Patinamiento de un tractor con doble tracción asistida

Rev. agron. noroeste argent. (2014) 34 (2): 97-99
ISSN 0080-2069 (impresa)
ISSN 2314-369X (en línea)
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Patinamiento de un tractor con doble tracción asistida (FWA)
cincelando en un argiudol típico cultivado con caña de azúcar
F. A. Rosales*
Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad Nacional de Tucumán.
Avenida Néstor Kirchner 1900. 4000 San Miguel de Tucumán, Argentina.
Autor de correspondencia: [email protected]
*
Palabras clave: tractor FWA, pérdidas de potencia, patinamiento
Disponer del mayor porcentaje de la potencia
del motor en la barra de tiro es uno de los objetivos de los diseñadores de tractores. Según Zoz
(1970), para cuantificar la eficiencia con que trabaja un tractor es necesario medir en el eje motriz:
par motor y régimen y en la barra de tiro: tiro y
velocidad real de avance. Otras variables han sido
definidas con la misma finalidad, todas ellas basadas en comparaciones de la potencia o de alguno
de sus componentes: fuerza y velocidad; es decir
usando a las mencionadas anteriormente. Eficiencia tractiva es el nombre de la variable que establece las comparaciones con mayor precisión pues
relaciona la potencia desarrollada en la barra de
tiro con la del motor. El coeficiente de tracción
compara a uno de los componentes de la potencia: el tiro (fuerza) con el peso del tractor (fuerza
de la gravedad). Puede evaluarse la eficiencia con
que trabaja un tractor a través de las velocidades
por él desarrolladas o patinamiento. Ésta no es una
variable que pueda cuantificarse en forma directa,
pues es el resultado de la comparación entre la velocidad real de avance del equipo y la velocidad
tangencial de las ruedas motrices. Como se acepta
que el patinamiento cero no existe; su magnitud
se determina comparando la velocidad real de
avance cuando el tractor se traslada arrastrando al
implemento mientras este realiza su tarea y cuando lo hace remolcándolo pero sin que realice su
tarea. Para Zoz y Grisso (2003), el patinamiento
es una reducción en la distancia recorrida por el
tractor cuando esta realizando su trabajo. Por lo
tanto también puede ser determinado midiendo la
distancia recorrida en un número de vueltas fijo
de la rueda motriz, cuando el tractor avanza mientras el implemento realiza su trabajo y cuando el
implemento no está realizando su trabajo (https://
www.nswfarmers.org.au). El patinamiento funciona como un sensor para indicar si la combinación correcta de presión de los neumáticos, peso
del tractor (cantidad y distribución del lastre) y la
velocidad de funcionamiento del tractor (marcha
usada) se traduce en la tracción correcta requerida para trabajar de manera eficiente. El objetivo
del presente trabajo es establecer el patinamiento presente en la rueda trasera de un tractor FWA
cuando usa tracción sólo en las ruedas traseras y
cuando tiene tracción en las cuatro ruedas, mientras realiza la tarea de cincelado en el cultivo de
caña de azúcar. La valoración se referencia al tipo
de suelo y al contenido de humedad al momento
de realizar la tarea. El tractor usado fue un Valtra BM125i de 132 CV de potencia en el motor,
su cilindrada 4400 cm3, intercooler, con un par
motor de 459 Nm, cuyo régimen nominal es de
2300 v min– 1 , el régimen de par motor máximo
1400 v min–1, con sistema de tracción doble asistida (FWD). Las medidas de sus ruedas delanteras:
14,9 – 26 R, las traseras 23,1 – 30 R. El ensayo se
realizó trabajando en tercera baja. El radio estático
de las ruedas traseras fue de 0,79 metros. El radio
estático de las ruedas delanteras fue de 0,58 metros. El peso estático total fue de 5457 kg. Se uso
un arado de cinceles con 7 púas de las cuales no
trabajaba la central por coincidir con la hilera de
brotes del cultivo. Por tanto trabajaban tres púas
en cada trocha. Los brazos eran rígidos y no tenían alas. La profundidad de trabajo se determinó
cavando una calicata de mayor profundidad que
la trabajada. El ensayo se realizó en la ubicación:
25°49´54´´ S – 65°16¨41¨¨ O; la clasificación del
suelo establece que corresponde a la Serie El Manantial, es un Argiudol típico, vegetación: cultivo
de caña de azúcar, relieve: normal, pendiente: 1,5
%, cuya descripción morfológica es la siguiente:
0 - 25 cm: Ap - Pardo oscuro (10 YR 3/2,5) en
húmedo. Franco limoso. Bloques subangulares finos bien desarrollados. Friable en húmedo. Ligeramente plástico y ligeramente adhesivo en mojado. Raíces y actividad biológica comunes. Límite
Recibido 30/06/14; Aceptado 28/08/14; Publicado en línea 03/11/14.
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claro y suave. Reacción neutra. 25 - 44 cm: AB
– Pardo oscuro (10 YR 3/3) en húmedo. Franco limoso. Bloques subangulares finos moderadamente desarrollados. Friable en húmedo. Ligeramente
plástico y ligeramente adhesivo en mojado. Raíces
y actividad biológica comunes. Límite claro y suave. Reacción ligeramente ácida. Para determinar
la humedad gravimétrica se sacaron muestras a
10 cm de profundidad y se colocaron en cilindros
de aluminio con tapas de caucho. Las determinaciones de humedad gravimétrica se hicieron en el
laboratorio de la Cátedra de Edafología de la FAZ
de la UNT. El diseño estadístico fue de bloques
al azar. Los tratamientos fueron tres. En el tratamiento (A), el tractor avanzaba portando al cincel
sin que tenga contacto con el suelo. El segundo
tratamiento (B) fue con contacto entre cincel y
suelo, mientras la potencia llegaba a los dos ejes
motrices (FWA). En el tratamiento C, el cincel tenía contacto con el suelo y la potencia llegaba sólo
al eje trasero. La variable de respuesta usada fue
la distancia recorrida mientras realizaba la tarea
de cincelar. Se realizaron diez repeticiones. Para
establecer la distancia recorrida por la rueda trasera en cada tratamiento, se adhirió como marcador
sobre las ruedas motrices una señal (“sticker”) el
cual era reflectante en una de sus caras y adhesivo en la otra. Al girar la rueda y llegar el sticker
a posición normal sobre el suelo, se dejó caer un
jalón indicador del comienzo de la distancia a medir. Después de recorrer diez vueltas de la rueda, al
llegar a posición la marca se dejaba caer otro jalón
como indicador del fin de la distancia recorrida.
La distancia recorrida se midió con cinta métrica
(Tabla 1).
Tabla 1 Promedio en cada tratamiento de la distancia
recorrida en cada vuelta y de patinamiento.
Tratamientos
A
B
C
Distancia recorrida
por vuelta (m)
5,14
4,98
4,61
Patinamiento
(%)
0
3,11
10,31
El tratamiento A fue considerado como la condición de patinamiento cero: el tractor arrastró al
cincel sin que sus brazos/púas tengan contacto con
el suelo. Los resultados obtenidos muestran una
diferencia sorprendente respecto a los publicados
por el fabricante de los neumáticos. La circunferencia de rodadura o camino recorrido por la rueda
en cada revolución publicada en http://www.fate.
com.ar/pdf/es/gd800.pdf tiene un valor de 5008
milímetros, valor inferior al resultado de 5,14 metros de distancia recorrida por cada vuelta cuando
el tractor no realiza tiro. La explicación pasa por
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un error de trascripción o tipeo en dicha publicación. Puede apreciarse como la distancia recorrida
en cada vuelta de la rueda motriz tiene una relación inversa con su patinamiento. Los resultados
muestran que cuando el tractor debe realizar la
misma fuerza o tiro, haciendo tracción con dos
ruedas, patina más que cuando la aplica haciendo tracción con cuatro ruedas. Dwyer y Pearson
(1976) reportan un rango de 10 a 13 % de patinamiento para la máxima eficiencia tractiva de un
tractor 2WD. Una recomendación a los agricultores, es que el patinamiento tenga un rango de entre
10 y 15 % para tractores 2WD y entre 6 al 12 %
para los de doble tracción si el motor genera toda
su potencia (Papworth, 1998) en la web). El patinamiento registrado cuando se trabaja como 2WD,
esta en el límite inferior pero dentro del rango de
patinamiento recomendado. Pero el patinamiento
registrado cuando se usó como FWA fue la mitad
del valor inferior al rango recomendado. Raghavan et al. (1977) concluyeron que la potencia que
se puede desarrollar en la barra de tiro depende
del tipo y condiciones del suelo y del tamaño de
los neumáticos del vehículo. El tipo de suelo y
la condición (humedad gravimétrico del 11,7 %),
fueron iguales durante el ensayo. El tamaño de los
neumáticos es sinónimo de superficie de contacto
rueda / suelo, que casi se duplica en los tratamientos del ensayo, razón por la que se le puede asignar
parte de los resultados. El lastre usado y la presión
de inflado de los neumáticos son dos variables del
tractor relacionadas con el patinamiento existente
y que fueron siempre iguales. El patinamiento es
optimizado adicionando o quitando contrapeso.
Si el patinamiento para un tractor 2WD es menor
al 10% se recomienda la remoción de contrapesos, mientras que para un FWA quitar contrapesos debe hacerse cuando el patinamiento es menor
a 8%, (http://www.extension.org/pages/28367/
ballasting-tractors-for-optimal-fuel-efficiency#.
U6o0PZR5Pow). El diámetro publicado en http://
www.fate.com.ar/pdf/es/gd800.pdf tiene un valor
de 1707 mm, mientras el radio de rodadura durante el ensayo fue de 794,2 mm como FWA y de
734,6 mm como tractor 2WD, lo cual avala asignar el bajo patinamiento a un exceso de contrapesos. Bashford y Van Bargen (1985) comparando
la tracción en tractores FWA y 2WD, concluyeron
en que la eficiencia tractiva es más alta y con menores valores patinamiento para el primer grupo.
También aportaron, que las pérdidas de potencia
por patinamiento son más independientes del peso
y su distribución que de la superficie de contacto
rueda /suelo. Desde esta óptica se concluye que el
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bajo patinamiento registrado como FWA será bien
visto desde la vida útil de los neumáticos, pero al
ser consecuencia de un lastrado excesivo puede
potencialmente condicionar la compactación del
perfil. Para trabajar con mayor eficiencia se debe
remover parte de los contrapesos usados, manteniendo la distribución de peso de los tractores
FWA. Los bajos valores de patinamiento obtenidos sugieren que el tractor no realiza el máximo
tiro posible debido a que el implemento trabaja superficialmente o esta subdimensionado. Aunque la
compactación no fue una variable medida, el bajo
patinamiento registrado hace suponer que el tractor estaba contrapesado en exceso.
Referencias bibliográficas
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to slip and motion resistance. American Society of
Agricultural Engineers St Joseph. MI. ASAE paper
85-1564.
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ISSN 2314-369X (en línea)
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https://www.nswfarmers.org.au/__data/assets/pdf_
file/0011/35849/Efficient-Farm-Vehicles-Monitoring-wheel-slip-to-achieve-fuel-efficiency.pdf
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http://www.fate.com.ar/pdf/es/gd800.pdf
Raghavan G.S.V., McKyes E., Chassé M. (1977).
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Research Article Journal of Agricultural Engineering
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American Society of Agricultural Engineers St Joseph. MI. ASAE paper 70 -118.
Papworth
L
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