2.2. TOMAS DE FUERZA.

2.2. TOMAS DE FUERZA.
Para el accionamiento de las máquinas arrastradas, la transmisión de energía se hace
normalmente mediante un eje en rotación que es la “toma de fuerza” (tdf) y de un árbol de
transmisión articulado mediante dos juntas “cardan” y un eje telescópico, denominado eje
cardánico.
Tradicionalmente la única velocidad normalizada para la tdf era la de 540 rpm. Esa
velocidad depende del régimen de giro del motor, del que toma su accionamiento mediante
transmisión por engranajes. De forma que a mayor velocidad del motor tiene a su salida mayor
velocidad la tdf y viceversa, a menor velocidad del motor, menor en la tdf.
Cuando hablamos de 540 rpm en la tdf supone que el motor tenga también estabilizado
su régimen. Dependiendo de los distintos motores, esto ocurre en torno a 1.700 ó 1.800 rpm del
motor, pero depende ampliamente de sus características constructivas, de su diseño (número y
tamaño de válvulas, conductos de admisión y escape, turboalimentado o atmosférico, tipo de
inyección, tipo de combustible, etc.).
La velocidad del motor para la que se diseña la salida de tdf a 540 rpm suele coincidir
sensiblemente con el régimen al que se obtiene el par máximo, es decir el mínimo consumo
específico, y que, como hemos visto, viene a corresponder con el 70 % de la potencia nominal
de motor.
Con la aparición de tractores de gran potencia, el mantener este régimen suponía
trabajar con pares motores muy altos, lo que ocasiona mayores pérdidas de rendimiento y sobre
todo un gran sobredimensionamiento de ejes, engranajes cónicos, etc.
Recordemos que en este tipo de transmisión de potencia, las piezas se rompen por
momento torsor, es decir por par motor transmitido. Por ello, a partir de la década de los sesenta
se adoptó una segunda velocidad normalizada de 1.000 rpm.
Las tomas de fuerza se pueden dividir de acuerdo a varios criterios, siendo los más
empleados:
* Posición respecto al tractor.
* Modo de recibir el movimiento.
* Forma del eje: diámetro, no de estrías, etc.
A) Posición respecto al tractor.
Normalmente la tdf se encuentra en la parte trasera del tractor y desde hace algunos
años, también aparece con relativa frecuencia en la parte delantera simultáneamente, lo que
permite accionar aperos delanteros y traseros, siguiendo la filosofía de hacer todas las
operaciones con las mínimas pasadas sobre el terreno, reduciendo así:
* La compactación.
* El consumo de combustible.
* La mano de obra de tractorista.
* Las horas de funcionamiento del tractor.
Por otra parte una máquina dispuesta en posición delantera sirve de “lastre” natural
favoreciendo la dirección del tractor cuando está haciendo labores que requieren cierto esfuerzo
de tracción en su parte posterior.
Existen tomas de fuerza en posición ventral o media, pero son mucho menos frecuentes.
El sentido de rotación de la tdf es a derechas, en el sentido de las agujas del reloj
cuando uno se sitúa en la parte trasera del tractor. Las tdf delanteras suelen tener el mismo
sentido de giro, es decir a izquierdas si uno la observa desde la parte delantera del tractor.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
B) Modo de recibir el movimiento.
Hay tres tipos:
1- Tdf del cambio de velocidades, procede del eje intermediario de la caja de cambios y por
tanto, se desconecta cuando embragamos el tractor.
2- Tdf del motor o independiente, recibe movimiento directamente del motor a través de un
embrague propio, mediante un embrague independiente o mediante un “embrague doble”. De
este modo el tractor puede detenerse y volver a avanzar sin que la tdf se detenga y por tanto la
máquina que se esté accionando.
3- Tdf sincronizada acoplada al eje secundario. Ideal para el accionamiento de los ejes motores
de los remolques de ruedas accionadas. Así la velocidad de tractor y remolque accionado es la
misma con independencia de la marcha seleccionada.
C) Forma de la tdf.
Según la Norma ISO 500 tenemos tres tipos establecidos:
Tipo 1.- Con diámetro nominal de 35 mm y seis acanaladuras de flancos rectos. Está prevista
para tractores de hasta 48 kW (65 CV). Su velocidad es de 540 rpm y es la que encontramos con
más frecuencia.
Tipo 2.- Diámetro nominal de 35 mm y 21 acanaladuras. Para tractores de hasta 92 kW (125
CV). Velocidad de giro 1.000 rpm.
Tipo 3.- Diámetro nominal de 45 mm y 20 acanaladuras de flancos envolventes. Para tractores
de hasta 185 kW (250 CV). Velocidad de giro 1.000 rpm.
Para tractores de mayor potencia (hasta 340 CV) el diámetro sería de 57 mm; 18 acanaladuras y
velocidad de giro 1.000 rpm.
2.3. EJES CARDÁNICOS.
Para llevar movimiento desde la tdf hasta las máquinas que queremos accionar se
emplean ejes cardánicos de tipo extensible. Las horquillas de las dos juntas cárdan deben estar
en el mismo plano.
En el caso de existir una única junta cárdan o cuando se montan dos, pero de forma
equivocada, se originan unas vibraciones en el eje arrastrado que además de consumir energía,
pueden producir una seria avería en la transmisión. además de un funcionamiento irregular de la
máquina accionada. Los ejes van incluidos en unos tubos de protección telescópicos con el fin
de evitar accidentes.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
2.4. ENGANCHE DE LOS APEROS AL TRACTOR.
Según el tipo de enganche, los aperos se clasifican en arrastrados, semisuspendidos y
suspendidos. En el primer caso, el enganche se realiza en un solo punto de la barra de tracción
(que forma parte del apero), y en los otros dos, el enganche es a los tres puntos y por tanto
permite controlarse mediante el sistema hidráulico del tractor.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
El enganche en un solo punto tiene forma de abanico (el que forma parle del tractor)
con varios orificios de enganche y puede ser fijo o regulable en altura.
El enganche en tres puntos está normalizado, de forma que permite el enganche de
cualquier tipo de apero. Para más detalles, ver la Norma ISO 730.
En el gráfico vemos los componentes de dicho enganche. del apero y del tractor:
1.-brazo superior, 2.-brazos inferiores, 3.-punto de enganche superior, 4.-puntos de enganche
inferiores, 5.-punto de apoyo superior, 6.-punto de apoyo inferior, 7 -bulón de enganche
superior, 8.-bulón de enganche inferior, 9.-bulón del punto de apoyo superior, 10.-pasador, 11.bielas de elevación, 12.-enganche superior, 13.-altura del cabezal, 14.-altura mínima del
enganche inferior, 15.-intervalo de inclinación transversal del enganche, 16.-distancia entre los
puntos de enganche inferiores del cabezal, 17.-separación del agujero del pasador, 18.-carrera de
elevación, 19.-altura de transpone, 20.-separación del punto de enganche inferior (con respecto a
la parte más externa del tractor).
Existen unos enganches “rápidos” que permiten efectuar el enganche de tres puntos con
mayor comodidad y rapidez. Hay dos tipos, el europeo y el americano.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
2.5. CONTROLES HIDRÁULICOS DEL ENGANCHE A LOS TRES PUNTOS.
Empleando el sistema hidráulico del tractor podemos realizar distintos tipos de control
sobre la operación que estamos realizando, como por ejemplo:
a) Control de carga resistente. Permite elevar o clavar el arado o apero que estemos
utilizando (subsolador, chisel, etc.) de forma que la resistencia que obtengamos al avance sea
siempre la misma, con independencia de los cambios de composición del terreno.
De esta forma, se consigue un avance muy homogéneo de las máquinas sin apenas
variaciones de velocidad ni de potencia consumida. Normalmente se instala el sensor en el
tercer punto del enganche.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
b) Control de posición del apero. Mantiene la posición respecto al tractor. En terrenos
poco ondulados, se consigue una profundidad de trabajo bastante uniforme.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
c) Control de profundidad mediante rueda palpadora. Ha tenido poca aceptación. la
rueda va sobre la superficie del terreno y envía señal al control hidráulico.
Fuente: Ortiz-Cañavate y Hernanz, 1989.
d) Control mixto entre carga y posición. Permite una cierta tolerancia entre la resistencia del
terreno y la profundidad de labor.