INFORME PRACTICA N° 2Patinamiento relativo y absoluto del tractor

YEISON FERNANDO BARRIOS RODRÍGUEZ 2011199474 CAROLINA BUESAQUILLO GARCIA 20111100976 ANDREA NATALIA JOVEN QUEVEDO 20111100904 FABIAN BARRERA CANCHON 20111100786

WENDY DANIELA PERDOMO SARMIENTO 20111100918

Presentado a:Ing. Edgar Camero

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANAINGENIERIA AGRICOLA

NEIVA – HUILA2015

Tabla de contenido

1. Introducción

2. Objetivos

3. Marco Teórico

4. Metodología4.1Localización4.2Patinamiento 4.3Eficiencia y rendimiento 4.4Perfil de ancho de corte

5. Resultados

6. Análisis de resultados

7. Conclusiones

8. Bibliografía

1. INTRODUCCIÓN

El suelo está formado por una mezcla de materiales de tipo mineral, orgánico y biológico que posee además una fracción de agua y aire. Todo este conjunto sufre constantes cambios a través del tiempo, y es el lugar donde el cultivo anclara su sistema radicular para nutrirse, crecer y desarrollarse. (Carrasco, J. y Riquelme, J. 2011).El tipo y el número de operaciones de preparación de la tierra determinan la cantidad de los residuos que quedan sobre la superficie del suelo. Por ejemplo, la arada deja menos del 15 por ciento y un cultivador deja entre 50 y 70 por ciento de los residuos intactos sobre la superficie del suelo. (Godwin, R. J. 1990). Uno de los trabajos más grandes que están encarando los agricultores modernos es la combinación de las unidades de potencia al tamaño y tipo de máquinas, de manera que las operaciones en el campo puedan ser llevadas a cabo con el mínimo de costo. Si el tractor es de tamaño muy grande para los implementos, los costos serán excesivos para el trabajo realizado. Si los implementos seleccionados son demasiado grandes para el tractor, la calidad o cantidad de trabajo puede disminuir o sobrecargará el tractor, generalmente causando averías costosas. (Fino S. y Alvarez F., 2005). Por otra parte, la utilización correcta de la maquinaria agrícola de forma organizada y controlada produce un ahorro considerable de combustible y del tiempo de trabajo superior al 15%. (Delgado M, Luis, 2004).

En las labores agrícolas, factores relevantes para eficiencia y rendimiento como el tamaño de los neumáticos, es sinónimo de superficie de contacto rueda / suelo, razón por la que se le puede asignar parte de los resultados de los ensayos. El lastre usado y la presión de inflado de los neumáticos son dos variables del tractor relacionadas con el patinamiento existente y que son siempre iguales. Por lo anterior, el patinamiento es optimizado adicionando o quitando contrapeso. (Raghavan et al. 1977).

En el presente documento, se evidencian los resultados obtenidos durante la práctica de patinamiento realizada en la granja de la Universidad Surcolombiana, en la materia Maquinaria Agrícola dictada por el Ingeniero Edgar Camero Vanegas.

2. OBJETIVOS- Determinar el Patinamiento absoluto y relativo del tractor en la granja

experimental de la universidad Surcolombiana

- Determinar la eficiencia y rendimiento del tractor en la granja experimental de la universidad Surcolombiana

- Determinar el ancho de trabajo del tractor.

3. MARCO TEÓRICO

Técnicamente el Patinamiento, se define como la disminución de la velocidad de avance producida por el deslizamiento entre la superficie del suelo y la cubierta del tractor; Desafortunadamente esta ineficiencia nunca puede ser eliminada en su totalidad. Es recomendable que el Patinamiento oscile entre un 10-15%, entre estos porcentajes es donde se obtiene la mayor eficiencia en la tracción. El Patinamiento excesivo produce:

Un consumo excesivo de combustibles y lubricantes. Un desgaste prematuro de cubiertas. Un incremento en los tiempos operativos.

Antes de tratar de disminuir el Patinamiento hay que saber cuantificar la magnitud del mismo. Se puede medir de diferentes formas, pero más allá de eso siempre se debe tomar como valor de referencia al tractor actuando sin carga (actuando sobre el lote a trabajar al régimen y marcha establecido y sin clavar el implemento) y relacionándolo con los valores obtenidos con el tractor bajo carga (con el implemento trabajando).

Las diferentes formas de medir el Patinamiento son:

En relación al número de vueltas descriptas por el tractor:

Esta forma de medición tiene varias desventajas operativas:

Las dos ruedas motrices no dan el mismo número de vueltas (gracias al diferencial) Es molesto, realizar ensayos de mayor distancia, que tendrían mayor exactitud. La unidad utilizada es, vueltas de rueda, lo que produce un mayor margen de error

de más o menos una vuelta de rueda (unidad demasiado grande en relación al tamaño del ensayo)

Sin carga

Con carga

4. METODOLOGÍA4.1 Localización

La realización de la práctica se llevó acabo en La Granja Experimental de la Universidad Surcolombiana, ubicada en el Distrito de Riego el Juncal en el municipio de Palermo – Huila a 467 msnm (2°53’39,74” LN - 75°18’32,59” LW), kilómetro 9 vía Palermo. (Figura 1).

El lote evaluado, se encontraba compactado, seco, se puede deducir que se trata de un suelo con hardpan y en el momento de la realización de la práctica no había presencia de cultivos.

Con carga

Figura 1. Ubicación del área de estudio

4.2 prueba de Patinamiento

En la prueba de Patinamiento, se mide el diámetro de la llanta del tractor y se le hace una marca en ambas ruedas traseras.Se permitió que el tractor estabilizara su velocidad, mediante tres vueltas completas de sus llantas, que correspondían aproximadamente a 15 metros de distancia, terminado esto se colocaba un jalón en el instante en que la marca realizada en la llanta cruzara perpendicularmente al suelo, se contaban cuatro vueltas y se colocaba el otro jalón.

Posteriormente se mide la distancia de jalón a jalo. Este procedimiento se llevó a cabo con carga y sin carga.

Figura 2. Avance del tractor sin carga.

Figura 3. Avance del tractor con carga

4.2.1 Patinamiento relativo: relacionando los tiempos registrados en igual distancia en vacío y con carga de tracción

Para el cálculo del Patinamiento relativo se tiene en cuenta el tiempo recorrido por el tractor primeramente sin carga y posteriormente con carga, aplicando la siguiente ecuación:

Ecuación 1.

4.2.2 Patinamiento Absoluto: relacionando el perímetro de las llantas con la cantidad de vueltas y de acuerdo a lo estipulado en clase se tienen lo siguiente ecuación:

% patinamiento=(¿−l)

lx100 Ecuación 2.

Figura 4. Determinación de Patinamiento por el método visto en clase

Se determinó el diámetro de la llanta del tractor como lo indica la figura 7 y mediantes las ecuaciones expresadas a continuación:

Figura 7. Diámetros del tractor

Determinación del diámetro de la llanta del tractor:

Dp=D1+D2

2

Dp=165 Cm+1602

Dp=162,5cm

Determinación del perímetro:

P=πDp

P=3,1416∗162,5 cm

P=510,51 cm=5,11 mts

Aplicando la respectiva ecuación (ecuación 2), se obtuvieron los siguientes valores de Patinamiento relativo, relacionados en la tabla 2.

Tabla 2 valores de Patinamiento absoluto

SIN CARGA

CON CARGA

SIN CARGA

CON CARGA

SIN CARGA

CON CARGA

Primer prueba

19,98 19,6 4 4 20,44 20,44 2,302302302 4,285714286

Segunda prueba

20,05 19,4 4 4 20,44 20,44 1,945137157 5,360824742

Distancia de acuerdo al número de vueltas (mts)

DISTANCIA (Mts)NUMERO DE

VUELTAS SIN CARGA PATINAMIENTO (%)

CON CARGA PATINAMIENTO (%)

Según los datos obtenidos en campo del tiempo recorrido del tractor con carga y sin carga con la distancia recorrida por el mismo procedió a calcular la velocidad y a aplicar la ecuación 3 para determinar el Patinamiento.

Ecuación 3.

De acuerdo a la ecuación 3, y los datos obtenidos en campo, se hallaron los valores de Patinamiento relacionando las velocidades, relacionadas en la tabla 4:

Tabla 4 Patinamiento relacionando las velocidades en vacío y con carga de tracción

También se determinaron los valores de Patinamiento con relación a las velocidades el cuales se relacionan a continuación:

SIN CARGA

CON CARGA

SIN CARGA

CON CARGA

SIN CARGA CON CARGA

Primer prueba

19,98 19,6 27,59 28,65 2,607031533 2,462827225 5,531360331

Segunda prueba

20,05 19,4 27,95 29,63 2,582468694 2,500537057 3,172609115

TIEMPO (sg)VELOCIDAD (km/h )=

distancia/tiempo PATINAMIENTO (%)

DISTANCIA (mts)

4.3 Eficiencia y Rendimiento

Para poder determinar la eficiencia del tractor se lleva a cabo una prueba en campo, la cual consiste en ubicar jalones en forma de cuadricula y hacer avanzar el tractor con carga por medio de los jalones. En la prueba se determinan el tiempo de las carreras vivas y las carreras muertas y se remplaza en la siguiente ecuación:

Eficiencia= carreras vivas(c . muertas+c . vivas)

Ecuación 5.

Figura 5. Prueba de eficiencia y rendimiento

Eficiencia= 119,998,5+119,9

Efieciencia=54,9 %

En cuanto al rendimiento se realiza la misma prueba pero teniendo en cuenta el tiempo de las carreras vivas y el ancho de corte de la rastra. Con estos valores se determina la velocidad del tractor y a su vez la capacidad teórica de campo (rendimiento) como se muestra a continuación.

velocidad=dt

Ecuación 6.

rendimiento=at x vArea

Ecuación 7.

En campo se obtuvieron los siguientes datos:

Ancho de trabajo (at)=2,32 m Tiempo 1=40 s =0,0111 h Tiempo 2= 41,9 s =0,0116 h Tiempo 3= 38 s =0,0105 h Distancia = 30m

Con esos datos se obtienen las velocidades para la diferente toma de los tiempos, en carreras vivas, como lo indica la tabla 5:

Tabla 5. Calculo de velocidades

Velocidades V=Distancia (m)/Tiempo (h)

V1 2702,70V2 2586,21V3 2857,14

A partir de estas velocidades se obtiene el rendimiento del tractor, tabla 6.

Tabla 6 Calculo del rendimiento del tractor (CTC)

Formula CTC= (at x V) / A (ha/h)CTC1 0,649CTC2 0,621CTC3 0,686

De acuerdo a estos datos se obtiene un rendimiento promedio de 0,65 ha/h.

4.4 Perfil del ancho de corte

Un factor muy importante para poder determinar el rendimiento del tractor es conocer el ancho de corte. Este se determina en campo haciendo avanzar el tractor con la rastra y midiendo el ancho total y el perfil que este deja a su paso.

Figura 8. Toma de datos perfil ancho de cortex: Ancho de

corte(m)y: Profundidad

de corte(cm)0 -9

0,16 -100,39 -11,50,64 -11,50,88 -9,51,11 -10,51,35 -9,51,6 -101,84 -10,52,05 -112,32 -7

0 0.5 1 1.5 2 2.5

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

Perfil de corte

DIstancia ancho de corte (m)Pro

fundid

ad d

e c

ort

e (

cm

)

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Las pruebas de Patinamiento se producen por el giro en falso de la rueda motora sobre el suelo produciendo una disminución en la velocidad de avance. Esta reducción se ve afectada fundamentalmente por el peso del tractor, el estado y diseño de los neumáticos y finalmente por la capacidad que tiene el suelo. Según PROTRAC- INTA. Demuestra que en condiciones de campo el Patinamiento del 10% al 15% entre estos porcentajes es donde se obtiene la mayor eficiencia en la tracción. Sin embargo la mayoría de los datos que se obtuvieron en campo carga teniendo en cuenta el número de vueltas, son de 2,3% y 1,9% sin carga y 4,28% y 5,26% con carga, y con respecto las velocidades 5,52 % y 3,17%, estos datos están por debajo de los valores establecidos anteriormente, lo que puede indicar que las llantas se encuentran con niveles de aire superiores a lo establecido, lo que indica un mayor esfuerzo en el tractor. También puede deberse al estado del suelo pues este se encontraba en un estado bastante compactado lo que permitía la tracción correcta del tractor.

La eficiencia encontrada fue de 54,9%, esta eficiencia según la tabla 8, esta relacionando para suelos firmes .Según otros autores la eficiencia para labranza mecanizada debe estar entre (75-85)%, teniendo en cuenta esto se dice que

obtuvimos una eficiencia baja, sin embargo se debe tener en cuenta que las distancias de trabajo eran cortas. El perfil del ancho de corte muestra una variedad de profundidad a lo largo del ancho, esto indica poca uniformidad del trabajo, debido quizás a que el suelo presente un alto grado de compactación lo que induce a que en ciertas partes al disco se le facilite más la perforación del suelo que en otras.

5. CONCLUSIONES Para los suelos de la granja denominado tipo Hardpan el rendimiento del tractor

New Holland 8030 de doble tracción, fue en promedio de 0,65 ha/h.

Los Patinamiento encontrados están bajos puede deberse a los condiciones del terreno o a las condiciones propias del tractor. Estos valores fueron: teniendo en cuenta el número de vueltas, son de 2,3% y 1,9% sin carga y 4,28% y 5,26% con carga, y con respecto las velocidades 5,52 % y 3,17%

6. BIBLIOGAFIA

Carrasco, J. y Riquelme, J. 2011. Técnicas de conservación de suelos, agua y vegetación en territorios degradados. Serie actas INIA. Chillan, Chile. 21p. Citado por: Manqui F., Allende M. , Villablanca A. ,2012. Preparación de suelos. Instituto de investigaciones agropecuarias, centro de investigación especializado en agricultura del desierto y altiplano (cie), Inia ururi, región de Arica y Parinacota. Ministerio de Agricultura. Informativo n° 61, mayo 2012.

Delgado M, Luis, 2004. “Ahorrar combustible con la utilización racional de los tractores”. Samatec. Diciembre 2004.

Fino S. y Alvarez F., 2005. Las actividades de la maquinaria agrícola como elementos básicos en las labores agropecuarias. Manual de apoyo Maquinaia Agricola. Unidad empresarial de servicios agrícolas, unidad de maquinaria agrícola. Zamorano, 2005.

Godwin, R. J. 1990. Agricultural engeneering in development: tillage for crop production in areas of low rainfall. FAO. Boletín de Servicios Agrícolas 83. Roma. 124 pp. Citado en: Conservación de los recursos naturales para una Agricultura sostenible, FAO.

Raghavan G.S.V., McKyes E., Chassé M. 1977. Effect of wheel slip on soil compaction. Original Research Article Journal of Agricultural Engineering Research. Volume 22 (1): 79-83. Citado por: F. A. Rosales, 2014. Patinamiento de un tractor con doble tracción asistida (FWA) cincelando en

un argiudol típico cultivado con caña de azúcar. Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad Nacional de Tucumán.