (F) siguiendo las indicaciones del manual del operador. 6. Calcular el peso esperado del fertilizante (Pe) a colectar en cada dosificador luego de girar la rueda (N) veces. Pe = A F Kg. 7. Colocar las fundas o recipiente debajo de cada dosificador, girar la rueda (N) veces y pesar el contenido de cada funda o recipiente. Calcular el peso promedio (Pm). Si este peso promedio es aproximadamente igual al peso esperado (pe) continuar con el punto 9 8. Reajustar la densidad de aplicación del fertilizante al siguiente valor (F1) F11 = F0 Pe Pm 9. Comparar los pesos colectados en cada dosificador con el peso promedio (Pm). Loa dosificadores que más se aparten del peso promedio deben ser revisados a fin de detectar cualquier problema que pudiera existir. Fuerzas que actúan en una sembradora en líneas Las fuerzas que actúan en una sembradora en líneas dependen fundamentalmente de la distribución de peso, el diseño geométrico del bastidor, el tipo de surcador, la capacidad de las tolvas, tipo de ruedas y el sistema de enganche. En la siguiente figura se indican las principales fuerzas conjuntamente con su ubicación en una sembradora 330
  • 331. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las fuerzas que actúan en una sembradora en líneas con surcadores tipo patín son las que se muestran en la figura anterior, donde: Pu = fuerza de tiro Pk = Resistencia al avance G1 = Peso de la sembradora que descarga sobre las ruedas Q = Peso de la carga de semilla correspondiente a la tolva llena Go Peso del operador R1 = Reacción vertical de enganche R1 = Componente vertical de la reacción del suelo sobre la rueda Rr = Fuerza aplicada por el suelo a los surcadores El esfuerzo de tiro (Pu) se divide en los siguientes componentes: P u = Pk + Pr + P t (1) Donde: Pk = resistencia de las ruedas a la rodadura Pr = resistencia de los surcadores en operación Pt = resistencia por fricción en cojinetes y transmisión a los mecanismos de la sembradora. El valor de la resistencia a la rodadura (Pk) depende del tipo y del estado del suelo, la carga sobre las ruedas, y el tipo y dimensiones de las mismas. Debido a que la potencia necesaria para accionar nsiones los mecanismos de la sembradora es muy reducida, se puede despreciar dicho componente (Pt) en el cómputo del esfuerzo de tiro. Pk = (G1 + Q + Go) f (2) Donde: F = 0,12 - 0,22 (resistencia a la rodadura) G1 = Peso de la sembradora con los surcadores en posición de trabajo = 331
  • 332. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez G = i r (3) GO = Peso de la sembradora con los surcadores levantados r = Componente vertical de la reacción del suelo sobre los surcadores (2 (2-2.5Kg) i = Numero de surcadores Reemplazando (2) y (3) en (1) se tiene: Pu = (G – i r + Q + Go) f + R1 R1 se debe medir para el surcador en uso. Aditamentos para la sembradora en líneas Aditamento normal para pastos Este aditamento tiene pequeños dosificadores de cilindro acanalado para poder dosificar pequeñas semillas como las de alfalfa, trébol, etc. Una vez que la semilla ha sido dosificada esta se puede a, distribuir al voleo en una banda angosta detrás de cada surcador. Aditamento normal para pastos. Este aditamento se adosa rápidamente a la tolva por medio de rápidamente bulones (1) y (2) Tubo de semillas plástico o de goma. Este tubo conduce la semilla desde el dosificador hasta la parte posterior del surcador 332
  • 333. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Este aditamento recibe el movimiento desde el eje transversal de la sembradora a través de un sembradora embrague que se desacopla al levantar los surcadores. El embrague se puede desacoplar en forma permanente cuando no se usa el aditamento Aditamento de ruedas compactadoras Se instala detrás de los surcadores con el propósito de compactar el suelo solo en la línea de compactar semillas a fin de incrementar la capilaridad que permitirá el movimiento de agua necesario para la germinación de la semilla. El aditamento de ruedas compactadoras se emplea en suelos arenosos. El conjunto de ruedas se divide en dos o tres tramos cada uno de los cuales con un eje común, con e lo cual se facilita la instalación de las mismas en la sembradora. Marcador El surco dejado por el marcador permite al operador conducir el tractor a una distancia constante de la pasada anterior, con lo que se evita la superposición o espacios sin sembrar entre sucesivas pasadas. El marcador puede ser simple o doble dependiendo del patrón de siembra que se vaya a emplear. Para el caso de la siembra desde los lados, desde el camellón central y para la siembra en circuito se requiere solo un marcador simple, ntral En cambio, para la siembra continua se requiere el marcador doble. El uso del marcador es especialmente importante para la siembra en hileras. La herramienta del marcador puede ser un una cuchilla o un disco de ángulo ajustable cuya agresividad puede adaptarse al grado de compactación del suelo. Cuando se emplea el marcador doble, ambas unidades están interconectadas de manera que al levantar una la otra desciende. Marcador de una sembradora El aditamento normal para pasturas no se adapta bien para semillas livianas y esponjosas, por lo que algunos fabricantes ofrecen un aditamento especial que siembra dichas semillas con mayor precisión. La semilla se dosifica básicamente por medio de una rueda vertical que cumple la función de de agitador sobre el orificio ajustable en el fondo de la tolva. Este aditamento se encuentra instalado a poca altura en la parte posterior de la sembradora, de manera tal que el tubo de goma corto transporte la semilla desde los dosificadores hasta las proximidades del suelo sobre las emilla cadenas tapadoras. La única parte móvil de este aditamento es el eje de ruedas verticales agitadoras el cual es conducido desde el eje transversal de la sembradora. 333
  • 334. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El mecanismo de transmisión posee un embrague independiente para esta unidad, que se desacopla al levantar los surcadores. Aditamento para fertilizante Existe un aditamento para fertilizante que se instala en las sembradoras en líneas comunes con el objeto de sembrar y fertilizar en una sola operación. L Tolva, mecanismo dosificador y tubos de conducción son similares a los que se analizaron previamente para la sembradora. El fertilizante se puede aplicar con la semilla o en una banda separada de la misma. La aplicació aplicación con la semilla permite emplear el mismo tubo de conducción de semilla para el fertilizante y el mismo surcador. El inconveniente radica en que la cantidad de fertilizante que se puede aplicar es limitada debido al daño que ocasiona a la semilla durante l germinación. la La aplicación del fertilizante, separado de la semilla, requiere un tubo de conducción independiente y un surcador de diseño diferente. Aditamento para cubrir la semilla y emparejar el terreno Si se desea una acción más efectiva que la que hacen las cadenas tapadoras se emplea este que aditamento, que además posee la ventaja de que se eleva junto con los surcadores. Rueda afirmadora Esta rueda compactadora presiona sobre una banda de suelo muy angosta en la línea de semillas, lo que proporciona buena capacidad de absorción del agua, protección contra la erosión y otras ona condiciones desfavorables para la germinación de la semilla. Rueda compactadora Bandas de profundidad Se pueden instalar indistintamente en surcadores de disco simple o doble. Ciertos cultivos doble. requieren una emergencia simultánea de todas las plantas a fin de conseguir también una maduración simultánea, en este caso es importante que la siembra se realice a profundidad , constante. 334
  • 335. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Banda de profundidad CISIÓN SEMBRADORAS DE PRECISIÓN Las sembradoras de precisión colocan las semillas en hileras lo suficientemente distanciadas entre sí con el propósito de facilitar el control mecánico de malezas y otras labores de cultivo. Las funciones de la sembradora de precisión son: 1. 2. 3. 4. 5. Abrir el surco Dosificar la semilla Colocar la semilla a una determinada profundidad en el suelo Cubrir la semilla Compactar el suelo alrededor de la semilla. Tipos 1. Sembradoras para cultivos específicos 2. Sembradoras para sembrar en suelos planos, en el fondo de los surcos o en el lomo de los mismos. Hay sembradoras para sembrar maíz, algodón, maní, etc. La siembra de estos cultivos puede realizar una sola maquina para lo cual basta cambiar el plato de semillas y hacer ajustes en el mecanismo dosificador y el que regula la profundidad de siembra. Las sembradoras pueden dar diferentes formas de distribución de semilla, dependiendo de cual maquina se use: 1. Sembradoras de precisión en hileras (tipo maíz) 2. Sembradoras para sembrar en cuadros 3. Sembradoras para sembr en grupos. sembrar En la sembradora de precisión en hileras las semillas son recogidas individualmente de la tolva por un plato circular y son liberadas en el conducto de descarga para caer por gravedad en el fondo del surco. El rebote de las semillas contra el conducto de descarga y el suelo causan alguna variación el en el espaciamiento de las semillas. La sembradora para sembrar en cuadros siembre en líneas cruzadas. Esto facilita el control mecánico de malezas. Este tipo de sembradora recoge la semilla en la tolva en la misma forma que 335
  • 336. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez lo hace la sembradora de precisión en hileras, pero a continuación las acumula en una válvula rotativa de doble compuerta antes de ser depositadas en el surco. La sembradora para la siembra en grupos usa un mecanismo de válvulas cuyo accionamiento es desde las ruedas. Tanto la sembradora en cuadros como la sembradora en grupos están equipadas con válvulas que pueden ser de dos tipos: a) válvulas de doble compuerta y b) válvula rotativa. Tamaños El tamaño esta dado por el número de hileras y por el espaciamiento entre estas. Los tamaños más comunes son de 4, 6 y 8 hileras. Sin embargo, existen en el mercado sembradoras más grandes de 12 o de 16 hileras. Los espaciamientos entre hileras son variables. Componentes 1. 2. 3. 4. Enganche Mecanismo de transmisión Abridores de surco Dosificadores de semillas 5. Mecanismo de conducción de semilla 6. 7. 8. 9. 10. Cubre semillas Ruedas Tolva Accesorio para fertilizantes Indicadores de siembra. principales componentes de una sembradora de precisión Enganches 336
  • 337. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. De arrastre 2. Integral 3. Barra portaherramientas Las sembradoras de arrastre tienen sus propias ruedas las mismas que permanecen en contacto con el suelo cuando la sembradora es levantada para transportarla de un sitio a otro. La sembradora se levanta o se baja por medio de un cilindro hidráulico remoto acoplado al sistema hidráulico del tractor. Las ruedas no solamente sirven para el transporte si no que transmiten el movimiento al mecanismo dosificador de semillas o de fertilizante. Las sembradoras de tipo integral son acopladas al sistema hidráulico de tres puntos del tractor., tienen ruedas que transmiten el movimiento al mecanismo dosificador de semillas o de fertilizante. Mecanismos de transmisión Se conocen los siguientes tipos: 1. Transmisión por ruedas de mando tipo transporte 2. Transmisión por ruedas de mando tipo control 3. Transmisión por ruedas de mando tipo compactador Las ruedas de mando tipo transporte se utilizan en sembradoras de arrastre. Estas ruedas además de accionar los mecanismos de alimentación de semilla sirven para transporte. Las ruedas de mando tipo control se utilizan en sembradoras que se acoplan a la barra portaherramientas y a las sembradoras tipo integral. Las ruedas tipo compactadoras se utilizan cuando las unidades de siembra van montadas en la barra portaherramientas, exclusivamente. Abridores de surco Pueden ser: 1. De profundidad variable 2. De profundidad constante El abridor de surco llamado también surcador de profundidad variable deposita la semilla a diferentes profundidades. Estos da una mayor probabilidad de conseguir mejor germinación debido a que cada grano esta a diferentes condiciones de humedad y temperatura. Este tipo de surcador es especial para sembrar semilla de algodón. Básicamente consta de dos discos con filos dentados que son colocados a un determinado ángulo entre ellos. Los filos en forma de dientes de sierra dan la profundidad del surco. 337
  • 338. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Surcador de profundidad variable Lo surcadores de profundidad constante son los más usados debido a la variedad de cultivos que iedad se puede sembrar con este tipo de surcadores. Los tipos más comunes son: 1. 2. 3. 4. 5. De disco simple ( con o sin vertedera) De disco doble (disco plano o disco curvo) Patín Azadón Lister. 338
  • 339. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Surcador de disco simple sin vertedera (izquierda) y con verdetera (derecha) (izquierda) Surcador tipo azadon Surcador tipo patin recto Surcador tipo patin curvo Surcador de disco simple con vertedera Su uso es recomendable para sembrar en hileras en zonas secas, donde la semilla debe ser sembrar colocada a profundidad para encontrar suelo humedo. La vertedera sujeta un lado del surco permitiendo que la semilla penetre hasta el fondo del mismo. Surcador de disco doble curvo Este surcador hace un surco ancho y se adapta bien en suelos con hojarazca auque no la corta tan bien como lo hace el disco simple. Este surcador es sensible a la velocidad de siembra debido a la concavidad de los discos. Se consiguen surcos profundos aptos para suelos arenosos. Surcador de disco doble plano 339
  • 340. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Es recomendable para cultivos en surcos que son sensisbles a la profundidad de siembra. Se pueden instalar bandas de profundidad para conseguir un control mas preciso de profundidad. Debido a que los discos son planos no son sensibles a la velocidad de siembra. Surcador tipo patin Este tipo de surcador es usado en sembradoras para maiz, algodón y hortalizas. A veces se utlizan en sembradoras en líneas.. Las cuchillas afiladas abren el surco con un mínimo de movimiento de tierra pero no penetran y cortan la hojarazca tan bien como los surcadores de disco. Para un mejor resultado el suelo debe estar bien trabbajado y libre de hojarazca. Surcador tipo azadon Es el tipo mas antiguo. Se usa en siembra profunda en suelos duros y cuando esta equipado con resortes puede trabajar en suelos pedregosos y con muchas raíces. Surcador tipo lister Se usa para siembra profunda. Dela algunos pequeños camellonres para prevenir la erosión del suelo. Dosificadores de semilla La función de los dosificadores e semilla es selcccionar las semillas que están en la tolva en forma individual o al azar. Además de seleccionar la semilla la envia al mecanismo que descarga la semilla alsurco. Tipos 1. 2. 3. 4. Dosificadores de plato Dossificadores de dedos recojedores Dosificadores de aire Dosificadores al azar Dosificadores de plato El plato de semiollas tiene aberturas o celdas. Este plato rota en el fondo de la tolva de semillas. A medida que el plato gira, las semillas caen en las celdas o aberturas que están en la periferia del plato. Si las celdas son del mismo tamaño que el de las semillas, solamente entrara a la celda un grano (de maiz por ejemplo). Un gatillo de cierre impide que otra semilla entre a la celda mientras la semilla que está en ésta no haya pasado al tubo de descarga. Además, cuando existen variaciones en el tamaño de las semillas, el gatillo no permite que entre a la celda mas de una semilla. Cuando una celca que contiene una semilla se pasasa sobre el orificio de descarga en el fondo de la tolva exte un iexpulsor que empuja la semilla a través de este orificio hacia el tubo de descarga. En el caso de platos de maiz se distingue los siguientes platos: 340
  • 341. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. Plato para caida lateral 2. Plato para caida plana 3. Plato para caida en grupos El plato para caida lateral de la semilla se usa para sembrar semillas previamente clasificadas por su tamaño. En este tipo de platos las semillas están colocadas de costado en cada celda. Se utiliza en el caso concreto de maiz. El plato para caida plana de la semilla es aconsejable cuando se trata de sembrar semillas atachadas. En este caso, es necesario utilizar el disco reversible. El algodón y la soya se siembran con este tipo de plato. El plato para caida en grupo de semillas tienen celdas grandes de manera que varias semillas pueden entrar en cada celda, y de esta forma se siembran las semillas en grupos. Este plato se utiliza cuando se desea sembrar maiz en grupos. Otros platos tienen rificios en lugar de muescas o celdas abiertas en la periferia del plato..Estos platos se utilizan cuando se siembran semillas pequeñas como el sorgo. Para casos especiales se utilizan platos “ciegos”, es decir sin muescas, celdas u otros orificios que pueden ser hechos según el tamaño de la semilla que se desea sembrar. Tipos de latos de semillas Fuente: FMO 341
  • 342. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Componentes del dosificador de semillas Fuente: FMO Dosificadores de dedos recojedores Debido a la inconveniencia que representa el tener que cambiar los platos de semillas cada vez que se siembra una semilla distinta; y por otro lado, por la dificultad para conseguir el platoexactamente igual o adecuado a la semilla a sembrarse, se desarrolló un mecanismo conocido con el nombre de dedos recojedores. Este mecanismmo es exclusivamente para sembrar maíz. El mecanismo selecciona con mucha presición el tamño y forma de los granos de maiz. Este mecanismo esta formado por 12 dedos recojedores que son abiertos o cerrados por una leva durante el movimiento de rotacion. Los granos e maiz son alimentados desde la tolva hacia el interior del reservorio, por gravedad. Cuando los dedos se mueven a través de los granos de maiz que están en el reservorio, estos son atrapados por los dedos para luego ser enviados al mecanismo de conduccion de semillas. 342
  • 343. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Dosificador de dedos recojedores Fuente: FMO Mecanismos accionados por aire Las sembradoras que tienen este mecanismo trabajan de la siguiente manera: Un ventilador que recibe el movimiento desde la toma de fuerza del tractor o desde un motor hidraulico, presuriza la tolva de semilla y el tambor del dosificador de semillas. El tambor recibe el movimiento desde las ruedas de la sembraora con el proposito de proveer una exacta separacion entre las semillas aunque varia la velocidad de operación. Las semillas van desde la tolva hacia el tambor donde se mantiene un vivel constante de semillas. El tambor tiene una serie de orificios alrededor de su circunferencia por cada hilera de siembra. Los orificios son de tal tamaño que coinciden con el tamño de las semillas de maiz, frejol o sorgo. La presión interna en el tambor es ligeramente superior a la presión atmosférica exterior. Debido a ésta diferencia de presiones las semillas se mantienen en los orificios del tambor. En el caso de que entrara más de una semilla en el orificio del tambor, ésta es removida por un mecanismo expulsor tipo cepillo. A medida que el tambor rota cerca del tubo de descarga ub rodillo o rueda ubicada fuera del tambor, bloquea el orificio y elimina la diferencia de presión¸las semillas entonces caen por gravedad al tuno de descarga donde son empujadas por una corriente de aire hacia el tubo de semillas para finalmente ser depositadas en elsurco. 343
  • 344. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Mecanismo presurizado Fuente: FMO Unidad de siembra con mecanismo presurizado Fuente: FMO Medidor presurizado tipo disco Algunas sembradoras de presición están diseñadas para seleccionar la semilla y enviarla al surco mediante una combinacion de mecanismos que son accionados por una combinación de aire, gravedad y energía eléctrica. Este meidor presurizado esta formado por un disco rotatorio de cada hilera de siembra. Este disco recoje la semilla que cae por gravedad desde la tolva hacia la parte inferior del disco. Una corriente de aire a presion que se origina por la acción de un motor eléctrico acciona unos sopladores que permiten que la semilla se mantenga en los orificios ubicados alrededor de la circunferencia del disco. Un mecanismo expulsor hace que la semilla caiga desde el disco rotativo al tubo de conducción de la semilla y finalmente al surco. Los discos están disponibles para gfrijoles, maíz, remolacha azucarera y sorgo. Medidor en vacío tipo disco La selección individual de las semillas es similar a los sitemas anteriormente descritos con la diferencia de que, en este caso, las semillas se mantienen en los roificios por la presion atmosférica 344
  • 345. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez del aire y por unvacío que se origina por la acción del ventilador. Un mecanismo expulsor elimina las semillas extras que puden quedar en los orificios. Mecanismo de conduccion de semilla Este tipo de mecanismo deposita la semilla en el surco ya sea individualmente o a chorro continuo en la hilera o en grupos. La función de este mecanismo es el de recibir la semilla enviada por el dosificador para luego mandarla al surco para que las semillas queden debidamente espaciadas entre si. El más simple de estos mecanismos es el llamado mecanismo de conducción por gravedad. El tubo rígido de semillas utilizado en las sembradoras en hileras es un buen ejemplo de mecanismo de conducción por gravedad. La siembra en grupos se hace por lo general poniendo un plato acumulador debajo del plato de semillas. Dependiendo de cómo se coloque el plato acumulador se puede agrupar dos o tres semillas y enviarlas al tubo de semillas. Mecanismo de conducción forzada A fin de mejorar la exactitud en la colocación de las semillas en el suelo se ha diseñado el sistema de conducción forzada. Hay 4 tipos: 1. 2. 3. 4. El de rueda y banda El de válvula rotativa En de cadena El de aire El tipo rueda y banda esta diseñado para utilizar un dedo recogedor- Las semillas son conducidas por el mecanismo de rueda y banda hacia eh surco donde son depositadas a una distancia entre semillas y a una profundidad exacta. El tipo de válvula rotativa tiene una válvula que sostiene las semillas para que estas no caigan por gravedad al fondo del surco. La válvula sostiene la semilla hasta que la leva impulsa la semilla hasta el surco. El número de levas que tiene el rotor determina el número de semillas sembradas por golpe. Para depositar dos o tres semillas por golpe se requiere se requiere el uso de un acumulador (plato acumulador) que esta ubicado debajo del plato de semilla. El número de levas en el rotor es un detalle muy importante. Por ejemplo una sembradora con un plato de 24 celdas para semillas para sembrar dos semillas por golpe necesita tener tres levas. El tipo de cadena es el más antiguo de todos los mencionados. El sistema esta diseñado para recoger la semilla en el fondo del dosificador de semilla y llevarlo justamente sobre el nivel del suelo. La semilla entonces es depositada en el surco. La sembradora basándose en aire transporta la semilla desde el dosificador hacia el surco gracias a una corriente de aire. 345
  • 346. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cubresemillas Las ruedas compactadoras es el equipo estándar en las sembradoras de precisión. Hay dos tipos de ruedas compactadoras: 1. Ruedas cóncavas de acero 2. Ruedas convexas de goma Las ruedas compactadoras empujan el suelo sobre el surco y lo compacta alrededor de la semilla y actúan como un mecanismo de profundidad. Calibración de la sembradora de precisión La calibración incluye los siguientes puntos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Espaciamiento entre hileras Enganche Marcadores Densidad de siembra Sincronización disco – válvula Profundidad Densidad de aplicación del fertilizante Ruedas Pasos a seguirse: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Localizar el centro de la sembradora Bajar la sembradora hasta que descanse sobre el suelo Aflojar los pernos que sujetas los surcadores Verificar si hay una cadena o engranaje antes de desmontar el surcador Aflojar los anillos en el eje con resorte a presión para la penetración del surcador Colocar todas las unidades al espaciamiento deseado Poner nuevamente las varillas de presión de los surcadores Ajustar la tensión de los resortes Este es el procedimiento general para el espaciamiento de las hileras. Sin embargo, es necesario consultar el manual del operador de la sembradora por cuanto pueden ser distintos los pasos a seguirse según el fabricante y el modelo de sembradora. Enganche Si es posible las ruedas posteriores del tractor se deben colocar en tal forma que las ruedas de la sembradora corran en la misma huella del tractor. Si esto no fuera posible, las ruedas del tractor deben ajustarse en tal forma que las ruedas de la sembradora vayan completamente fuera de las huellas que dejan las ruedas del tractor. Cuando la sembradora se ajusta para un espaciamiento de 80 a 100 cm, la trocha, medida de centro a centro de las llantas, debe tener 1,83 m. Cuando la sembradora se ajusta para un espaciamiento de 70 a 80 cm, la trocha del tractor debe tener 1,52 m. 346
  • 347. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Para sembradoras de tiro y tractores con barra de tiro ajustable debe colocarse la barra de tiro a 0,38 cm sobre el nivel del suelo y fijarla en el centro del tractor (centro de la trocha). Luego se instala la extensión del enganche en el caso de que se vaya a usar algún tipo de rastra delante de la sembradora. Marcadores El marcador sirve para dejar una línea de referencia sobre el terreno a fin de que el operador del tractor sepa por donde debe hacerse la próxima pasada de la maquina. Para ajustar el marcador se sigue el siguiente procedimiento: 1. Bajar los marcadores al suel 2. Con la sembradora en posición de trabajo se ajusta la longitud de los marcadores de tal manera que la distancia del centro del surcador izquierdo al borde inferior del disco (o cuchillas) del marcador sea igual. L = a + separación entre hileras Donde: L = largo del brazo del marcador a = distancia desde el ultimo surco de la derecha a la rueda delantera derecha del tractor El valor de (a) se obtiene mediante la siguiente formula: a = (N – 1) E – D 2 donde: N = Numero de surcadores de la sembradora E = espaciamiento entre hileras D = distancia entre las ruedas delanteras del tractor Ajustando el marcador de la manera indicada, el tractor se deberá conducir de manera tal que la rueda delantera derecha vaya sobre la línea dejada por el marcador. Densidad de siembra Para obtener la densidad de siembra esperada es necesario: 1. Que la semilla sea uniforme en tamaño y forma 2. Que los discos se adapten a la semilla 3. Que la relación de transmisión sea debidamente calibrada Dado que lo que se busca es conocer cuantas plantas debe haber por hectárea, debe calcularse de la manera que se indica en el siguiente ejemplo: 347
  • 348. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Se desea sembrar 30.000 platas por hectárea a una distancia entre hileras de 40 cm. ¿Cuál debe ser el numero de semillas que tiene que sembrarse en 10 metros? Área por grano = 10.000 m2 30.000 semillas = 0,33 m2 Distancia entre semillas: O,33 m2 = 0,83 m 0,40 m Numero de semillas en 10 metros: 10 m = 123 semillas. 0,83 m Procedimiento para la calibración: 1. Determinar el numero de semillas por hectárea 2. Determinar el espaciamiento optimo entre hileras 3. Seleccionar la correcta combinación de engranajes para la densidad de siembra desead (Consultar el manual del operador). Si no se dispone del manual del operador se debe calcular la relación de transmisión y el espaciamiento entre semillas en la siguiente forma: Calcular la distancia recorrida por una vuelta de la rueda Determinar el número de giros del disco de semillas por cada giro de la rueda. Para ellos es necesario girar la rueda y contar las vueltas el disco. Este dato se puede también obtener calculando la relación de transmisión y multiplicando por el número de celdas que tiene el disco. Por ejemplo, la relación de transmisión se obtiene multiplicando entre sí el número de dientes de todos los engranajes conductores y dividiendo este valor por el producto de todos los engranajes conducidos. Si en el supuesto de que esta relación fuera 0,35 por ejemplo, el numero de celdas del disco 24, la distancia entre semillas seria: 0,35 24 = 8 celdas que van a pasar sobre el tubo de descarga por cada vuelta de la rueda de transporte; y si asumimos que cada vuelta de la rueda es igual a 1,86 metros, entonces la distancia entre semillas seria: 1,86/8 = 0,26 (asumiendo que el disco arroja solamente una semilla por celda). 4. Seleccionar la forma y tamaño correcto de las celdas del disco de semillas. Una buena forma de probar un disco es sembrando un tramo corto a la velocidad de siembra y luego contar el numero de semillas para después relacionar la densidad de siembra por hectárea. 348
  • 349. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 5. Es necesario siempre referirse al manual de operador para otros detalles. Profundidad de siembra La profundidad es controlada por las ruedas compactadoras. Algunas sembradoras tienen otros otros sistemas de control tales como patines de profundidad o bandas de profundidad. 349
  • 350. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESUMEN PREGUNTAS DE REPASO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. ¿Cuál es el objetivo de las sembradoras? ¿Cuáles son los factores que intervienen en la germinación de la semilla? ¿Cómo se clasifican las sembradoras de acuerdo a la forma como se deposita las semillas? ¿Qué son las transplantadoras? ¿Cuál es la función de una sembradora en líneas? ¿Qué es una sembradora fertilizadora? ¿como se calibra una sembradora en líneas? Explique con un ejemplo ¿Cual método de siembra es el más eficiente? Explíquelo ¿De que dependen las fuerzas que actúan en una sembradora en líneas? ¿Qué son las sembradoras de precisión? ¿Cuál es la función de una sembradora de precisión? ¿Cuáles son los componentes de una sembradora de precisión? ¿Cuál es la función de los dosificadores de semillas de una sembradora de precisión? ¿Cuántos tipos de dosificadores de semillas se conocen? PREGUNTAS PARA ANALISIS 1. ¿Cuántas sembradoras se utilizan en el sector agropecuario del Ecuador? 2. ¿Cuántas UPAS utilizan maquinas para la siembra en el Ecuador? AUTOEVALUACION 1. El principal objetivo de las sembradoras es el de depositar las semillas en el suelo de tal manera que estas germinen fácilmente 2. La viabilididad de la semillar es uno de los factores importantes para el éxito de la siembra 3. La siembra no se puede realizar en el fondo del surco 4. El aeroplano es utilizado para la siembra al voleo 5. La sembradora en líneas deposita las semillas a una profundidad uniforme y en cantidad previamente dosificada 6. La capacidad de la tolva se estima en 1 kg de semilla por cada centímetro de longitud de la tolva 7. El tubo de semillas de tipo espiral es muy flexible 8. El surcador de disco simple es el mas común en sembradoras en hileras 9. La sembradora para la siembra en grupos usa un mecanismo de válvulas cuyo accionamiento es desde las ruedas 10. El surcador tipo lister se usa para la siembra profunda 11. Hay 4 tipos de mecanismos de conducción forzada para mejorar la exactitud de colocación de las semillas en el suelo V F V V V F F F V F V V F F V F V V F F V F 350
  • 351. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFIA 1. BAINER, R., et., al. Principles of farm machinery. John Willey & Sons. 1986. 2. ______Precision planting equipment. Agr. Eng. 28:49-54- 1989 3. BREECE, J., D. Planting. Fundamentals of machinery operation. Deere & Co. Moline, Ill. 1995 4. BARMINGTON, R., D. The relation of seeds, cell size and speed to beet planting performance. Ag. Eng. 29: 477-499. 1998 5. BERLJIN, J., D. Maquinaria para la fertilización, siembra y cosecha. Editorial Trillas. México. 1985 6. BROOKS, F. A. et., al. Methods of describing regularity of seed on seeding spacing. 1966 7. BATES, E., N. California rice land seeding by airplane. 1980 8. CANDELON, P. 1970 Las maquinas agrícolas. Editorial Mundi Prensa. Madrid, España. 9. COLLINS, E., et, al. Mathematics of a cumulative drop planter. 1988 10. GUELLE, C. Precision planters for beets and corns. 1987 11. HANSEN, H. V. Time and labor saving possibilities of high speed drilling planters. 1988 12. HUNT, D. Maquinaria agrícola. Editorial Limusa. 1986. 351
  • 352. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD II- 3 MAQUINAS PARA LA APLICACIÓN DE PRODUCTOS AGROQUÍMICOS OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1. Conocer los distintos tipos de maquinas que se utilizan en la aplicación de agroquímicos 2. Describir la estructura orgánica y funcional de las maquinas utilizadas en la aplicación de agroquímicos 352
  • 353. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez DESARROLLO DE LA UNIDAD Introducción Los productos químicos que se utilizan en la agricultura moderna son tan útiles como las maquinas que se emplean en las labores mecanizadas para obtener una cosecha exitosa. Los productos químicos utilizados en agricultura tienen muchas funciones. Las más importantes son: 1. Estimular el desarrollo de las plantas 2. Proteger a las plantas del ataque de plagas o enfermedades. Los productos químicos pueden ser utilizados; 1. Antes de la siembra 2. Durante el crecimiento de las plantas 3. Después de la cosecha. En el mercado existe una amplia gama de productos químicos que se utilizan en la agricultura. En esta GUIA DIDÁCTICA se hace referencia a las maquinas más comunes para la aplicación de plaguicidas y fertilizantes. Previamente, es necesario definir lo que se entiende por plaguicidas y fertilizantes. Los plaguicidas son substancias que se utilizan para controlar o eliminar plagas. Por plaga se entiende cualquier cosa que se caracteriza por: 1. 2. 3. 4. Causar daño al ser humano, a los animales o a las plantas. Provocar enfermedades al ser humano, a los animales o a las plantas. Causar molestias al ser humano, a los animales o a las plantas. Competir con el ser humano, los animales o las plantas por los alimentos o la alimentación. Los productos químicos que se aplican mediante la utilización de maquinas son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Herbicidas para destruir las malas hierbas Insecticidas para controlar los insectos Fungicidas para controlar los hongos perjudiciales Nematicidas para controlar los nematodos Hormonas para controlar el crecimiento de las plantas Defoliantes para operaciones de cosecha Fertilizantes para suministrar uno o más elementos nutricionales para el normal desarrollo de las plantas. Los productos químicos son por lo general muy concentrados y por tanto, se aplican en pequeñas cantidades por unidad de superficie. Con el propósito de conseguir una distribución normal, es necesario mezclar el producto químico con un “vehículo” que puede ser agua, aceite o polvo. 353
  • 354. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cuando los productos químicos son disueltos en agua para aplicar en forma de gotas, la operación se llama aspersión y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman aspersores. Cuando los productos químicos son disueltos en agua para luego mezclarlos con una determinada cantidad de aire, la operación se llama nebulización, y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman nebulizadoras. Cuando los productos químicos son combinados con “vehículos” como talco o yeso para aplicarlos en forma de partículas, la operación se llama espolvoreo y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman espolvoreadoras Cobertura del material activo El tamaño de las gotas y de las partículas tiene mucha importancia en la retención, penetración y permanencia del producto sobre la planta. Además, influye notablemente en la uniformidad de la distribución, en el cubrimiento sobre las plantas, en la efectividad del material y en la cantidad de material que se desperdicia. Por ejemplo, un determinado volumen de materia activa disuelto en agua se puede aplicar en una gran cantidad de gotas finas o en menor cantidad de gotas gruesas. La efectividad de la materia activa dependerá del tamaño de las gotas. Maquinas para pulverizar Llamadas también aspersores. Se utilizan para aplicar la mayor parte de los plaguicidas. En el mercado existen una amplia variedad de tamaños y tipos. Las presiones de aplicación pueden variar desde cerca de cero a mil libras por pulgada cuadrada. La cantidad de aplicación también varía desde unos pocos hasta cientos de galones por hectárea. En cuanto a su tamaño hay desde un pequeño envase de aerosol hasta un helicóptero o avioneta. Para facilitar la descripción de éstas maquinas se las ha agrupado en las siguientes categorías: 1. 2. 3. 4. 5. Pulverizadores de operación manual Pulverizadores de baja presión (20-50 psi) Pulverizadores de alta presión (hasta 1000 psi) Pulverizadores accionados por aire Nebulizadores) Pulverizadores de operación manual Son generalmente utilizados en jardinería para el control de plagas o enfermedades en pequeña escala. Dentro de esta categoría se encuentran los pulverizadores que funcionan con aire comprimido, son de diseño simple, de fácil operación y relativamente de bajo costo de mantenimiento. La capacidad del tanque varía entre 1 y 5 galones. La compresión de aire se consigue manualmente accionado una bomba que se encuentra dentro del tanque. El aire comprimido que está sobre el material a aplicar forza al líquido a salir del tanque a través de un tubo. Una válvula que se encuentra al final de la manguera controla el flujo del líquido. 354
  • 355. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Normalmente este tipo de maquinas operan desde 30 hasta 80 libras de presión por pulgada cuadrada. Los pulverizadores de mochila manual tienen una bomba que es accionada mediante una palanca ubicada al lado izquierdo. Generalmente la bomba es de tipo membrana o diafragma y está ubicada en la parte inferior, bajo el tanque, el mismo que contiene de 15 a 21 litros de líquido. Con la mano derecha el operador dirige la boquilla. Pulverizador de mochila manual Los pulverizadores de mochila motorizado tienen un motor de dos tiempos, a gasolina, refrigerado por aire, de ignición electrónica, de capacidad de 10 litros o más, dependiendo de la marca y modelo. Pueden funcionar con una presión de 180 libras por pulgada cuadrada. La agitación del material que se encuentra en el tanque lo hace un agitador mecánico. Este tipo de maquina es colocada en la espalda del operador. Pulverizador de mochila motorizado Pulverizadores de baja presión Son ampliamente utilizados para la aplicación de productos químicos y se adaptan a muchos usos. Se puede utilizar para aplicar herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Los pulverizadores de baja presión pueden ser montados en tractores, en traileres, en camiones, en avionetas o helicópteros. 355
  • 356. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Estas maquinas operan entre 1,4 y 3,5 Kg. de presión por centímetros cuadrado y pueden aplicar entre 38 y 500 litros por hectárea. Pulverizadores montados en tractor Los tanques de los pulverizadores montados en tractor pueden tener una capacidad de 500 a 1800 litros. El tanque se puede ubicar en algunas partes del tractor. La bomba es acoplada al eje toma de fuerza del tractor; sin embargo, se puede accionar mediante otros medios como un motor hidráulico. Pulverizador montado en tractor Fuente: FMO Pulverizadores de luz alta Son maquinas que están ubicadas a una altura tal que permite realizar aplicaciones en cultivos altos como el maíz, algodón, tabaco y otros cultivos. Los aguilones hesitan dispuestos de tal manera que se puede subir o bajar dependiendo de la altura del cultivo. Pulverizador de luz alta Pulverizadores montados en traileres La capacidad del tanque es de 2000 litros o más. La bomba funciona acoplada al eje toma de fuerza del tractor o mediante un motor hidráulico. Los aguilones pueden tener de 3,60 metros hasta más de 15 metros. 356
  • 357. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pulverizador montado en un trailer Pulverizadores montados en camiones Pueden ser montados en camiones o camionetas. En este caso la bomba es accionada por un motor auxiliar. Este tipo de pulverizadores es utilizado en explotaciones muy grandes. Los aguilones pueden tener más de 18 metros y la capacidad del tanque supera los 9000 litros. Pulverizadores montados en helicópteros o avionetas Tienen las siguientes ventajas: 1. Una cobertura rápida del producto 2. La aplicación puede hacerse en sitios inaccesibles con otros equipos. Los helicópteros son más maniobrables que las avionetas. Pulverizadores de alta presión Son similares a los pulverizadores de baja presión excepto que los de alta presión están diseñados para desarrollar altas presiones durante la operación (Mas de 3,5 kilogramos por centímetro cuadrado.) Este tipo de maquinas se usan en fruticultura. Pulverizador de alta presión Fuente: Jacto Pulverizadores accionados por aire Se conocen con el nombre de pulverizadores “cortina de aire” o pulverizador tipo “cañón de aire”. Los pulverizadores tipo “cortina de aire2 pueden tener una capacidad de 400 a 1500 litros. Las bombas pueden ser de 75 a 150 litros por minuto, dependiendo de la marca y modelo. 357
  • 358. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pulverizador tipo “cortina de aire” Fuente: Jacto Los pulverizadores tipo “cañón de aire” pueden tener tanques cuya capacidad fluctúa entre 250 y 600 litros. Tienen por lo general una bomba de tipo centrífugo y están equipadas con boquillas especiales. Pulverizador tipo “cañón e aire” Fuente: Jacto NEBULIZADORES Son maquinas que se utilizan para aplicar plaguicidas. En realidad no son pulverizadores propiamente dichos. La aplicación del producto se realiza en gotas tan finas que no se puede apreciar a simple vista, pero si se puede ver su concentración en forma de nubes o neblina flotando en el aire. Por lo general estas maquinas son accionadas eléctricamente. Algunas unidades tienen un motor de 1 Kw. Tienen bomba tipo engranajes capaces de desarrollar una presión de 125 kilogramos por centímetro cuadrado. Son de 12 voltios. Selección del pulverizador Los pulverizadores y otros equipos diseñados para aplicar productos químicos en los cultivos tienen básicamente tres funciones: 1. Distribuir el material con la mayor exactitud posible 2. Medir la cantidad de material que se aplica 3. Mantener los productos químicos mientras estos son aplicados en el campo Los pulverizadores están formados de numerosos componentes en distintas combinaciones. Para una determinada aplicación la mejor combinación de estos componentes depende de: 358
  • 359. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. El producto químico que se aplica 2. El cultivo 3. La exactitud de aplicación La mayor parte de los pulverizadores constan de los siguientes componentes principales: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. El tanque El sistema de agitación La bomba El regulador de presión El medidor de presión Los filtros Los tubos y mangueras El armazón Las válvulas de control Las boquillas Principales componentes de un pulverizador Fuente: FMO El tanque El tanque debe reunir las siguientes características fundamentales: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Capacidad adecuada Facilidad para llenar Facilidad para limpiar Resistencia a la corrosión Facilidad para instalar en el tractor u otro vehículo Eficiente sistema de agitación El tanque se construye de los siguientes materiales: 1. 2. 3. 4. Acero galvanizado Polietileno Aluminio Fibra de vidrio 359
  • 360. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 5. Acero inoxidable El sistema de agitación La agitación es importante para mantener una mezcla uniforme cuando se aplican emulsiones o polvos mojables Hay tres tipos de sistemas de agitación: 1. Mecánico 2. Hidráulico 3. Burbujas de aire En un sistema de agitación mecánico el elemento activo de acción es la hélice o conjunto de hélices montadas en un eje común que están ubicados en el fondo del tanque. El eje por lo general rota a una velocidad de 200 rpm. Velocidades superiores pueden originar espuma en determinadas mezclas. Tanque y sistema de agitación mecánica Fuente: FMO En el sistema de agitación hidráulica una parte del producto que sale de la bomba hacia el tanque se descarga en este a través de una serie de orificios que existen en un aquilón ubicado a lo largo del fondo del tanque haciendo que el líquido este en constante movimiento. Agitación hidráulica Fuente: FM Agitación por burbujas de aire Un compresor suministra aire que es descargado por un aguijón o tubo con orificios ubicado en el fondo del tanque. A medida que las burbujas de aire salen a la superficie se origina una turbulencia que mantiene la mezcla en constante agitación 360
  • 361. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Agitación por burbujas de aire Fuente: FMO Bombas Los tipos de bombas que se usan en los pulverizadores son: s 1. 2. 3. 4. 5. 6. De engranajes De diafragma De hélice flexible De rotor Centrífuga De pistón Bomba de engranajes Este tipo de bombas ha perdido popularidad debido a que se dañan con facilidad por el desgaste prematuro que sufren a causa de las sustancias abrasivas. Cuando esto ocurre es difícil reparar el daño. Bomba de engranajes Fuente: FMO La capacidad de este tipo de bomba es de 19 a 76 litros por minuto, trabaja a una velocidad de 500 a 1800 rpm y desarrolla una presión de 7 Kg. Por centímetro cuadrado la 361
  • 362. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Bomba de diafragma La acción de bombeo se produce por el movimiento de un diafragma flexible. Cuando el diafragma se mueve hacia abajo el líquido es enviado a una cámara desde donde es forzado a salir cuando el cuan diafragma se mueve hacia arriba. Este tipo de bombas tiene una capacidad de 4 a 40 litros por minuto, trabaja a una velocidad de 200 a 1200 rpm y una presión máxima de 7 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba de diafragma Fuente: FMO Bomba de hélice flexible Este tipo de bomba tiene unos cojinetes de caucho pegados dentro del cubo rotatorio o maza. En el alojamiento de la bomba los cojinetes son comprimidos a medida que el rotor gira lo cual provoca la acción de bombeo. Este tipo de bombas tiene una capacidad de hasta 115 litros por minuto, una trabajan a velocidades que van desde 500 rpm hasta 1500 rpm y desarrollan una presión máxima de 3,5 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba de hélice flexible Fuente: FMO 362
  • 363. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Bomba de rotor Consta de un rotor montado sobre un eje excéntrico a su alojamiento. El rotor tiene un número de ntado paletas con cilindros situados entre los extremos de las mismas. Los cilindros en contacto directo con la carcaza se mueven libremente hacia dentro o hacia fuera durante la rotació Mientas el rotación. rotor gira, el líquido penetra en la carcaza en el sitio en que los cilindros están en posición extendida; en este momento, el líquido es forzado a pasar entre los cilindros y la carcaza hacia el orificio de salida donde los cilindros son obligados a penetrar en sus alojamientos por la carcaza. obligados La capacidad de estas bombas es de 135 litros por minuto, trabajan a velocidades entre 600 y 1800 rpm y desarrollan una presión máxima de 20 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba de rotor Fuente: FMO Bomba centrífuga Este tipo de bombas esta en la mayoría de los pulverizadores. Tienen un impulsor de paletas múltiples que giran a gran velocidad dentro del alojamiento. El líquido llega al alojamiento por el eje impulsor y es expulsado hacia la periferia por la fuerza centrífuga. Debido a la alta velocidad de periferia rotación el liquido es impulsado por los extremos de las paletas dentro de la caja espiral y dirigido al exterior. La capacidad de la bomba centrífuga puede llegar a 500 litros por minuto o más. T Trabajan a velocidades entre 600 y 4000 rpm y desarrollan presiones de 3,5 Kg. por centímetros cuadrado. 363
  • 364. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Bomba centrífuga Fuente: FMO Bomba de pistón Estas bombas producen altas presiones de hasta 70 Kg. por centímetro cuadrado. a La bomba consta de un pistón que se desplaza dentro de un cilindro. Durante el recorrido de admisión el líquido penetra en el cilindro a través de la válvula de admisión. En el movimiento opuesto, la válvula de admisión se cierra, la válvula de compresión de abre y el l liquido es expulsado del cilindro Bomba de pistón Fuente: FMO Esta bomba requiere de una válvula de derivación para conducir el líquido nuevamente al depósito si las boquillas están cerradas. Como se menciono anteriormente, esta bomba desarrolla presiones de mas de 70 Kg. por presiones centímetro cuadrado, tiene una capacidad de 220 litros por minuto y trabaja a velocidades entre 500 y 1000 rpm. Selección de la bomba Una adecuada selección de la bomba requiere tomar en cuenta los siguientes factores: 364
  • 365. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. El flujo del liquido requerido 2. Las características de los productos químicos que van a ser utilizados 3. La velocidad del eje que proporciona el movimiento 4. La potencia requerida para accionar la bomba. Reguladores de presión Las funciones de los reguladores de presión son: 1. Limitar la presión 2. Evitar daños a la bomba cuando esta funcionando cuando las boquillas están cerradas. La válvula del regulador de presión es accionada por un resorte que controla el flujo del líquido a través del tubo de derivación. Cuando la presión aumenta superando el ajuste previo o superando el limite de la maquina, la válvula se eleva y deriva parte del liquido hacia el deposito. Actualmente hay mecanismos que permiten mantener una sola presión en forma constante. Manómetros El manómetro permite conocer como esta funcionando la maquina. Debe estar situado en un sitio visible por el operador y lo más cerca posible a las boquillas. Filtros Los filtros sirven para prevenir la obturación de las boquillas y para evitar que materiales abrasivos pasen a través de la bomba. Los filtros se utilizan en tres partes de la bomba: 1. En el tanque 2. En la tubería, entre el tanque y la aspiración de la bomba 3. En las boquillas. Los materiales tales como hojarasca y similar quedan retenidos en el filtro que, por lo general, esta ubicado en el orificio de carga del tanque. Materiales más finos quedan retenidos en los filtros de la tubería. Los materiales que pudieran haber pasado por los filtros antes indicados quedan retenidos en los filtros de las boquillas. Tubos y mangueras El líquido es conducido a través de los tubos y mangueras del pulverizador. La presión del líquido es diferente en distintos puntos de su recorrido. Por lo tanto, los tubos y mangueras deben ser lo suficientemente resistentes a estas presiones. PERFIL DE DISTRIBUCIÓN DE LA BOQUILLA 365
  • 366. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La forma como una boquilla descarga el líquido puede ser: 1. 2. 3. 4. 5. Distribución Distribución Distribución Distribución Distribución en forma de cono ahuecado en forme de cono sólido en forma de abanico plano recta a chorro. Fuente: FMO BOQUILLAS 366
  • 367. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El tipo de boquilla, la presión y las características del líquido determina el tamaño de las gotas. Por otra parte, el tipo de boquilla determina las características que deben tener la bomba y el ventilador. Las boquillas de cono son las más utilizadas. Hay también boquillas tipo abanico, neumáticas o de rotación. Partes componentes de la boquilla Las principales partes componentes de una boquilla son: 1. 2. 3. 4. El cuerpo La tapa La punta El filtro. El cuerpo y la tapa de la boquilla se fabrican de diversos materiales como cobre, zinc, cerámica, nylon, acero inoxidable, aluminio, etc. El cuerpo y la tapa forman una unidad en cuyo interior esta la punta y el filtro. La punta de la boquilla distribuye el líquido en diferentes formas. 1. Distribución en forma plana y perpendicular al avance de la maquina. Se usan en aplicaciones de bajo volumen. 2. Distribución redonda – ahuecado. Se usan en aplicaciones de alto volumen. 3. Distribución en redondeo tipo sólido. 4. Distribución a chorro y gran ángulo de pulverización. El tamaño del orificio y la presión de la boquilla determinan la cantidad de líquido que se aplica. El filtro esta ubicado entre la punta y el cuerpo de la boquilla y tiene la misión de retener cualquier impureza que haya pasado por los filtros anteriores de la maquina. La mayor parte de los filtros tienen la forma cilíndrica. Fuente: FMO 367
  • 368. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez CIRCUITOS DE UNA MAQUINA PULVERIZADORA Debe entenderse como circuito como el camino que sigue el liquido a través del interior de la maquina pulverizadora hasta salir por las boquillas Fuente: FMO 368
  • 369. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez CALIBRACIÓN DE LAS MAQUINAS PULVERIZADORAS Pulverizadores de mochila Para calibrar siga el siguiente procedimiento: 1. 2. 3. 4. Delimite una superficie de 100 metros cuadrados Ponga en el tanque 5 litros de agua limpia Accione la palanca hasta alcanzar suficiente presión Manteniendo igual velocidad de avance del operador y una misma presión de la bomba, aplique el agua en la superficie predeterminada 5. Calcule el agua que se ha aplicado en esa superficie 6. Repita 4 veces los pasos 1 – 5 y saque un promedio del gasto de agua. 7. Calcule el agua que se empleara en una hectárea basándose en el promedio de agua empleada en los 100 metros cuadrados. Pulverizadores montados en tractor Siga las siguientes instrucciones: 1. 2. 3. 4. Llene con agua el tanque, las mangueras y el aguilón Fije la presión de descarga entre 20 y 40 libras por pulgada cuadrada Verifique el manómetro Si no hay manómetros inicie la pulverización con presión baja y aumente la misma hasta que vea que los abanicos se entrecrucen 5. Cronometre el tiempo que el tractor demora en recorrer 100 metros a una velocidad de 5 kph 369
  • 370. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 6. 7. 8. 9. Repita el punto 4 por lo menos 4 veces y saque un promedio del tiempo Coloque el aguilón a la altura recomendada Con el tractor estacionado descargue el agua y mida el ancho de cobertura del aguilón Multiplique el ancho de cobertura del aguilón por 100 para determinar el área de cobertura en 100 metros de recorrido 10. Mida la descarga de una boquilla y multiplique por el numero de boquillas del aguilón lo que le da el volumen total del agua descargada en el área de prueba 11. Calcule la cantidad de agua que se requiere para aplicar en una hectárea. PULVERIZACIÓN AEREA Ventajas 1. 2. 3. 4. No causan daño al cultivo como ocurre con el equipo terrestre Son más oportunas y rápidas una vez que se detecta la plaga Se cubre extensas superficies en poco tiempo (400 – 700 al día) Se ahorra agua en forma significativa (se usa por lo general de 18 a 80 litros por hectárea. En aplicaciones terrestres se utiliza de 200 a 400 litros por hectárea) Requisitos para una eficiente aplicación aérea de productos químicos 1. Cooperación entre el piloto, el agricultor y demás personal involucrado en esta actividad 2. El único responsable de la selección del producto a aplicarse es el Ingeniero Agrónomo 3. El agricultor debe tomar toas las precauciones para velar por la seguridad de las personas durante la operación 4. Se debe utilizar equipo adecuado y en perfectas condiciones mecánicas 5. El piloto debe realizar una adecuada aplicación guiándose por las banderas ubicadas en tierra 6. El piloto debe ser un profesional experimentado 7. La dosificación del producto y el volumen a aplicarse deben ser las correctas 8. Usar plaguicidas en buen estado 9. El agua a utilizarse en la mezcla debe ser de un pH = 6.5 10. Observar las normas técnicas en relación con la altura del vuelo, hora de aplicación, temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, tamaño y número de gotas depositadas por centímetro cuadrado. AEREONAVES UTILIZADAS Helicópteros Son aeronaves que tienen de dos a cuatro aspas y un rotor de cola. Son mucho más maniobrables que las avionetas (aeronave de ala fija) Normalmente la velocidad de operación de los helicópteros es de 50 a 60 mph. Sin embargo, se puede realizar aplicaciones a velocidades mucho menores si el caso lo requiere. 370
  • 371. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Aviones de ala fija Deben tener las siguientes características: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Comodidad para el piloto Ventilación especial que evita que el piloto este expuesto a los productos químicos Buena visibilidad Elevado rendimiento con cargas pesadas Facilidad de manejo en vuelos a baja altura Control parcial del alerón durante las reducciones de velocidad Espacio para carga situada enfrente del piloto Diseño especial del fuselaje Estructura robusta Tren de aterrizaje equipado con cortadores de alambre Cable para desviar los alambres sobre la cola Tableros grandes, desmontables Tolvas resistentes a la corrosión Componentes de fácil sustitución para aplicar en seco o en liquido Aparatos ajustables de aspersión y tasas de aplicación COMPONENTES DEL EQUIPO PARA APLICACIÓN DE LIQUIDOS Los componentes básicos son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Tanque Agitador Renovador de aire Indicador de nivel Bomba Tuberías, mangueras y acoples Filtros Aguilón Boquillas Tanque Debe ser resistente a la corrosión y a prueba de fugas. Debe tener una forma que facilite el drenado bien sea en vuelo o en tierra. En la parte superior tiene una abertura de llenado con un filtro. Dentro del tanque tiene un sistema rompeolas que evita el desplazamiento violento del líquido durante los virajes. Sistema de agitación El mas utilizado es el conocido con el nombre de recirculación Bomba 371
  • 372. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La que más se utiliza es la de tipo centrífugo la que es accionada por pequeñas hélices compuestas de 2 a 6 paletas que se mueven por la corriente de aire producida por la hélice y por la velocidad del avión. La bomba esta ubicada debajo del tanque, en la parte exterior y entre las ruedas delanteras del avión. Llave de regulación Es una válvula de 3 vías, es decir, que tiene tres entradas y tres posiciones de control de palanca. Sirve para regular la llave de paso del líquido al aguilón y el retorno al tanque. Mangueras, tuberías y acoples Deben tener un diámetro de 5 cm para poder aplicar altos volúmenes de líquido y un diámetro de 2, 5 cm para aplicar bajo y ultra bajo volumen. Filtros Están ubicados en tres lugares de la línea de distribución y boquilla. El tamaño de las mallas varía de 25 a 100. La de 25 tiene 10 orificios por cm y la 100 tiene 100 orificios. Los filtros deben estar ubicados entre el tanque y la bomba y entre la bomba y el aguilón. Aguilón Soporta las boquillas u otros accesorios de pulverización como el minispin. El aguilón es un tubo de acero inoxidable o de aluminio que esta ubicado en la parte trasera del ala y un poco mas abajo del borde de fuga del ala. Boquillas Las que más se usan son las cono hueco. También se usan las denominadas multee-jet que tienen la ventaja de cambiar la rata de flujo girando un anillo exterior el cual mueve un plato que tiene orificios 2 – 4 – 6 – 8 – 12, según el volumen a aplicarse. Minispin Tiene la forma de una pequeña boquilla rotatoria que se acopla a las instalaciones corrientes de boquillas hidráulicas. Se utiliza para aplicaciones de alto volumen aunque inicialmente se utilizaba solamente para bajo volumen. Micronair Es un sistema de atomizador giratorio en el que el producto agroquímico pasa por un cilindro y golpea a través de una malla exterior. Tiene la ventaja de producir un excelente cubrimiento con gotas uniformes desde aplicaciones de pocos litros a varios litros por hectárea. La eficiencia de cobertura depende de algunos factores, entre los que se destacan los siguientes: 1. La velocidad del viento: A mayor velocidad mayor deriva y mayor contaminación del medio ambiente. 372
  • 373. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 2. Altura de aplicación: A mayor altura mayor ancho de cobertura por cada pasada, mayor deriva y mayor perdida de plaguicidas por evaporación. Con boquillas la altura ideal es de 2 m. Con Micronair es de 3 m. 3. Ancho de pasada: Varía según la nave, la altura de vuelo y el tamaño de las gotas producidas. 4. Velocidad de la aeronave: Aviones de ala fija: 90 a 115 mph., Helicópteros: 55 mph 5. Clase de equipo: Boquillas, minispin, micronair o microfoil (helicópteros) 6. Cobertura: Numero de gotas por centímetro cuadrado. 7. Temperatura: A mayor temperatura mayor evaporación 8. Humedad relativa: Aplicaciones con más de 60% de humedad relativa no son aconsejables. 9. Volumen de mezcla por hectárea: Ultra bajo volumen, bajo volumen y alto volumen. Fuente:: Gómez. H. Aplicación aérea de agroquímicos. 373
  • 374. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Fuente: Ibìdem El tamaño e las gotas se pueden variar cambiando la dirección del orificio de la boquilla en relación con la corriente de aire De esta manera se obtienen gotas de tamaño medio 374
  • 375. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Esta disposición es para gotas más finas Nunca lo haga de esta manera porque el rociado moja la estructura APLICACIONES DE BAJO Y ALTO VOLUMEN Las aeronaves equipadas para aplicaciones de bajo y alto volumen tienen 44 a 66 boquillas en la barra. Las boquillas que se emplean para este tipo de aplicaciones de insecticidas son de tipo cono ra. hueco. El flujo y el tamaño de las gotas son función del disco y del esparcidor o rotor. El flujo por boquillas se calcula mediante la siguiente formula: L/minuto = V v a 373 n donde: V = volumen en litros por hectárea v = velocidad de vuelo en mph a = ancho de la faja en metros 375
  • 376. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 373 constante n = numero de boquillas abiertas ULTRABAJO VOLUMEN Por lo general se emplean de 4 a 6 micronairs o 12 minispin. En el caso de utilizarse micronairs el flujo y tamaño de las gotas esta en función de los restrictores y el numero de revoluciones por minuto. El flujo de los micronairs se calcula mediante la siguiente formula: L/minuto = V v a 373 n Donde n = numero de micronairs. CALIBRACIÓN DEL EQUIPO 1. Se lava el equipo de aspersión 2. Se revisa el estado de funcionamiento del equipo: Boquillas y accesorios Numero de orificios y difusor igual en todas las boquillas Numero de boquillas indicadas en el boom Ángulo de inclinación de las boquillas Estado de la bomba de presión Estado de la tubería Estado del filtro principal 3. Se carga el tanque del avión con agua y se hace funcionar el equipo en tierra con el objeto de verificar la salida del liquido por cada boquilla 4. Se purga la bomba, las mangueras y los tubos 5. Se completa el tanque con agua hasta un predeterminado volumen 6. Se agrega el colorante. 7. Se coloca la cinta de papel a través de la pista, perpendicular a la línea de vuelo y se merca en el centro. 8. Se vuela y se opera a la altura normal con el equipo a presión constante durante un tiempo predeterminado, pasando sobre la cinta de papel 9. Se aterriza y se mida la cantidad de agua aplicada 10. Se repite 3 veces la operación y se promedia los resultados 11. Sobre la cinta se determina el ancho de pasada y se observa la cobertura y tamaño de la gota 12. Se calcula la cantidad de galones por hectárea. APLICACIÓN DE FERTILIZANTES SÓLIDOS Hay una gran variedad de equipo para la aplicación de fertilizantes sólidos. Estos se adaptan a diferentes condiciones de aplicación tales como: 1. Rata de aplicación 2. Características e los fertilizantes 3. Características de los cultivos 376
  • 377. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 4. Forma de aplicación de los fertilizantes 5. Tiempo de aplicación El equipo para la aplicación de fertilizantes sólidos se clasifica en dos grandes grupos: 1. Distribución al voleo 2. Distribución en bandas o hileras A su vez estas pueden ser: 1. 2. 3. 4. Maquinas Maquinas Maquinas Maquinas que aplican solamente agroquímicos que siembran y aplican agroquímicos en una sola operación que realizan la labranza y aplican agroquímicos al mismo tiempo para aplicación aérea. MAQUINAS PARA LA APLICACIÓN AL VOLEO (ESPARCIDORAS) Este tipo de maquinas pueden aplicar fertilizantes sólidos sobre la superficie del suelo y para siembra al voleo de ciertas semillas. Hay dos tipos de esparcidoras: 1. Tipo centrífugo que a su vez puede ser: De tipo centrífugo propiamente dicho De tipo péndulo La diferencia entre estos dos tipos de maquinas esta en el mecanismo de distribución que puede ser: De tipo de aplicación a todo el ancho de la tolva ya sea de cribas reciprocantes o de rodillo de distribución. De discos alimentadores. Distribuidores de tipo centrífugo Estas maquinas se utilizan para aplicar fertilizantes o semillas. Los componentes principales son>: 1. Tolva con abertura ajustable en el fondo 2. Agitador 3. Disco rotativo horizontal Esparcidores tipo péndulo Este tipo de maquinas distribuye el fertilizante en fajas. Consta de una tolva con abertura ajustable en el fondo que sirve para controlar la cantidad de aplicación del producto. Tiene un agitador que conduce el fertilizaste a un tubo esparcidor que tiene 377
  • 378. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez un movimiento pendular reciprocante. El fertilizante es esparcido a través de este tubo gracias a la fuerza centrífuga. Esparcidores a todo lo ancho de la tolva La tolva es diseñada y construida de tal manera que cubre todo el ancho de la maquina, y el ancho de la faja de distribución es mas o menos igual al ancho de la tolva. En la tolva existe un mecanismo de distribución que por lo general es al mismo tiempo el fondo de la tolva. En el fondo de la tolva hay una criba que tiene un movimiento reciprocante. Esta tolva no es otra cosa que dos planchas metálicas con huecos grandes en medio de las cuales va otra criba que es la que tiene el movimiento reciprocante. Los huecos de las planchas no son coincidentes en su ubicación, pero por la acción de la criba que tiene el movimiento reciprocante, el fertilizante es conducido a los huecos que tiene la criba inferior durante la acción de la criba con movimiento. Este movimiento es graduable a fin de controlar la cantidad de producto que se aplica. Esparcidor a todo lo ancho de la maquina equipado con rodillo de distribución Este esparcidor tiene una tolva a todo lo ancho de la maquina en cuyo fondo esta un agitador de placas que hace que el fertilizante salga a través de una abertura ajustable. Un rodillo de distribución empuja al fertilizante hacia el exterior. Esparcidor a todo lo ancho de la maquina equipado con discos de distribución En el fondo de la tolva existen unos discos rotativos que rotan durante la operación. Esta rotación hace que el fertilizante sea llevado hacia fuera de la tolva a través de una compuerta ajustable. Esparcidoras en bandas o fajas Estas maquinas están formadas de las siguientes partes: 1. 2. 3. 4. Tolva Reguladores de aplicación Tubos Abre surcos MAQUINAS PARA LA APLICACIÓN DE PLAGUICIDAS SECOS Pueden ser: 1. Espolvoreadotes 2. Aplicadores de plaguicidas granulados Los espolvoreadores pueden ser de flujo por gravedad o de alimentación por rodillo acanalado. Los primeros constan de una tolva en cuyo fondo esta un orificio regulador de salida del producto. La descarga es por gravedad. Existe un agitador que mantiene al producto en constante movimiento para evitar posibles taponamientos. Los segundos constan de una tolva en cuyo fondo tiene un 378
  • 379. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez mecanismo dosificador que, por lo general, es un rodillo acanalado que regula la descarga del producto. ASPECTOS QUE DEBEN TOMARSE EN CUENTA EN LA SELECCIÓN DE LAS MAQUINAS DISTRIBUIDORAS DE FERTILIZANTES O DE PLAGUICIDAS SECOS. 1. La rata de aplicación debe ser uniforme 2. El mecanismo de control de la rata de aplicación debe ser fácilmente ajustable 3. El mecanismo debe ser capaz de trabajar con una amplia variedad de dosificaciones del producto 4. Las tolvas deben ser lo suficientemente grandes para evitar continuas paradas de las maquinas para recargar el producto 5. El mecanismo de distribución debe suministrar una rara constante sin importar la cantidad de producto que tenga la tolva. NORMAS DE SEGURIDAD EN LA APLICACIÓN DE AGROQUÍMICOS Quienes trabajan con agroquímicos tienen que necesariamente observar algunas elementales reglas de seguridad para evitar accidentes que pueden afectar a las pe4sonas o al equipo o al producto Causas de los accidentes 1. 2. 3. 4. Desconocimiento del peligro que implica el manejo de agroquímicos Apresuramiento en el trabajo Descuido en el trabajo No seguir las instrucciones de los fabricantes de las maquinas o de los agroquímicos en lo referente al uso de los mismos- Como evitar accidentes Antes de utilizar un producto se debe leer cuidadosamente las instrucciones que vienen en la etiqueta. La etiqueta incluye: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Nombre y dirección del fabricante Nombre comercial del producto Listado de todos los ingredientes (comunes y químicos) Tipo de plaguicida Formulación Numero de registro de la EPA Instrucciones para el almacenamiento Indicaciones sobre la toxicidad Direcciones sobre el uso Indicaciones sobre el contenido neto del producto Recomendaciones para el uso Precauciones en la aplicación de fertilizantes 1. Utilice ropa adecuada 379
  • 380. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 2. Lávese frecuentemente la piel que esta al descubierto 3. Utilice mascarilla 4. Manténgase alejado de las partes en movimiento de las maquinas utilizadas para la aplicación del fertilizante 5. Utilice gafas de seguridad cuando manipule fertilizantes líquidos. RESUMEN Los productos químicos que se utilizan en la agricultura moderna son tan útiles como las maquinas que se emplean en las labores mecanizadas para obtener una cosecha exitosa. Los productos químicos utilizados en agricultura tienen muchas funciones. Las más importantes son: 3. Estimular el desarrollo de las plantas 4. Proteger a las plantas del ataque de plagas o enfermedades. Los productos químicos pueden ser utilizados; 4. Antes de la siembra 5. Durante el crecimiento de las plantas 6. Después de la cosecha. Los plaguicidas son substancias que se utilizan para controlar o eliminar plagas. Por plaga se entiende cualquier cosa que se caracteriza por: 5. 6. 7. 8. Causar daño al ser humano, a los animales o a las plantas. Provocar enfermedades al ser humano, a los animales o a las plantas. Causar molestias al ser humano, a los animales o a las plantas. Competir con el ser humano, los animales o las plantas por los alimentos o la alimentación. Los productos químicos que se aplican mediante la utilización de maquinas son: 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Herbicidas para destruir las malas hierbas Insecticidas para controlar los insectos Funguicidas para controlar los hongos perjudiciales Nematicidas para controlar los nematodos Hormonas para controlar el crecimiento de las plantas Defoliantes para operaciones de cosecha Fertilizantes para suministrar uno o más elementos nutricionales para el normal desarrollo de las plantas. Los productos químicos son por lo general muy concentrados y por tanto, se aplican en pequeñas cantidades por unidad de superficie. Con el propósito de conseguir una distribución normal, es necesario mezclar el producto químico con un “vehículo” que puede ser agua, aceite o polvo. Cuando los productos químicos son disueltos en agua para aplicar en forma de gotas, la operación se llama aspersión y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman aspersores. 380
  • 381. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cuando los productos químicos son disueltos en agua para luego mezclarlos con una determinada cantidad de aire, la operación se llama nebulizacion, y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman nebulizadoras. Cuando los productos químicos son combinados con “vehículos” como talco o yeso para aplicarlos en forma de partículas, la operación se llama espolvoreo y las maquinas que se emplean para este objeto se llaman espolvoreadoras .Maquinas para pulverizar Llamadas también aspersores. Se utilizan para aplicar la mayor parte de los plaguicidas. En el mercado existen una amplia variedad de tamaños y tipos. Las presiones de aplicación pueden variar desde cerca de cero a mil libras por pulgada cuadrada. La cantidad de aplicación también varía desde unos pocos hasta cientos de galones por hectárea. En cuanto a su tamaño hay desde un pequeño envase de aerosol hasta un helicóptero o avioneta. Pulverizadores de operación manual Son generalmente utilizados en jardinería para el control de plagas o enfermedades en pequeña escala. Dentro de esta categoría se encuentran los pulverizadores que funcionan con aire comprimido, son de diseño simple, de fácil operación y relativamente de bajo costo de mantenimiento. La capacidad del tanque varía entre 1 y 5 galones. La compresión de aire se consigue manualmente accionado una bomba que se encuentra dentro del tanque. El aire comprimido que está sobre el material a aplicar forza al líquido a salir del tanque a través de un tubo. Una válvula que se encuentra al final de la manguera controla el flujo del líquido. Normalmente este tipo de maquinas operan desde 30 hasta 80 libras de presión por pulgada cuadrada. Los pulverizadores de mochila manual tienen una bomba que es accionada mediante una palanca ubicada al lado izquierdo. Generalmente la bomba es de tipo membrana o diafragma y está ubicada en la parte inferior, bajo el tanque, el mismo que contiene de 15 a 21 litros de líquido. Con la mano derecha el operador dirige la boquilla. Los pulverizadores de mochila motorizado tienen un motor de dos tiempos, a gasolina, refrigerado por aire, de ignición electrónica, de capacidad de 10 litros o más, dependiendo de la marca y modelo. Pueden funcionar con una presión de 180 libras por pulgada cuadrada. La agitación del material que se encuentra en el tanque lo hace un agitador mecánico. Este tipo de maquina es colocada en la espalda del operador. Pulverizadores de baja presión Son ampliamente utilizados para la aplicación de productos químicos y se adaptan a muchos usos. Se puede utilizar para aplicar herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Los pulverizadores de baja presión pueden ser montados en tractores, en traileres, en camiones, en avionetas o helicópteros. Estas maquinas operan entre 1,4 y 3,5 Kg. de presión por centímetros cuadrado y pueden aplicar entre 38 y 500 litros por hectárea. 381
  • 382. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Pulverizadores montados en tractor Los tanques de los pulverizadores montados en tractor pueden tener una capacidad de 500 a 1800 litros. El tanque se puede ubicar en algunas partes del tractor. La bomba es acoplada al eje toma de fuerza del tractor; sin embargo, se puede accionar mediante otros medios como un motor hidráulico. Pulverizadores de luz alta Son maquinas que están ubicadas a una altura tal que permite realizar aplicaciones en cultivos altos como el maíz, algodón, tabaco y otros cultivos. Los aguilones hesitan dispuestos de tal manera que se puede subir o bajar dependiendo de la altura del cultivo. Pulverizadores montados en traileres La capacidad del tanque es de 2000 litros o más. La bomba funciona acoplada al eje toma de fuerza del tractor o mediante un motor hidráulico. Los aguilones pueden tener de 3,60 metros hasta más de 15 metros. Pulverizadores montados en camiones Pueden ser montados en camiones o camionetas. En este caso la bomba es accionada por un motor auxiliar. Este tipo de pulverizadores es utilizado en explotaciones muy grandes. Los aguilones pueden tener más de 18 metros y la capacidad del tanque supera los 9000 litros. Pulverizadores montados en helicópteros o avionetas Tienen las siguientes ventajas: 3. Una cobertura rápida del producto 4. La aplicación puede hacerse en sitios inaccesibles con otros equipos. Los helicópteros son más maniobrables que las avionetas. Pulverizadores de alta presión Son similares a los pulverizadores de baja presión excepto que los de alta presión están diseñados para desarrollar altas presiones durante la operación (Mas de 3,5 kilogramos por centímetro cuadrado.) Este tipo de maquinas se usan en fruticultura. Pulverizadores accionados por aire Se conocen con el nombre de pulverizadores “cortina de aire” o pulverizador tipo “cañón de aire”. Los pulverizadores tipo “cortina de aire2 pueden tener una capacidad de 400 a 1500 litros. Las bombas pueden ser de 75 a 150 litros por minuto, dependiendo de la marca y modelo. 382
  • 383. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Los pulverizadores tipo “cañón de aire” pueden tener tanques cuya capacidad fluctúa entre 250 y 600 litros. Tienen por lo general una bomba de tipo centrífugo y están equipadas con boquillas especiales. NEBULIZADORES Son maquinas que se utilizan para aplicar plaguicidas. En realidad no son pulverizadores propiamente dichos. La aplicación del producto se realiza en gotas tan finas que no se puede apreciar a simple vista, pero si se puede ver su concentración en forma de nubes o neblina flotando en el aire. Por lo general estas maquinas son accionadas eléctricamente. Algunas unidades tienen un motor de 1 Kw. Tienen bomba tipo engranajes capaces de desarrollar una presión de 125 kilogramos por centímetro cuadrado. Son de 12 voltios. Selección del pulverizador Los pulverizadores y otros equipos diseñados para aplicar productos químicos en los cultivos tienen básicamente tres funciones: Distribuir el material con la mayor exactitud posible Medir la cantidad de material que se aplica Mantener los productos químicos mientras estos son aplicados en el campo Los pulverizadores están formados de numerosos componentes en distintas combinaciones. Para una determinada aplicación la mejor combinación de estos componentes depende de: El producto químico que se aplica El cultivo La exactitud de aplicación La mayor parte de los pulverizadores constan de los siguientes componentes principales: El tanque El sistema de agitación La bomba El regulador de presión El medidor de presión Los filtros Los tubos y mangueras El armazón Las válvulas de control Las boquillas El tanque El tanque debe reunir las siguientes características fundamentales: Capacidad adecuada Facilidad para llenar 383
  • 384. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Facilidad para limpiar Resistencia a la corrosión Facilidad para instalar en el tractor u otro vehículo Eficiente sistema de agitación El tanque se construye de los siguientes materiales: Acero galvanizado Polietileno Aluminio Fibra de vidrio Acero inoxidable El sistema de agitación La agitación es importante para mantener una mezcla uniforme cuando se aplican emulsiones o polvos mojables Hay tres tipos de sistemas de agitación: Mecánico Hidráulico Burbujas de aire En un sistema de agitación mecánico el elemento activo de acción es la hélice o conjunto de hélices montadas en un eje común que están ubicados en el fondo del tanque. El eje por lo general rota a una velocidad de 200 rpm. Velocidades superiores pueden originar espuma en determinadas mezclas. En el sistema de agitación hidráulica una parte del producto que sale de la bomba hacia el tanque se descarga en este a través de una serie de orificios que existen en un aquilón ubicado a lo largo del fondo del tanque haciendo que el líquido este en constante movimiento. Agitación por burbujas de aire Un compresor suministra aire que es descargado por un aguijón o tubo con orificios ubicado en el fondo del tanque. A medida que las burbujas de aire salen a la superficie se origina una turbulencia que mantiene la mezcla en constante agitación Bombas Los tipos de bombas que se usan en los pulverizadores son: De engranajes De diafragma De hélice flexible De rotor Centrífuga 384
  • 385. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez De pistón Bomba de engranajes Este tipo de bombas ha perdido popularidad debido a que se dañan con facilidad por el desgaste prematuro que sufren a causa de las sustancias abrasivas. Cuando esto ocurre es difícil reparar el daño. La capacidad de este tipo de bomba es de 19 a 76 litros por minuto, trabaja a una velocidad de 500 a 1800 rpm y desarrolla una presión de 7 Kg. Por centímetro cuadrado Bomba de diafragma La acción de bombeo se produce por el movimiento de un diafragma flexible. Cuando el diafragma se mueve hacia abajo el líquido es enviado a una cámara desde donde es forzado a salir cuando el diafragma se mueve hacia arriba. Este tipo de bombas tiene una capacidad de 4 a 40 litros por minuto, trabaja a una velocidad de 200 a 1200 rpm y una presión máxima de 7 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba de hélice flexible Este tipo de bomba tiene unos cojinetes de caucho pegados dentro del cubo rotatorio o maza. En el alojamiento de la bomba los cojinetes son comprimidos a medida que el rotor gira lo cual provoca la acción de bombeo. Este tipo de bombas tiene una capacidad de hasta 115 litros por minuto, trabajan a velocidades que van desde 500 rpm hasta 1500 rpm y desarrollan una presión máxima de 3,5 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba de rotor Consta de un rotor montado sobre un eje excéntrico a su alojamiento. El rotor tiene un número de paletas con cilindros situados entre los extremos de las mismas. Los cilindros en contacto directo con la carcaza se mueven libremente hacia dentro o hacia fuera durante la rotación. Mientas el rotor gira, el líquido penetra en la carcaza en el sitio en que los cilindros están en posición extendida; en este momento, el líquido es forzado a pasar entre los cilindros y la carcaza hacia el orificio de salida donde los cilindros son obligados a penetrar en sus alojamientos por la carcaza. La capacidad de estas bombas es de 135 litros por minuto, trabajan a velocidades entre 600 y 1800 rpm y desarrollan una presión máxima de 20 Kg. por centímetro cuadrado. Bomba centrífuga Este tipo de bombas esta en la mayoría de los pulverizadores. Tienen un impulsor de paletas múltiples que giran a gran velocidad dentro del alojamiento. El líquido llega al alojamiento por el eje impulsor y es expulsado hacia la periferia por la fuerza centrífuga. Debido a la alta velocidad de 385
  • 386. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez rotación el liquido es impulsado por los extremos de las paletas dentro de la caja espiral y dirigido al exterior. La capacidad de la bomba centrífuga puede llegar a 500 litros por minuto o más. Trabajan a velocidades entre 600 y 4000 rpm y desarrollan presiones de 3,5 Kg. por centímetros cuadrado. Bomba de pistón Estas bombas producen altas presiones de hasta 70 Kg. por centímetro cuadrado. La bomba consta de un pistón que se desplaza dentro de un cilindro. Durante el recorrido de admisión el líquido penetra en el cilindro a través de la válvula de admisión. En el movimiento opuesto, la válvula de admisión se cierra, la válvula de compresión de abre y el liquido es expulsado del cilindro Esta bomba requiere de una válvula de derivación para conducir el líquido nuevamente al depósito si las boquillas están cerradas. Como se menciono anteriormente, esta bomba desarrolla presiones de mas de 70 Kg. por centímetro cuadrado, tiene una capacidad de 220 litros por minuto y trabaja a velocidades entre 500 y 1000 rpm. Selección de la bomba Una adecuada selección de la bomba requiere tomar en cuenta los siguientes factores: El flujo del liquido requerido Las características de los productos químicos que van a ser utilizados La velocidad del eje que proporciona el movimiento La potencia requerida para accionar la bomba. Reguladores de presión Las funciones de los reguladores de presión son: Limitar la presión Evitar daños a la bomba cuando esta funcionando cuando las boquillas están cerradas. La válvula del regulador de presión es accionada por un resorte que controla el flujo del líquido a través del tubo de derivación. Cuando la presión aumenta superando el ajuste previo o superando el limite de la maquina, la válvula se eleva y deriva parte del liquido hacia el deposito. Actualmente hay mecanismos que permiten mantener una sola presión en forma constante. Manómetros 386
  • 387. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El manómetro permite conocer como esta funcionando la maquina. Debe estar situado en un sitio visible por el operador y lo más cerca posible a las boquillas. Filtros Los filtros sirven para prevenir la obturación de las boquillas y para evitar que materiales abrasivos pasen a través de la bomba. Los filtros se utilizan en tres partes de la bomba: En el tanque En la tubería, entre el tanque y la aspiración de la bomba En las boquillas. Los materiales tales como hojarasca y similar quedan retenidos en el filtro que, por lo general, esta ubicado en el orificio de carga del tanque. Materiales más finos quedan retenidos en los filtros de la tubería. Los materiales que pudieran haber pasado por los filtros antes indicados quedan retenidos en los filtros de las boquillas. Tubos y mangueras El líquido es conducido a través de los tubos y mangueras del pulverizador. La presión del líquido es diferente en distintos puntos de su recorrido. Por lo tanto, los tubos y mangueras deben ser lo suficientemente resistentes a estas presiones. PERFIL DE DISTRIBUCIÓN DE LA BOQUILLA La forma como una boquilla descarga el líquido puede ser: Distribución Distribución Distribución Distribución Distribución en forma de cono ahuecado en forme de cono sólido en forma de abanico plano recta a chorro. BOQUILLAS El tipo de boquilla, la presión y las características del líquido determina el tamaño de las gotas. Por otra parte, el tipo de boquilla determina las características que deben tener la bomba y el ventilador. Las boquillas de cono son las más utilizadas. Hay también boquillas tipo abanico, neumáticas o de rotación. Partes componentes de la boquilla Las principales partes componentes de una boquilla son: 387
  • 388. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El cuerpo La tapa La punta El filtro. El cuerpo y la tapa de la boquilla se fabrican de diversos materiales como cobre, zinc, cerámica, nylon, acero inoxidable, aluminio, etc. El cuerpo y la tapa forman una unidad en cuyo interior esta la punta y el filtro. La punta de la boquilla distribuye el líquido en diferentes formas. Distribución en forma plana y perpendicular al avance de la maquina. Se usan en aplicaciones de bajo volumen. Distribución redonda – ahuecado. Se usan en aplicaciones de alto volumen. Distribución en redondeo tipo sólido. Distribución a chorro y gran ángulo de pulverización. El tamaño del orificio y la presión de la boquilla determinan la cantidad de líquido que se aplica. El filtro esta ubicado entre la punta y el cuerpo de la boquilla y tiene la misión de retener cualquier impureza que haya pasado por los filtros anteriores de la maquina. La mayor parte de los filtros tienen la forma cilíndrica. CIRCUITOS DE UNA MAQUINA PULVERIZADORA Debe entenderse como circuito como el camino que sigue el liquido a través del interior de la maquina pulverizadora hasta salir por las boquillas. CALIBRACIÓN DE LAS MAQUINAS PULVERIZADORAS Pulverizadores de mochila Para calibrar siga el siguiente procedimiento: Delimite una superficie de 100 metros cuadrados Ponga en el tanque 5 litros de agua limpia Accione la palanca hasta alcanzar suficiente presión Manteniendo igual velocidad de avance del operador y una misma presión de la bomba, aplique el agua en la superficie predeterminada Calcule el agua que se ha aplicado en esa superficie Repita 4 veces los pasos 1 – 5 y saque un promedio del gasto de agua. Calcule el agua que se empleara en una hectárea basándose en el promedio de agua empleada en los 100 metros cuadrados. Pulverizadores montados en tractor Siga las siguientes instrucciones: Llene con agua el tanque, las mangueras y el aguilón Fije la presión de descarga entre 20 y 40 libras por pulgada cuadrada 388
  • 389. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Verifique el manómetro Si no hay manómetros inicie la pulverización con presión baja y aumente la misma hasta que vea que los abanicos se entrecrucen Cronometre el tiempo que el tractor demora en recorrer 100 metros a una velocidad de 5 kph Repita el punto 4 por lo menos 4 veces y saque un promedio del tiempo Coloque el aguilón a la altura recomendada Con el tractor estacionado descargue el agua y mida el ancho de cobertura del aguilón Multiplique el ancho de cobertura del aguilón por 100 para determinar el área de cobertura en 100 metros de recorrido Mida la descarga de una boquilla y multiplique por el numero de boquillas del aguilón lo que le da el volumen total del agua descargada en el área de prueba Calcule la cantidad de agua que se requiere para aplicar en una hectárea. PULVERIZACIÓN AEREA Ventajas No causan daño al cultivo como ocurre con el equipo terrestre Son más oportunas y rápidas una vez que se detecta la plaga Se cubre extensas superficies en poco tiempo (400 – 700 al día) Se ahorra agua en forma significativa (se usa por lo general de 18 a 80 litros por hectárea. En aplicaciones terrestres se utiliza de 200 a 400 litros por hectárea) AEREONAVES UTILIZADAS Helicópteros Aviones de ala fija APLICACIONES DE BAJO Y ALTO VOLUMEN Las aeronaves equipadas para aplicaciones de bajo y alto volumen tienen 44 a 66 boquillas en la barra. Las boquillas que se emplean para este tipo de aplicaciones de insecticidas son de tipo cono hueco. El flujo y el tamaño de las gotas son función del disco y del esparcidor o rotor. ULTRABAJO VOLUMEN Por lo general se emplean de 4 a 6 micronairs o 12 minispin. En el caso de utilizarse micronairs el flujo y tamaño de las gotas esta en función de los restrictores y el numero de revoluciones por minuto. APLICACIÓN DE FERTILIZANTES SÓLIDOS Hay una gran variedad de equipo para la aplicación de fertilizantes sólidos. Estos se adaptan a diferentes condiciones de aplicación tales como: Rata de aplicación 389
  • 390. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Características e los fertilizantes Características de los cultivos Forma de aplicación de los fertilizantes 6. Tiempo de aplicación El equipo para la aplicación de fertilizantes sólidos se clasifica en dos grandes grupos: Distribución al voleo Distribución en bandas o hileras A su vez estas pueden ser: Maquinas que aplican solamente agroquímicos Maquinas que siembran y aplican agroquímicos en una sola operación Maquinas que realizan la labranza y aplican agroquímicos al mismo tiempo Maquinas para aplicación aérea. MAQUINAS PARA LA APLICACIÓN AL VOLEO (ESPARCIDORAS) Este tipo de maquinas pueden aplicar fertilizantes sólidos sobre la superficie del suelo y para siembra al voleo de ciertas semillas. Hay dos tipos de esparcidoras: Tipo centrífugo que a su vez puede ser: De tipo centrífugo propiamente dicho De tipo péndulo La diferencia entre estos dos tipos de maquinas esta en el mecanismo de distribución que puede ser: De tipo de aplicación a todo el ancho de la tolva ya sea de cribas reciprocantes o de rodillo de distribución. De discos alimentadores. Distribuidores de tipo centrífugo Estas maquinas se utilizan para aplicar fertilizantes o semillas. Los componentes principales son>: Tolva con abertura ajustable en el fondo Agitador Disco rotativo horizontal Esparcidores tipo péndulo Este tipo de maquinas distribuye el fertilizante en fajas. Consta de una tolva con abertura ajustable en el fondo que sirve para controlar la cantidad de aplicación del producto. Tiene un agitador que conduce el fertilizaste a un tubo esparcidor que tiene un movimiento pendular reciprocante. El fertilizante es esparcido a través de este tubo gracias a la fuerza centrífuga. 390
  • 391. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Esparcidores a todo lo ancho de la tolva La tolva es diseñada y construida de tal manera que cubre todo el ancho de la maquina, y el ancho de la faja de distribución es mas o menos igual al ancho de la tolva. En la tolva existe un mecanismo de distribución que por lo general es al mismo tiempo el fondo de la tolva. En el fondo de la tolva hay una criba que tiene un movimiento reciprocante. Esta tolva no es otra cosa que dos planchas metálicas con huecos grandes en medio de las cuales va otra criba que es la que tiene el movimiento reciprocante. Los huecos de las planchas no son coincidentes en su ubicación, pero por la acción de la criba que tiene el movimiento reciprocante, el fertilizante es conducido a los huecos que tiene la criba inferior durante la acción de la criba con movimiento. Este movimiento es graduable a fin de controlar la cantidad de producto que se aplica. Esparcidor a todo lo ancho de la maquina equipado con rodillo de distribución Este esparcidor tiene una tolva a todo lo ancho de la maquina en cuyo fondo esta un agitador de placas que hace que el fertilizante salga a través de una abertura ajustable. Un rodillo de distribución empuja al fertilizante hacia el exterior. Esparcidor a todo lo ancho de la maquina equipado con discos de distribución En el fondo de la tolva existen unos discos rotativos que rotan durante la operación. Esta rotación hace que el fertilizante sea llevado hacia fuera de la tolva a través de una compuerta ajustable. Esparcidoras en bandas o fajas Estas maquinas están formadas de las siguientes partes: Tolva Reguladores de aplicación Tubos Abre surcos MAQUINAS PARA LA APLICACIÓN DE PLAGUICIDAS SECOS Pueden ser: Espolvoreadotes Aplicadores de plaguicidas granulados Los espolvoreadores pueden ser de flujo por gravedad o de alimentación por rodillo acanalado. Los primeros constan de una tolva en cuyo fondo esta un orificio regulador de salida del producto. La descarga es por gravedad. Existe un agitador que mantiene al producto en constante movimiento para evitar posibles taponamientos. Los segundos constan de una tolva en cuyo fondo tiene un mecanismo dosificador que, por lo general, es un rodillo acanalado que regula la descarga del producto. ASPECTOS QUE DEBEN TOMARSE EN CUENTA EN LA SELECCIÓN DE LAS MAQUINAS DISTRIBUIDORAS DE FERTILIZANTES O DE PLAGUICIDAS SECOS. 391
  • 392. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez La rata de aplicación debe ser uniforme El mecanismo de control de la rata de aplicación debe ser fácilmente ajustable El mecanismo debe ser capaz de trabajar con una amplia variedad de dosificaciones del producto Las tolvas deben ser lo suficientemente grandes para evitar continuas paradas de las maquinas para recargar el producto El mecanismo de distribución debe suministrar una rara constante sin importar la cantidad de producto que tenga la tolva. NORMAS DE SEGURIDAD EN LA APLICACIÓN DE AGROQUÍMICOS Quienes trabajan con agroquímicos tienen que necesariamente observar algunas elementales reglas de seguridad para evitar accidentes que pueden afectar a las pe4sonas o al equipo o al producto Causas de los accidentes Desconocimiento del peligro que implica el manejo de agroquímicos Apresuramiento en el trabajo Descuido en el trabajo No seguir las instrucciones de los fabricantes de las maquinas o de los agroquímicos en lo referente al uso de los mismosComo evitar accidentes Antes de utilizar un producto se debe leer cuidadosamente las instrucciones que vienen en la etiqueta. La etiqueta incluye: Nombre y dirección del fabricante Nombre comercial del producto Listado de todos los ingredientes (comunes y químicos) Tipo de plaguicida Formulación Numero de registro de la EPA Instrucciones para el almacenamiento Indicaciones sobre la toxicidad Direcciones sobre el uso Indicaciones sobre el contenido neto del producto Recomendaciones para el uso Precauciones en la aplicación de fertilizantes Utilice ropa adecuada Lávese frecuentemente la piel que esta al descubierto Utilice mascarilla Manténgase alejado de las partes en movimiento de las maquinas utilizadas para la aplicación del fertilizante 392
  • 393. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Utilice gafas de seguridad cuando manipule fertilizantes líquidos. PREGUNTAS DE REPASO PREGUNTAS PARA ANALISIS AS 1. ¿Cuántas maquinas pulverizadoras están en uso en el Ecuador? 2. ¿Cuántas UPAS utilizan maquinas para la aplicación de agroquímicos en el Ecuador? 393
  • 394. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez AUTOEVALUACION 1. A los pulverizadores se le llaman también aspersoras V F 2. Los pulverizadores de presión manual operan desde 30 hasta 80 libras de presión por pulgada cuadrada V F 3. Los pulverizadores de mochila, motorizados, tienen un motor de 2 tiempos V F 4. Los pulverizadores de baja presión pueden ser montados en tractores V F 5. Las bombas de engranaje con exclusivas en los pulverizadores V F 6. Una de las funciones del regulador de presión es evitar dalos En las boquillas cuando están en funcionamiento V F 7. Los helicópteros y los aviones de ala fija se utilizan en pulveriza´ ciones V F V F 9. El microneir es un sistema atomizador giratorio V F 10. Uno de los aspectos que debe ser tomado en cuenta en la Selección de las maquinas distribuidoras de fertilizantes o De plaguicidas secos es que el mecanismo de control de la Rata de aplicación debe ser fácilmente ajustable V F 11. Hay dos tipos de espolvoreadoras: de flujo por gravedad y De alimentación por rodillo acanalado V F 8. El miniespin tiene la forma de una pequeña boquiñña rotatoria 394
  • 395. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez BIBLIOGRAFÍA 395
  • 396. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez UNIDAD II-4 MAQUINARIA PARA LA COSECHA OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1. Conocer las maquinas que se utilizan en la recolección de la cosecha 2. Describir la estructura orgánica y funcional de las cosechadoras 396
  • 397. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez RESARROLLO DE LA UNIDAD DIDACTICA Cosechadora Combinada La cosechadora combinada moderna es una maquina que se utiliza para cosechar varios cultivos en diversas condiciones de trabajo. Se denomina “combinada” por el hecho de que cosechan y trillan al mismo tiempo. En el Ecuador las cosechadoras combinadas se emplean exclusivamente para cosechar granos finos como el arroz y en poca escala para otros cultivos como el maíz, soya o sorgo. Progreso en el diseño de las cosechadoras combinadas Hasta el año 1800 se utilizaba la hoz para cosechar el grano. En el Ecuador se continúa utilizando la hoz o el “machete” en zonas muy pendientes o en ciertas áreas arroceras donde no amerita el empleo de maquinas combinadas. Más tarde, se inventó la guadaña y luego las segadoras tiradas por caballos (1831). La trilla se realizaba golpeando el grano contra algún objeto duro o haciéndolo pisotear con caballos. En el ecuador esta práctica aún se utiliza en algunas zonas productoras de granos finos. En la década de los años 30 apareció la segadora McCormick que cortaba y recolectaba las espigas en forma de manojos para luego ser trillados en la maquina trilladora. En 1928 Samuel Lane patento una maquina cosechadora – trilladora combinada en una sola unidad. En esta misma época apareció la cosechadora trilladora marca Moore Hascall, que cortaba, trillaba y limpiaba el grano. Esta cosechadora se difundió en 1880. En 1919 se introdujeron en los Estados Unidos de Norteamérica cosechadoras que eran arrastradas por tractores con motor a gasolina. La cosechadora automotriz se utilizo masivamente en 1938. A partir de 1950 hasta hoy, se han fabricado cosechadoras combinadas muy sofisticadas y eficientes. En efecto, las actuales cosechadoras combinadas no solo que son altamente eficientes sino que también son de fácil manejo debido a los adelantos tecnológicos en su fabricación. 397
  • 398. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 398
  • 399. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tipos y tamaños Hay una amplia variedad de tipos y tamaños que se adaptan a variadas condiciones de cultivo o de terreno. De acuerdo a la forma como reciben la potencia se clasifican así: 1. Cosechadoras de arrastre accionada por la toma de fuerza del tractor 2. Cosechadora de arrastre accionada por motor auxiliar 3. Cosechadora automotriz En este texto – guía se describe solamente la cosechadora automotriz. La cosechadora automotriz se construye para trabajar en terrenos planos y para trabajar en terrenos inclinados. Cosechadoras para terreno plano Cuando esta cosechadora opera en terreno ondulado, el separador se inclina siguiendo el nivel del terreno. Los mecanismos de separación y limpieza pueden trabajar bien hasta cierta inclinación. Si la inclinación es muy fuerte, el material cosechado se acumula sobre el lado mas bajo de la maquina, lo cual ocasiona una acción deficiente de separación y limpieza. Además, el material puede congestionar la maquina o ser expulsado al exterior con muy poca o ninguna separación. Fuente: Claas Cosechadora para terreno plano Cosechadora para laderas Las cosechadoras combinadas para laderas están construidas de tal manera que al estar sostenidas por un eje pivotante se ajustan automáticamente a la inclinación del terreno. Por lo tanto, el separador se nivela automáticamente en inclinaciones que superan el 30%. Al nivelarse el separador, la acción de separación y limpieza se realiza con normalidad por cuanto el material es distribuido uniformemente en toda la superficie del separador. El mecanismo que permite la nivelación automática esta formado por una combinación de sistemas eléctrico e hidráulico conectados al separador y a los ejes. El eje posterior esta unido a un pivote que se adapta a la inclinación del terreno. 399
  • 400. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Cosechadora para laderas Fuente: Claas CAPACIDAD DE LA COSECHADORA COMBINADA AUTOMOTRIZ Esta dada por los siguientes elementos: 1. 2. 3. 4. 5. Potencia del motor Superficie del separador Tipo de cilindro de trilla Tamaño del cabezal Capacidad del tanque de granos (tolva) Potencia del motor Las cosechadoras modernas se fabrican en una gama muy amplia de potencia (desde 50 hasta 200 kw, aproximadamente) La potencia del motor en comparación con la superficie del separador es un indicador muy importante para estimar la capacidad de cosecha. Por ejemplo, un separador pequeño y un motor más potente pueden tener más capacidad de cosecha que otra cosechadora de la misma potencia en el motor pero con una superficie más grande del separador. La superficie del separador es la principal característica que determina la capacidad de la cosechadora para separar y limpiar el grano cosechado. Cilindros trilladores Los cilindros trilladores generalmente son de dos tipos: 1. Tipo ancho 2. Tipo angosto Los de tipo angosto no tienen la misma capacidad de operación, es decir no tienen la facilidad para continuar girando a una velocidad apropiada con carga pesada, en comparación con la capacidad que tienen los cilindros de tipo ancho. Tamaño del cabezal El tamaño del cabezal es función del tamaño del separador y de la potencia del motor. Un cabezal es mas grande cuanto mas grande es el separador y mayor la potencia del motor. 400
  • 401. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Capacidad de la tolva La capacidad de la tolva es otra característica que varia en función a la potencia del motor. OPERACIÓN BASICA DE LA COSECHADORA COMBINADA La forma como una cosechadora combinada realiza el trabajo de cosecha es la siguiente: Fuente: FMO 401
  • 402. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez MECANISMOS DE LA COSECHADORA COMBINADA Son los siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Mecanismo Mecanismo Mecanismo Mecanismo Mecanismo Mecanismo de de de de de de corte alimentación trilla separación ración limpieza carga y descarga del grano Mecanismo de corte Este mecanismo es generalmente conocido con el nombre de cabezal. El cabezal puede ser dividido en las siguientes unidades: 402
  • 403. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez 1. Unidad que corta y recolecta que puede ser una plataforma de corte, una plataforma ser recolectora o un cabezal para maíz. 2. Unidad que alimenta el material cortado al separador que es un transportador. El cabezal va sujeto a la cosechadora por un pivote que permite que el cabezal suba o baje por medio de cilindros hidráulicos según la altura a la que se desea cosechar. edio Una cosechadora puede tener una plataforma regular de corte que se utiliza en la mayoría de los cultivos excepto el maíz y arroz o puede tener una plataforma de cortina que es la qu se utiliza en que la cosecha e arroz La plataforma de cortina es similar a la plataforma regular de corte con excepción de que tienen una cortina o correa transportadora entre la barra de corte y sin fin. La cortina ayuda a enviar más material al interior de la cosechadora ior Durante el avance de la cosechadora los divisores y placas terminales separan una franja del resto del cultivo. El molinete divide una sección de esta franja de cultivo y la empuja contra la barra de corte. A medida que el material es cortado por la cuchilla, en la barra de corte, el molinete continúa es empujando el material o levantándolo dentro del área del sinfín. El sin fin mueve el material al centro de la plataforma donde el transportador del alimentador lo entrega al cilindro par ser para trillado. El molinete, la barra de corte, el sinfín y el transportador del alimentador deben funcionar en una relación adecuada para cortar y alimentar el material uniformemente hacia el cilindro trillador, sin perdidas de granos. Operación del sistema de corte 403
  • 404. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Fuente: FMO El molinete Hay de dos tipos: 1. Tipo de tabletas o paletas 2. Tipo recolector El molinete de paletas consta de 3 a 8 tabletas de madera o de acero. Las tabletas giran contra la cosecha en pie para retenerla hasta que el material es cortado por la cuchilla en la barra de corte. material Luego la tableta coloca el material dentro del sin fin. El molinete recolector tiene varillas o dedos de acero sujetos a las tabletas. Las varillas recolectan la cosecha “encamada” como ocurre en el caso del arroz. El molinete de tipo tabletas sin varillas no caso puede recolectar la cosecha que esta en estas condiciones. Molinete de paletas Molinete de dedos recogedores Fuente: FMO Las varillas penetran debajo del cultivo caído de manera que la barra de corte pueda llegar hasta la barra parte más baja de las plantas. 404
  • 405. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Algunos molinetes son ajustables, es decir que tanto las tablas como las varillas pueden ajustarse a un ángulo determinado con el propósito de conseguir una entrega mas eficiente del material, especialmente cuando se esta cosechando cultivos caídos. Los molinetes pueden ser ajustados tanto longitudinalmente como hacia arriba y hacia abajo. Estas regulaciones son indispensables para conseguir un mejor envío del material a la barra de corte y sinfín. Cuando el cultivo no esta caído al momento de la cosecha, el molinete de tablas debe ser regulado de tal manera que, las tablas en la posición mas baja, peguen justamente en las espigas de las plantas menos desarrolladas, y ligeramente delante de la barra de corte. El molinete debe girar a una velocidad adecuada para evitar sacudidas y perdidas de grano. Normalmente la velocidad del molinete debe ser 2% más rápida que la velocidad de avance de la cosechadora. Barra de corte Es una barra de acero localizada en la parte delantera de la plataforma. En esta barra se encuentran una serie guardas con ranuras a través de las cuales se mueve la cuchilla hacia uno y otro lado mientras corta el material. La cuchilla esta formada por varias hojas de forma triangular denominadas cuchillas las mismas que están sujetas a la barra de corte mediante remaches. Un extremo de la cuchilla está conectado a un sistema de mando reciprocante que hace que la cuchilla se mueve hacia uno y otro lado cientos de veces por minuto. Las placas de desgaste y las grapas sujetadoras de la cuchilla complementan el conjunto de la barra de corte. La cuchilla debe estar bien afilada para que el corte se realice bien y para que se mueva suavemente en las guardas. Cada sección de cuchilla debe descansar en su respectiva guarda, es decir, las guardas, las placas de desgaste y las grapas de las cuchillas deberán estar en buenas condiciones y ajustadas correctamente. Fuente: FMO 405
  • 406. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Sistema de mando reciprocante Fuente: FMO La cortina o correa transportadora Se utilizan en plataformas diseñadas especialmente para cosechar arroz. Son muy eficientes especialmente cuando el arroz esta “encamado” La plataforma de cortina utiliza un molinete recolector que levanta el arroz con las varillas de acero de tal manera que el corte se realiza fácilmente. Tornillo sinfín El cilindro o tornillo sinfín tiene unos espirales que conducen el material cortao hacia el centro de la plataforma donde esta situado el transportador del alimentador. Los sinfines tienen varillas retractiles que mueven el material al transportador para alimentar al cilindro de trilla. En las plataformas de cortina los sinfines no tienen las varillas retractiles. Tornillo sinfín Fuente: Claas MECANISMO DE ALIMENTACIÓN 406
  • 407. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El mecanismo de alimentación junto con el de corte constituye el cabezal o plataforma de la cosechadora. Este mecanismo esta formado por la cadena o transportador y el cilindro batidor.169 El transportador más común es una cadena cuyo extremo inferior flota a fin de permitir una inferior alimentación suave del material tanto con cargas grandes como con cargas pequeñas. La cadena del transportador es ajustable según las condiciones del cultivo al momento de la cosecha. El cilindro batidor esta ubicado entre el sistema de alimentación y el sistema de trilla. Este cilindro entre ayuda a mover el material desde el transportador al cilindro de trilla. No todas las cosechadoras tienen el cilindro batidor. La cadena (A) del elevador recoge la cosecha que el entrega el sinfín (B) y la arrastra hacia arriba entrega conduciéndola al cilindro de trilla (C) MECANISMO DE TRILLA El mecanismo de trilla es considerado como el corazón de la cosechadora. En este sistema más del 90% del grano es separado de la espiga. Esta compues por las siguientes partes: compuesto 1. El cilindro 2. El cóncavo El cilindro puede ser: 1. De barras 2. De dientes rígidos 3. De barras en ángulo El cilindro de barras consiste de un número determinado de barras corrugadas de acero que están sujetas a la circunferencia exterior de una serie de mazas que están montadas en un eje exterior transversal. Generalmente el cilindro trabaja a velocidades entre 150 y 1500 rpm. Las barras tienen corrugaciones que están en direcciones opuestas a las barras adyacentes. Estas corrugaciones tienen una acción de fricción de la cosecha a medida que pasa a través del área de n trilla. El cilindro de barras corrugadas y su 169 Algunos autores consideran que el cilindro batidor es parte del sistema de trilla y no del sistema de alimentación 407
  • 408. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez correspondiente cóncavo tiene la ventaja de trillar material húmedo mejor que otro tipo de cilindro. Cilindro y cóncavo de barras Fuente: Claas El cilindro de dientes rígidos consiste en un número de dientes de acero sujetos a las barras metálicas que están montadas en la circunferencia exterior de la serie de mazas. El cóncavo también tiene dientes que están sujetos a las barras y que estas a su vez están sostenidas por barras curvas laterales. Los dientes trituran y rasgan el material en vez de friccionarlo y sacudirlo como lo hace el cóncavo de barras. A medida que gira el cilindro, sus dientes pasan entre los dientes estacionarios del cóncavo, lo que causa la acción de trilla. Cilindro de dientes rígidos Fuente: Claas La unidad o sistema de trilla de dientes rígidos es el tipo más agresivo, recibe y envía una mayor cantidad de material. Las cosechadoras de arroz tienen este tipo de cilindro. El cilindro de barras en ángulo consiste de barras de hierro montadas helicoidalmente y sujetas a las mazas. Tanto las barras como el cóncavo tienen caras de caucho. Cilindro y cóncavo de barras en ángulo Fuente: FMO Este sistema sacude el grano en lugar de friccionarlo. Por lo tanto la acción trilladora es más suave que el de los otros sistemas. Se utiliza para cosechar semillas pequeñas como la alfalfa. 408
  • 409. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Función del cilindro y del cóncavo La función es la de separar el grano de la espiga. Esta separación se debe al impacto que hace el cilindro al girar a determinada velocidad. En este sistema cilindro - cóncavo un 90% del grano es separado de la espiga. Acción trilladora del cilindro y del cóncavo Fuente: FMO Ajustes del cilindro y del cóncavo Hay dos ajustes básicos: 1. Velocidad del cilindro 2. Espaciamiento entre el cilindro y el cóncavo Velocidad del cilindro La velocidad a la que trabaja el cilindro influye en la cantidad de semilla que es separada de la paja y en la cantidad de semillas que se rompen por acción de la trilla. Para trillar arroz el impacto del cilindro en el material a trillarse debe ser mayor que el que se requiere para el caso de otros productos. Para lograr este impacto es necesario ajustar el cilindro de la manera que se indica a continuación: Debe existir un espaciamiento ideal entre el cóncavo y el cilindro. Este espaciamiento debe ser consultado en el manual del operador de la cosechadora. Este espaciamiento afecta a la cantidad de la trilla y a la cantidad de semillas separadas de la paja a través de la rejilla del cóncavo. Cuando hay problemas de trilla es posible solucionar reduciendo el espacio con el propósito de hacer más delgada la banda de paja entre el cilindro y el cóncavo, de manera que las espigas hagan un mejor contacto con el cilindro trillador. Un espaciamiento angosto entre el cóncavo y el cilindro puede dar como resultado una mejor acción separadora de la semilla. La correcta separación o ajuste del sistema de trilla se determina examinando el material en el tanque de granos y en el elevador de retorno así como en la paja descargada por la parte posterior de la cosechadora. Al examinar el arroz en el tanque de granos se vera si existen daños en los 409
  • 410. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez granos. Al examinar la paja debe observarse si existe solamente una pequeña cantidad de granos de baja calidad adherida a las espigas y la paja deberá estar lo mas entera posible, caso contrario quiere decir que el ajuste no es el correcto. MECANISMO DE SEPARACIÓN El mecanismo de separación esta formado por: 1. El batidor 2. El sacapajas El batidor llamado también deflector esta situado detrás y ligeramente hacia arriba del cilindro trillador. Tiene un diámetro pequeño y mas o menos el mismo ancho del cilindro trillador. Los batidores pueden ser de los siguientes tipos: 1. 2. 3. 4. De De De De aletas tambor con aletas removibles tambor con dientes tambor con aletas no removibles El batidor tiene dos funciones: 1. Hacer mas lento el paso de material que viene del sistema de trilla 2. Desviar este material hacia abajo sobre la parte delantera de los sacapajas. Si el material que va a ser separado no es desviado hacia abajo, sobre el extremo delantero de la superficie de los sacapajas, se pierde un área separadora importante. Acción del batidor 410
  • 411. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Tipos de batidores Fuente: FMO LOS SACAPAJAS Los sacapajas sacuden el material para hacer que el grano remanente se desprenda de las espigas y además, remueven la paja enviándola a la parte posterior de la cosechadora. Hay dos tipos: cilante 1. De rejilla oscilante de una pieza 2. Sacapajas múltiples Los sacapajas se sujetas a cigüeñales en la parte delantera posterior. Generalmente hay de 3 a 5 sacapajas dependiendo del ancho de la cosechadora. Cada sacapaja queda ubicado por el cigüeñal a 90 0 120 grados alrededor del circulo de rotación del cigüeñal. dedor Algunos sacapajas tienen rejillas de retorno ubicados debajo de ellas lo cual permite que el grano se desplace hacia delante y hacia debajo de la bandeja, a una abertura situada justamente sobre la parte delantera de la sección de limpieza. Otros diseños están abiertos a través de todo el fondo y ra el grano puede caer libremente sobre los sinfines que manda el grano al mecanismo de limpieza. El diseño más común es el sacapajas de escalones que proporciona una excelente acción agitadora excelente y transportadora. Los sacapajas tienen muchos orificios de diferentes formas y tamaños lo cual permite que el grano caiga a través de ellos. Después de que la paja ha sido depositada en el sacapajas, esta es sacudida y lanzada a l parte la posterior de la cosechadora. El grano suelto cae a través de las aberturas y es transportado a la erior grano zapata de limpieza. La paja continúa moviéndose en el sacapajas hasta que alcanza la parte continúa posterior de la cosechadora y cae al suelo. Los sacapajas lanzan la paja en una sola dirección que va hacia arriba y hacia atrás durante una parte del ciclo de agitación. Esto mantiene a la paja momentáneamente en el aire. El material cae 411
  • 412. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez luego sobre una sección del sacapajas más cercana al extremo de descarga. Cada ciclo o movimiento galopante envía a la paja más lejos en dirección a la parte velocidad de la cosechadora. Cada ciclo o movimiento galopante ocurre de 150 a 150 veces por minuto. Si la velocidad supera estos límites las pedidas de grano aumentan. Las cortinas que existen sobre los sacapajas ayudan a retardar el flujo del material dando más tiempo para sacudir el grano. Sacapajas múltiple Acción del sacapajas Fuente: FMO MECANISMO DE LIMPIEZA Este mecanismo separa los residuos de paja mezcladas con el grano que pudiera quedar después de haber pasado por los mecanismos de trilla y separación Los componentes son: 1. Ventilador 2. Zarandón 3. Zaranda 412
  • 413. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez El ventilador ubicado en su propio compartimiento, mas el Zarandón y la zaranda forman la unidad conocida generalmente como zapata de limpieza. El ventilador de aspas múltiples está montado en la parte delantera de la zapata de limpieza. La corriente de aire del ventilador separa casi toda la paja del grano. El Zarandón y la zaranda se conocen con el nombre de “zapata de limpieza” Acción del ventilador Fuente: FMO La velocidad del ventilador varía de 250 a 1500 rpm. La cantidad de aire puede ser controlada por persianas, mediante placas para dirigir el aire o regulando la velocidad del ventilador. La zapata de limpieza está ubicada en una caja debajo del armazón principal del separador de la cosechadora. En el fondo de la zapata esta el sinfín inferior de grano limpio. . Zarandón y zarandas (Zapata reciprocante) Hay tres tipos de zapatas: 1. Reciprocantes 2. Sacudidoras 3. De cascada En la zapata reciprocante el Zarandón y la zaranda se mueven en dirección opuesta uno del otro. En la zapata sacudidora el Zarandón y la zaranda se mueven en la misma dirección al mismo tiempo. 413
  • 414. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Las de cascada utilizan zarandones y zaranda colocadas de manera que el material caiga de una a la otra en una acción de cascada o movimiento rodante a medida que es limpiado. Los zarandones pueden ser del tipo ajustable o no. El ajustable esta hecho de una serie de piezas transversales de persianas de metal traslapadas con labios o dientes. Estas persianas están montadas en varillas y aseguradas juntas de manera que son ajustadas simultáneamente a la abertura deseada. La forma cómo funciona el es la siguiente: La mezcla de grano y paja es enviada a la parte delantera del zarandón sobre la barra de varillas o separador preliminar. La barra de avarillas retiene la carga de la mezcla de grano y paja sobre la parte delantera del zarandón y permite que la corriente de aire del ventilador separe el grano de la paja. La paja más ligera es suspendida en el aire y enviada hacia el exterior de la cosechadora. El grano y otros materiales mas pesados caen hacia el zarandón. El movimiento oscilatorio lleva a estas partículas y grano hacia la parte posterior del zarandón. El grano y las partículas más pequeñas caen a través de las persianas del zarandón en la zaranda. Las partículas más ligeras son transportadas hacia atrás hasta que caen a través de la extensión del zarandón dentro del sinfín de retorno o al suelo. La zaranda es similar al zarandón con excepción de las persianas y aberturas que son más pequeñas. El trabajo final de limpieza tiene lugar en la zaranda. Existen varios tipos de zaranda. Las más comunes son las de persianas. La zaranda esta situada debajo del zarandón y el material que cae en este cae directamente a la zaranda. El ventilador envía el aire a través de la zaranda para ayudar a separar el material de retorno del grano. El grano verde cae a través de la zaranda al sinfín de grano limpio y es transportado al tanque de granos. Las espigas sin trillar son llevadas al sinfín de retorno por acción de la zaranda. El material de retorno es transportado de regreso al mecanismo de trilla para ser trillado nuevamente. MECANISMO DE CARGA Y DESCARGA DEL GRANO Está compuesto por: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Sinfín inferior del grano limpio Elevador de grano limpio Sinfín de carga al tanque de granos Sinfín inferior de retorno Elevador de retorno Sinfín superior de retorno Tanque de granos Sinfín de descarga del tanque de granos. Después de que el grano ha sido limpiado en la zapata el sinfín inferior de grano limpio lo entrega al elevador de grano limpio. El elevador carga el grano al sinfín superior de grano limpio que 414
  • 415. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez deposita el grano en el centro del tanque de granos. El elevador tiene una serie de paletas de caucho sujetas a una cabeza de mando. El material de retorno es aquel que no ha sido trillado ni separado que cae a través del Zarandón en un extremo de este y fuera de la parte trasera de la zaranda. Aquí, el sinfín inferior de retorno deja caer el material en el centro del separador, justamente arriba del cilindro trillador en donde el material vuelve a ser trillado y después separado y limpiado nuevamente. >El elevador y sinfines de retorno son similares a los sinfines de grano limpio, excepto que son más pequeños por cuanto no cargan mucho material. El tanque de granos es el depósito en donde se almacena el grano limpio. Son de muchas formas y tamaños. Cuando el tanque de granos esta lleno, es necesario descargar el grano a un remolque. Para el efecto, se utiliza un sinfín de descarga de gran tamaño que está ubicado en la parte inferior del tanque. PÉRDIDAS DE GRANO. Durante la recolección pueden producirse unas pérdidas de grano que dependen generalmente de: • • • Las condiciones atmosféricas en el momento de la cosecha. Si existe viento, puede que las espigas no entren a la cosechadora o que se desprendan de la plataforma de corte. Humedad del grano. Los granos con elevada humedad pueden sufrir daños en la recolección ya que no tienen la dureza exigida, por lo que las pérdidas serán mayores. Mala regulación de la máquina y diseño de cada uno de los elementos que la componen. Dentro de las cosechadoras, las pérdidas de grano pueden ocurrir: • • • • • Antes de la recolección, por dehiscencia natural de las espigas. En la plataforma de corte y en el molinete. En el cilindro desgranador y cóncavo; el grano se parte, no se trilla suficiente. En los sacudidores: el grano se pierde con la paja. En las cribas: el grano se pierde con el tamo. Las pérdidas totales de grano oscilan entre el 2-6%, pudiendo llegar al 10%. Para evitarlo es conveniente regular la máquina adecuadamente, para lo que se realizan numeroso ensayos empíricos para obtener resultados precisos. En la tabla siguiente se pueden apreciar la distribución de las pérdidas dentro de la cosechadora: Pérdidas medias en los órganos de una cosechadora (Fuente: VALERO & ORTIZ-CAÑAVATE, 2000) 415
  • 416. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez Órganos Porcentaje sobre el grano recolectado (%) Divisores 0,1-0,5 Molinete 0,3-1,5 Barra de corte 0,0-4,0* Cilindro desgranador 0,1-0,2 Sacudidores 0,3-2,0 Cribas de limpia 0,1-0,3 Total 0,9-8,5 * Cuando el cereal está encamado POTENCIA NECESARIA. La máxima demanda de potencia viene determinada por la anchura de la plataforma de corte y oscila entre los 20-23 kW/m. La mayor potencia se consume en: • • • • • Cilindro desgranador. Se consume aproximadamente el 40% de la potencia suministrada por el motor. Sacudidores y cribas: 16%. Plataforma de corte: 10%. Sistema de transmisión: 4%. Desplazamiento: 30%. La potencia está directamente relacionada con la velocidad de giro del cilindro desgranador y cóncavo. Habrá que adecuar las revoluciones del cilindro con las revoluciones óptimas desde el punto de vista de consumo energético. El consumo por desplazamiento se debe al elevado peso de la maquinaria. ÚLTIMOS AVANCES EN COSECHADORAS. Durante los últimos años la maquinaria de recolección de grano ha experimentado numerosas innovaciones técnicas principalmente orientadas a aumentar su capacidad de trabajo. El objetivo final de una cosechadora es el de obtener una gran capacidad de trabajo, versatilidad, obtención de un producto de alta calidad, confort y fácil mantenimiento Para aumentar la capacidad de trabajo de las cosechadoras se ha mejorado la eficiencia y capacidad de todos sus sistemas . Los cebezales de siega se han modificado para asegurar una alimentación continua de mies hacia el sistema de trilla y poseen sistemas de regulación de las alturas de corte y de las revoluciones del molinete. Así mismo se han diseñado sistemas que 416
  • 417. Ing. Agro. MSc Guillermo Ojeda Lòpez permiten adecuar la labor a las características del terreno, como salvar pendientes laterales de hasta 45º. Para mejorar el sistema de trilla se ha aumentado la anchura del tambor de desgranado y la posibilidad de regular la velocidad de giro del tambor y la separación entre cóncavo y cilindro de forma electro-hidráulica desde la cabina. Se están sustituyendo los sistemas de separación de grano transversales por los de cilindros rotativos longitudinales. Para asegurar la versatilidad, es decir, la aplicación de estas máquinas para la recolección de diferentes cultivos, se pueden cambiar y regular fácilmente los cabezales de siega. Otras mejoras permiten obtener un producto de alta calidad, sin daños y libre de impurezas, mediante el empleo de sistemas de regulación de la apertura de las Cribas y de la ventilación de los mecanismos de separación y limpia. Además de todas estas mejoras, es importante destacar la evolución que han sufrido las cabinas de control. En ellas el operario puede controlar de una forma más fácil y cómoda todas aquellas operaciones que la máquina está realizando y de los posibles problemas o averías, gracias a la existencia de numerosos monitores y sistemas automatizados que albergan en su interior. Mecanismo de carga y descarga Mecanismo de carga y descarga del grano Fuente: FMO COSECHADORAS DE MAIZ170 En 1880 se patentó una “pizca dota” de maíz. En 1985 aparece la primera desgranadora de mazorcas. En 1892 se patenta la atadora de maíz. En 1909 se fabrica en seria la