UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGODEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA AGRÍCOLA

MÁQUINAS AGRÍCOLAS II

COSECHADORA DE GRANOS

acortes@correo.chapingo.mx

COSECHADORA: es una máquina que sirve para realizar labores de recolección de los productos agrícolas.

Existen dos tipos de cosechadoras:

1.De arrastre:

•Bajo coste.

•Reducida maniobrabilidad en parcelas pequeñas.

•Accionadas por la t. d. f. del tractor o mediante un motor auxiliar.

•Son del tipo longitudinal, aunque aún existen del tipo longitudinal-transversal.

•Su montaje al tractor puede ser a la barra de tiro posterior o lateralmente.

2. Autopropulsadas:

• Es la más extendida (más del 98 por 100 de las cosechadoras existentes).

•3 marchas adelante y 1 atrás; c/u se gradúa continuamente en la relación 1:2 ó 1:2.5.

•Velocidad de avance entre 2 y 2.6 km/h.

•Las ruedas traseras son las motrices y las traseras las directrices.

•Consumo de combustible (diesel) de 12-20 l/ha.

Montaje de la cosechadora de arrastre

Longitudinal acoplada a la parte trasera del tractor.

Longitudinal-transversal.

Longitudinal acoplada lateralmente al tractor.

Cosechadora autopropulsada

1) Plataforma de corte y recolección; 2) Mecanismo de trilla; 3) Unidad de separación y limpieza; 4) Tanque de granos con tubo de descargas; 5) Ruedas de propulsión; 6) Ruedas de dirección; 7) Motor; 8) Mecanismo de autopropulsión; 9) Cabina.

Operaciones que realiza

1) Siega y alimentación de la plataforma de corte; 2) Trilla; 3) Separación del grano de la paja en los sacudidores; 4) Limpia del grano en las cribas; 5) Almacenaje y descarga del grano.

Plataforma de corte: agrupa a todos los dispositivos relacionados con el corte.

Molinete:•Dedos con orientación fija durante toda la vuelta.•Su posición depende de si la planta está tumbada o no.•Diámetro de 100 a 150 cm.•Velocidad de giro: 15 a 25 rpm.

Regulaciones:•Velocidad de giro.•Posiciones en altura y en avance respecto a la cuchilla de corte.

Barra de corte

Molinete Anchura de trabajo: de 2 a 6 m. Más frecuentes: 3, 3.6, 4.2, 4.8 y 5.4 m. Menos frecuentes: 2.4, 2.6, 3.1 y 5 m

Barra de corte:•Separación entre dedos igual que anchura de una cuchilla, 3 pulgadas (76.2 mm).

Regulaciones:•Altura•Se puede equipar con dedos levantamieses.

1. Dos separadores, uno a cada lado de la plataforma.2. Molinete tipo rígido o tipo recogedor.3. Dos cilindros hidráulicos. Uno a cada lado. Para

levantar o bajar el molinete respecto a la barra de corte.

4. Barra de corte con una cuchilla con movimiento recíproco.

5. Conductor transversal o tornillo sin fin.6. Dedos retráctiles para llevar el material hacia la

banda elevadora.7. Banda elevadora hacia el mecanismo de trilla.8. Dos cojinetes.9. Dos cilindros hidráulicos para levantar o bajar la

plataforma.

Órganos de alimentación: tornillo sin fin y banda elevadora.

Tornillo sin fin

Tres partes:

-Las dos extremas tienen el paso en sentido contrario para llevar a la mies a la parte central.

-Parte central con dedos retráctiles: conducen el material hacia la banda elevadora.

Banda elevadora

•Constituida por 2 ó 3 cadenas unidas mediante angulares de chapa de borde dentado.•Banda elevadora en posición flotante

Regulación:•Se regula la tensión del rodillo inferior mediante un muelle.

1. Tornillo sin fin.2. Parte central con dedos retractiles.3. Sistema de mando del conductor

transversal o tornillo sin fin.4. Ajuste de la altura del tornillo sin fin: 0.5 a

1.5 cm.5. Espacio entre el dedo de la banda

elevadora y el tornillo sin fin.6. Ajuste horizontal del tornillo.7. Ajuste de la posición de los dedos

retráctiles.8. Al girar la parte excéntrica del eje central

hacia abajo, se extienden los dedos en la parte baja del tornillo.

9. Al girar la parte excéntrica del eje central hacia arriba, se extienden los dedos en la parte delantera del tornillo.

ÓRGANOS DE TRILLA

Cilindro y cóncavo: •Separan del 90% al 95% de los granos (cantidad conocida como eficacia de trilla).•Órgano pesado.•Gira a una elevada velocidad.•Requiere equilibrio estático y dinámico.•Se dispone un depósito previo antes del cóncavo.•Detrás del cilindro desgranador va un cilindro batidor o lanza pajas.

Tipos de cilindros

De dientes o dedos:Empleado normalmente en las trilladoras.Dientes de acero.Dientes bien centrados entre los del cóncavo.Desgranado producido por fricción entre espigas y los dientes fijos y móviles.Absorbe más potencia que el de barras.Se adapta eficazmente a la cosecha de arroz.

De barras:Más utilizado en las cosechadoras.6 u 8 barras de acero con forma exterior redondeada.Dos barras sucesivas con estriado inclinado en distinta dirección.Cilindros de tipo transversal, aunque han aparecido de tipo longitudinal para aumentar eficacia de trilla.Diámetro: 400 a 600 mm. Longitud: 0.8 a 1.8 m. Velocidad de rotación: 400 a 1600 rpm.

Cóncavo

•Ángulo de trilla α: 100° a 120°.

•Sector de trilla abarca desde entrada hasta descarga. Su ancho y longitud caracterizan la superficie de trilla.

•Longitud del sector de trilla: 50 a 65 cm.

Regulaciones en el órgano de trilla

•Regulaciones:

Velocidad del cilindro: cuando el grano está húmedo, conviene aumentarla; si esta seco, conviene disminuirla.

Separación entre cilindro y cóncavo: si se parte el grano, conviene separar; si se pierde con la paja, conviene acercar.

•Separación distintas en la entrada y salida.Entrada S1=13… 18 mm.Salida S2<dm (dm: diámetro medio de granos.)

ÓRGANOS DE LIMPIA

Sacudidor o zarandón•Sacudidor convencional.•Constituido por un conjunto de rejillas calibradas que permiten el paso de granos y paja corta.•Movimiento de vaivén.•Disposición en pendiente hacia arriba: 8° a 45°.•Tamaño de sacudidor condiciona la capacidad de asimilación de producto de la cosechadora. Se estima un valor de 1 a 1.2 kg/s.m2

Múltiple•Formado por varios elementos en forma de rampa accionados por un cigüeñal.•Radio muñequilla: 4 a 10 cm.•Ritmo: 200 a 250 oscilaciones por minuto.

Simple Constituidas por un solo elemento

Regulaciones•Regulación en agujeros mediante listones metálicos a modo de persiana.

Cribas

•Provistas de agujeros redondos, ovalados, triangulares, alargados, etc. O tienen forma de malla con orificios cuadrados o rectangulares.•Oscilaciones de 200-300 por minuto.•Superficie superior: de 1.7-2.2 m2 por metro de anchura del cilindro.•Superficie inferior: 1.2-1.4 m2.•En ocasiones no son planas; muestran prominencias y depresiones al nivel de los agujeros para facilitar la caída del grano.•Existen cribas de aberturas regulables; intercambiable de acuerdo a la forma del grano.

Ventilador

•Consta de un eje transversal que mueve de 4 a 6 paletas situadas radialmente.•Genera corriente de aire para separar las partículas pesadas de las ligeras.•La separación se consigue al conjunto: aire y cribas.

Regulaciones

•La corriente de aire que lanza el ventilador se regula abriendo o cerrando la toma de aire del ventilador por medio de chapas móviles colocadas lateralmente.

•La corriente de aire se modifica mediante unos deflectores.

Cribas y ventilador

Almacenaje del grano y tratamiento de la paja

El grano es llevado a una tolva, de donde es vaciado a un remolque o un camión.

Normalmente, la paja cae libremente al suelo, para posteriormente recogerla, aunque en ocasiones la propia cosechadora puede llevar en su parte trasera algún dispositivo de picado: un cilindro triturador (a) o un disco picador-esparcidor (b). Es estos casos, la potencia de la cosechadora hay que incrementarla en un 8-10 %.

El inconveniente de estos dispositivos es que pueden causar averías, lo que hace que se interrumpa el trabajo de la cosechadora.

FUNCIONAMIENTO DE LA COSECHADORA

La cosechadora combinada realiza las diferentes operaciones en la siguiente secuencia:

• El molinete empuja los tallos de las plantas contra la barra de siega.

• La barra de siega corta los tallos y deja las partes aéreas de las plantas sobre la plataforma contra el conductor transversal.

• El conductor transversal conduce el material cortado hacia la parte central de la plataforma, donde se encuentra el conductor de alimentación.

FUNCIONAMIENTO DE LA COSECHADORA DE GRANOS

• El conductor de alimentación conduce el material hacia el mecanismo de trilla para su trillado.

• La paja se separa de los granos mediante el llamado sacapajas de la unidad de separación y limpieza. La paja sale detrás de la máquina.

FUNCIONAMIENTO DE LA COSECHADORA DE GRANOS

• El mecanismo de limpieza de la unidad de separación y limpieza separa la pajilla y demás impurezas de los granos. La pajilla e impurezas salen detrás de la máquina.

• Los granos son conducidos al tanque.

1) Separar el material que se va a cortar de las plantas en pie.

2) El molinete empuja los tallos contra la barra de corte.

3) La barra de siega corta los tallos.

4) El conductor transversal lleva el material cortado hacia la parte central de la plataforma.

5) El conductor de la alimentación eleva el material hacia el mecanismo de trilla.

6) Este mecanismo separa los granos de sus espigas por impacto y fricción.

7) Esta unidad separa la paja y una parte de la pajilla de los granos y el resto del material.

8) Unidad de limpieza con dos zarandas oscilantes y un ventilador.

9) Los granos limpios caen a través de las zarandas. El conductor de granos los eleva al tanque de granos.

FLUJO DE MATERIAL A TRAVÉS DE LA MÁQUINA

Esquemáticamente, las operaciones siguen la siguiente secuencia.

PÉRDIDAS EN LAS COSECHADORAS

El nivel de las perdidas viene muy influido por las condiciones atmosféricas y por el método de recolección, pero siempre se aprecian claras diferencias a favor de los sistemas mecanizados, como es la cosechadora, donde las perdidas son mucho menores que con los método primitivos.

Las perdidas pueden ocurrir:

1. Antes de la recolección, por dehiscencia natural de las espigas.

2. En la plataforma de corte y en el molinete.

3. En el cilindro desgranador y cóncavo: el grano se parte, no se trilla suficiente.

4. En los sacudidores: el grano se pierde con la paja.

5. En las cribas: el grano se pierde con el tamo.

PÉRDIDAS EN LAS COSECHADORAS

Pérdidas medias en los órganos de trabajo de una cosechadora.

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

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