Forum Tecnológico Especial Sistema de implementos de tracción

Forum Tecnológico Especial
Sistema de implementos de tracción animal
para áreas de semimontañas.
Autores: Ing. Mayra Wong Barreiro(1)
Ing. Pedro Sotto Batista (1)
Ing. Roberto Campos de los Reyes (1)
Ing. Damián Lora Cabrera (1)
Ing. Roberto Valdés Roque( 1)
Téc. María E. Armada López(1)
(1)
Investigaciones de Mecanización Agroppecuaria
Carretera Fontanar, Km. 2 ½ , Reparto Abel Santamaría, Boyeros, La Habana, Cuba, P.O.B. 19240,
PD # 1 (53-7) 45-3608, 45-1353 ; FAX : (53-7) 33-5875, E- Mail: [email protected]
Abril/2004
I. INTRODUCCIÓN
Actualmente se ha revitalizado la mecanización con tracción animal en el país, con la utilización
de esta tecnología se preservan los suelos y se disminuye la contaminación atmosférica. El uso de
esta fuente energética siempre será pertinente en un grupo de labores donde su eficiencia ha
quedado demostrada en áreas poco mecanizables por su pendiente, pedregosidad, obstáculos, etc.;
en parcelas pequeñas de huerto, autoconsumo, etc.
El uso de la tracción animal en las labores agrícolas en áreas poco mecanizables por sus
condiciones topográficas, de desarrollo, de suelo, por sus dimensiones, etc. nos obliga a
acoplarles implementos constructivamente adecuados y que no produzcan una mayor degradación
del suelo. Los productores residentes en estas regiones necesitan implementos novedosos que
humanicen la labor e incrementen la productividad del trabajo
El objetivo de este trabajo es exponer los resultados alcanzados en el procesamiento de la
información referida a la investigación, diseño, construcción y validación de un grupo de nuevos
aperos de tracción animal utilizados tanto con bueyes como con équidos.
II. DESARROLLO
Por la tradición que tiene la provincia de Pinar del Río en la utilización de la tracción animal se
escogió este territorio para el desarrollo de este trabajo. La evaluación de los aperos en
condiciones de explotación se realizó en áreas de las empresas pecuarias Bahía Honda y San
Cristóbal, utilizando caballos ligeros del tipo criollos, pesados (pecherones), y mulos criollos; en
parcelas de autoconsumo, con diversidad de condiciones topográficas que varían entre llanos,
ondulados y de premontañas, los suelos medios y pesados y en ocasiones compactados y con
bueyes en la finca de referencia ecológica El Juanito, áreas de autoconsumo en la Facultad de
Montaña de la UPR y áreas experimentales del Instituto de Investigaciones de Mecanización
Agropecuaria.
Este trabajo se inició empleando implementos tradicionales como la grada de púas, arado de
vertederas y de nuevo tipo como el multiarado 6 en 1, y la sembradora de granos, pero en este caso
perfeccionando a alguno de los mencionados de acuerdo a las condiciones de explotación, los
requerimientos de la labor y las condiciones del suelo. Además, se desarrolló una barra
portaaperos nombrada Kanol para incorporarla a la nueva línea de implementos.
Se empleó un multiarado 6 en 1 del que tradicionalmente se emplea con bueyes y al utilizarlo con
équidos nos dimos cuenta que resultaba un poco pesado por los bueyes, por eso decidimos
aligerarlo partiendo de un prototipo 6 en 1 aligerado con todos sus aditamentos. Para el diseño del
multiarado 6 en 1 aligerado se partió de tres premisas fundamentales que son:
- Cumplir con todo el proceso tecnológico.
- Su peso y dimensiones estén acorde con la fuente traccional utilizada.
- Trabajar en condiciones de terrenos ondulados o de semimontaña.
Para lograr el aligeramiento requerido del implemento se trabajó en la disminución del peso del
timón mediante el cambio del material y de sus dimensiones, y del mismo modo hacerlo con las
manceras.
En el caso de la sembradora de granos de tracción animal se utilizó agregada al multiarado 6 en 1
aligerado. Se partió para determinar las investigaciones que se debían realizar, de que esta
sembradora se utilizó en bueyes con resultados satisfactorios, por lo que era necesario saber el
comportamiento de este implemento con équidos.
Al realizar las pruebas funcionales la grada que tradicionalmente es empleada con los bueyes
resultó ser algo pesada para trabajar con los équidos, por lo que se decidió diseñar paralelamente
un prototipo aligerado al cual se le adicionaron manceras para mejorar su estabilidad y control y
facilitar el manejo, y un sistema que posibilita la regulación del ancho de trabajo, contando
además con patines para su transporte.
Se empleó un arado de vertederas tradicional y un prototipo de un arado reversible de tracción
animal nombrado Arta 1,5. Para el diseño del ARTA1.5 se partió de las mismas premisas que en el
caso del multiarado 6 en 1 aligerado.
El arado reversible de tracción animal ARTA1.5 puede acoplarse indistintamente al timón del
multiarado 6 en 1 aligerado, la barra porta aperos “KANOL”, o a un pértigo de madera con
manceras.
Se utilizaron para la validación de los implementos las Normas Cubanas de pruebas relacionadas
con la temática y metodologías específicas para pruebas e investigaciones de la mecanización con
tracción animal adaptándolas a las condiciones de explotación del país. Para el proceso de
validación se emplearon cronómetros, cintas métricas, balizas, etc.
Las pruebas se basaron en determinar si las características del implementos eran las adecuadas
para trabajar en esas condiciones topográficas empleando équidos, por lo que se procedió a la
determinación del grado de cansancio de los animales con el empleo de los mismos. Para valorar
el grado de cansancio se tomaron los parámetros factibles de medir en las condiciones de
explotación, tales como babeo, paso, respiración, etc. realizándose las mediciones cada una hora
en jornadas de cuatro horas de trabajo continuo.
2.1. Características fundamentales de los equipos estudiados
Multiarado 6 en 1 aligerado
Consta de un timón recto provisto de una cajuela, rueda limitadora de profundidad, fijador de la
rueda, manceras y una pata recta a la cual se le agregan atornillados los diferentes órganos de
trabajo (cincel, saetas de 200, 300 y 400 mm, etc., surcadores aporcadores, arado de vertedera 1½,
sacadores de tubérculos y hortalizas menores, etc.) (Fig. 1). Se diferencia del tradicional
fundamentalmente en su peso (aproximadamente 10 kg menos), producto de la disminución de sus
dimensiones, el rediseño del timón, el aligeramiento de las manceras y otros cambios.
Este implemento responde a las nuevas concepciones en la labranza de las tierras, basadas en el
corte horizontal del suelo, por su capacidad de realizar labores como escarificación profunda,
rotura, cruce, surcado, cultivo y aporque lo han situado entre uno de los principales implementos
para el laboreo de los suelos, además puede ser usado en la cosecha de hortalizas y tubérculos.
Figura 1. Multiarado 6 en 1 Aligerado
Tabla 1. Características técnicas del multiarado 6 en 1 aligerado (Sotto, 2002)
Labor
Agregado
Ancho de Prof. de
Veloc.*
trabajo
trabajo
(km/h)
(cm)
(cm)
Escarificación profunda Cincel
3,50
25,0-40,0 2,5-3,5
Rotura
Cincel + saeta 30
35,0
10,0-15,0 2,5-3,5
Cruce y recruce
Cincel + saeta 60
65,0
15,0-25,0 2,5-3,5
Rotura
Vertedera 1½
22,0
10,0-15,0 2,5-3,5
Surcar y partir
Cincel + saeta 30 + surcador
35,0-50,0 15,0-25,0 2,5-3,5
Cultivo
Cincel + saeta (opcional)
35,0-65,0 10,0-15,0 2,5-3,5
Aporcar
Cincel + aporcador
35,0-65,0
2,5-3,5
Cultivo y aporque
Cincel + saeta 30 +aporcador 35,0-50,0
2,5-3,5
Siembra de granos
Cincel + sembradora SG- 1
0,0-10,0
2,5-3,5
Cosecha de tubérculos Cincel + saeta con deflectores 45,0
15,0-25,0 2,5-3,5
* - la velocidad varía en el caso de la tracción animal en dependencia del paso de los animales.
Grada de púas regulable
Durante las pruebas de explotación el implemento tradicional demostró ser muy pesado y poco
maniobrable para el trabajo en laderas, por lo que se recomendó el diseño y construcción de un
prototipo de una grada regulable aligerada, basado en experiencias de trabajo. La grada regulable
está compuesta por un chasis o timón con dos brazos articulados con bisagra que se fijan por un
órgano regulador, el cual permite variar el ancho de trabajo del implemento, manceras abatibles
para mejorar su estabilidad y control, y patines para su transportación.
Regulación: La profundidad de trabajo depende de las condiciones del terreno y del peso de la
grada el cual se puede incrementar empleando contrapesos. La uniformidad del trabajo se logra
dando el largo adecuado a la tiradera. Si se deja muy corta, la parte delantera quedará fuera del
terreno. Este implemento se emplea para mullir el suelo , cultivar, sacar bejuco de boniato y
residuos de cosecha, etc.
Figura 2. Grada regulable aligerada
Tabla 2. Características técnicas de la grada regulable
Denominación
u.m.
Magnitud
Ancho constructivo
m
0,60 -1,50
Ancho de trabajo
m
0,65 - 1,55
Profundidad de trabajo
cm
10 - 20
Distancia entre púas
cm
25
Sembradora de granos
La sembradora de granos SG-1 permite sembrar frijol, maíz, soya y arroz como granos
fundamentales pudiéndose emplear también ajonjolí, girasol, etc. con el simple cambio de rotores.
Consta de tolva, rotor, tapador, rueda, limpiador de semilla, cadena de acople, cubierta y tiro. Esta
sembradora permite simultanear la apertura del surco, la siembra de semillas de granos,
leguminosas y otras con el tape de las semillas. (Fig. 3)
Figura 3. Sembradora de granos SG-1 acoplada al multiarado 6 en 1 aligerado
Tabla 3. Características técnicas de la sembradora SG-1
Denominación
Capacidad de la tolva
Profundidad de trabajo
Productividad
Peso
u.m.
kg.
cm
ha/h
Kg.
Indice
3,18
0-10
0,2-0.3
10
Arado reversible de tracción animal (ARTA 1.5)
Consta de una doble vertedera, dos rejas, dental, talones, contradentales, la pata soporte, el mecanismo
de giro y un seguro. Se utiliza en labores de preparación de suelos, cultivo presiembra, siembra a
vuelta de arados, construcción y conservación de bordos de desagüe, etc. (Figura 4). El arado
reversible de tracción animal ARTA 1.5 se puede acoplar indistintamente al timón de un multiarado, a
la barra porta - aperos “KANOL” o a un pértigo y con su empleo se logra en los casos que sea
necesario, invertir el prisma durante la preparación del suelo en el sentido más conveniente sin
necesidad de pases en vacío y permite la preparación del terreno de forma continua, evitando las zonas
crudas o sin preparar en las zonas de empate. Con su adquisición el productor obtiene un arado de
vertederas acoplable al 6 en 1, asimilable por sus tradiciones y utilizable para la mecanización de las
labores agrícolas en áreas onduladas y de semimontañas, humanizando el trabajo y contribuyendo de
este modo a la conservación de los suelos.
Figura 4. Arado reversible de tracción animal (ARTA 1.5)
Tabla 4. Características técnicas
Denominación e indicador
U.M.
Ancho de trabajo
Profundidad de trabajo
Velocidad de trabajo *
Peso
con el chasis del 6 en 1
con el Kanol
Con pértigo
Productividad en:
Rotura, cruce y recruce
Surcar
Cultivo
cm
cm
km./h
kg.
kg.
kg.
kg.
ha/j
ha/j
ha/j
Magnitud
ARTA 1.5
30
10-20
2,5 – 3,5
22,5
46,0
50 - 55
35 - 42
0,46
O,70
0,80
Kanol
Es una barra portaaperos, a la cual se le pueden agregar todos los aditamentos del 6 en 1 (Fig. 5).
Las características técnicas del Kanol dependen de los aperos que se le agreguen, los cuales
pueden ser muchos y muy variados, desde una carreta ligera para el transporte de los productos
cosechados hasta un arado o un grupo de cultivadores o escarificadores.
Figura 5. Kanol
III. RESULTADOS DE LAS EVALUACIONES DE CAMPO DE LOS DIFERENTES
IMPLEMENTOS UTILIZADOS
Grada de púas regulable
Durante las pruebas de explotación el implemento tradicional (grada de púas o pincho) empleado
con los bueyes demostró ser muy pesado para los équidos, por lo que se recomendó el diseño de
un prototipo regulable que tuviera un menor requerimiento energético y que pudiera ser tirado por
équidos. Esta grada regulable cumplió satisfactoriamente con las exigencias agrotécnicas.
Multiarado 6 en 1
Las pruebas funcionales realizadas con el multiarado demostraron que este implemento resultaba
pesado para équidos, por lo que se decidió perfeccionar el multiarado aligerándolo; de esta manera
cumplió satisfactoriamente con el proceso tecnológico.
Sembradora SG-1
La sembradora SG-1 agregada al 6 en 1 aligerado empleando un caballo ligero trabajó
satisfactoriamente adaptándose perfectamente a las condiciones de explotación, cumplió
correctamente con los parámetros establecidos en la siembra de frijol con el uso de équidos, por lo
que no fue necesario hacerle ninguna modificación.
Arado reversible Arta 1,5
Las pruebas se realizaron con el ARTA acoplado al chasis del multiarado 6 en 1, a la
barra-porta aperos KANOL y a un pértigo de madera con cajuela y manceras, evaluándose el
cumplimiento de las exigencias agrotécnicas para las diferentes labores, la estabilidad, la
maniobrabilidad y la distancia necesaria para estabilizar la profundidad de trabajo; en todos los
casos los resultados fueron satisfactorios. En este caso, este implemento solo fue probado con
bueyes, pero por el peso y características traccionales, no debe existir ningún problema al
utilizarse con équidos.
Kanol
Durante el proceso de explotación, este apero tuvo gran aceptación por su estabilidad, versatilidad
y forma de agregarlo al animal similar al carretón tradicional.
IV. VALORACIÓN ECONÓMICA
La valoración económica del multiarado 6 en 1 aligerado se hace comparativamente con el
tradicional. Desde el punto de vista constructivo se logra una disminución de 17,85 % del costo de
producción del implemento en moneda libremente convertible, por concepto de ahorro y
sustitución de materiales. Es decir, el costo de producción del tradicional es 150,28 USD y el de
aligerado 118,77 USD, lo que representa un ahorro de 31,51USD por cada implemento.
La valoración económica de la sembradora de granos de tracción animal se hace
comparativamente con la siembra manual.
Se debe tener en cuenta que con la utilización de la sembradora hay una disminución del tiempo
necesario para sembrar una hectárea (Sembradora.-7,7 h; manual.-12- 14 h), disminuyendo la
necesidad de mano de obra y con ello de salario, por este concepto con la sembradora se incurre
en un gasto de 9,00 pesos/ha, mientras que con la siembra manual asciende como promedio a
30,42 pesos/ha, ahorrándose 21,42 pesos/ha por este concepto, lo que equivale a 287,45 pesos/cab.
Al comparar la grada tradicional con la regulable se observa que desde el punto de vista
constructivo se obtienen un ahorro por concepto de materiales de 60,00 MN y 24,00 USD por
implemento.
Comparando el arado reversible ARTA1.5 agregado al multiarado 6 en 1, con el arado tradicional
de vertederas se observa que las inversiones básicas específicas son menores en 1,46 pesos/ha, los
gastos directos de explotación en 5,58 pesos/ha y los indirectos en 0,56 pesos/ha, o sea se ahorran
6,14 pesos por cada ha laborada con esta tecnología; disminuyendo además los gastos de trabajo
en 1,63 hombres- h/ha.
Si se compara constructivamente el costo del Kanol es similar al 6 en 1 pero si se analiza las
posibilidades que ofrece este implemento se observa que los ahorros que se logran con su empleo
sobrepasa el 30 por ciento, esto se puede incrementar en la medida que se complete la familia de
implementos que se le agregue.
V. IMPACTO ECONÓMICO, SOCIAL Y MEDIO AMBIENTAL
Los implementos que se muestran en este trabajo dan respuesta a la necesidad que
tienen los productores residentes en las regiones montañosas y semimontañosas que
demandan de implementos de nuevo tipo que humanicen las labores e incrementen la
productividad del trabajo contribuyendo a la conservación del suelo; tales como los
implementos de corte horizontal (multiarado), las sembradoras de granos e incluso
arados reversibles que le permitan trabajar las laderas en ambos sentidos, invirtiendo la
tierra siempre hacia el mismo lado.
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
¾
Los animales que trabajaron con los implementos estudiados manifiestan síntomas de
cansancio normales
¾ El multiarado 6 en 1, la Sembradora de granos SG-1 trabajando agregada al multiarado 6 en 1
aligerado, el arado reversible Arta 1,5 y la grada regulable cumplen satisfactoriamente con el
proceso tecnológico para los cuales fueron diseñados.
¾ Todos los implementos estudiados pueden ser utilizados tanto con équidos como con vacunos
(solos o en yuntas) y en diferentes condiciones topográficas.
Se recomienda extender el uso de estos implementos a todas las regiones delpaís.
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