Ivn Daro Mndez

Cesar Horacio Quesada

Sergio Andrs Bermeo

Lileth Daniela Ome

Edward Ivn Lpez

Andrs Germn Guarnizo

PATINAMIENTO

INFORME DE PRCTICA MAQUINARIA AGRCOLA

IMAGEN 1: TRACTOR UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA NEW HOLLAND

1

PATINAMIENTO

INFORME DE PRCTICA

MAQUINARIA AGRCOLA

INTRODUCCIN

El arado en sus distintas formas, es probablemente la

herramienta ms conocida para la preparacin del suelo,

usado tanto en pases desarrollados como en los pases en

desarrollo. No existe otra herramienta que simbolice el

desarrollo agrcola como el arado. Sin embargo. Bajo la

agricultura de conservacin pueden ser necesarias algunas

operaciones de labranza especiales.

El arado es usado principalmente para la labranza primaria:

abrir el suelo con el objetivo de aflorarlo para facilitar la

penetracin de las races y cortar y enterrar las malezas. El

arado puede ser tirado por un tractor.

Un trmino relacionado con el arado es el patinamiento, el cual

sucede cuando una llanta motriz rota sobre un piso y su

avance no es directamente proporcional a su rotacin. El

patinamiento de las llantas sobre el suelo reduce la distancia

recorrida y disminuye la velocidad terica de avance del

tractor, esta disminucin en la velocidad reduce la potencia

efectiva en la barra de tiro.

En el presente documento, se evidencian los resultados

obtenidos durante la prctica de patinamiento realizada en la

granja experimental de la Universidad Surcolombiana, en la

materia Maquinaria Agrcola dictada por el Ingeniero Edgar

Camero Vanegas.

LABRANZA

PRIMARIA

Produccin agrcola

en reas (Sub-

tropicales) ha sido

fuertemente

influenciada por el

desarrollo de la

agricultura europea.

La introduccin de

equipos como el

arado de vertedera

hecha sin valoracin

crtica o pruebas.

Bajo condiciones

tropicales se

incrementa el

potencial destructivo

del arado.

Tradicin

Preparacin de la

cama de siembra.

Control Malezas y

plagas.

Incremento de

almacenamiento y

retencin de agua

Calentamiento del

suelo.

(FAO, Equipos y maquinaria de traccin Mecnica para la agricultura de Conservacin Enlace http://www.fao.org/ag/ca/Training_Materials/CD27-Spanish/tme/tme_pres_tractor.pdf)

2

MARCO TEORICO

Puede definirse como la comparacin entre la velocidad tangencial de la rueda y la velocidad con la que el vehculo avanza (a mayor diferencia entre ellas, mayor patinamiento o lo que es igual: el vehculo tiende a quedar inmvil), tambin como el movimiento relativo entre el suelo y la rueda. Cuando un tractor avanza sobre suelo agrcola, ste se deforma a su paso; tanto ms cuanto ms blando es. Esta deformacin ser la responsable de estas prdidas. La energa demandada por la rodadura se debe a la resistencia que opone el suelo al desplazamiento del tractor, y vara en funcin del tipo y tamao de los neumticos, el peso del tractor y la condicin del suelo. La deformacin vertical que se produce hace que las ruedas del tractor formen su propia pendiente a vencer, por llano que sea el terreno. Tambin afecta la tierra que el tractor empuja inmediatamente delante de sus ruedas, esa bufanda que se forma cuando el suelo est muy suelto y que se denomina efecto bulldozing. Las prdidas por patinaje se producen por el giro en falso de la rueda motriz sobre el suelo. Una deformacin del suelo preponderantemente horizontal hace que las ruedas corten horizontalmente el suelo en contacto y lo desplacen. Ambas prdidas se contraponen ya que, un aumento en el lastrado disminuir las prdidas por patinaje pero al mismo tiempo incrementar el esfuerzo por rodadura. La energa demandada por la rodadura se traduce en una menor capacidad de tiro a la barra y el patinaje en una disminucin de la velocidad de avance. Lo que ms cuenta en el diseo para disminuir las prdidas de potencia por rodadura, favoreciendo la transitabilidad, es el uso de ruedas con ms superficie de apoyo. La menor presin por cm2 de suelo se traduce en una huella de menor profundidad. Con neumticos ms anchos se gana superficie de apoyo, pero resulta ms conveniente cuando se recurre a neumticos de mayor dimetro. Esto explica por qu un tractor articulado con cuatro ruedas iguales tiene mayor transitabilidad en suelos blandos que un tractor convencional de traccin simple que tenga la mitad de su peso. Para disminuir el patinaje existen dos alternativas: una es aumentar el peso sobre las ruedas de traccin mediante el empleo de lastre (esttico y dinmico) y otra es aumentar la superficie de apoyo a travs de un neumtico ms grande o del empleo de duales. Con la primera de las opciones se pretende afirmar el suelo en la zona donde se produce el agarre del neumtico. La segunda se impone cuando el suelo no est en condiciones de ser afirmado (compactado). Si el suelo es blando y tiene baja capacidad para absorber el esfuerzo horizontal de la rueda, recurrir a un neumtico con mayor superficie significar que cada cm2 de suelo se ver sometido a un esfuerzo menor y llegar un punto en que lo resistir. Las prdidas por patinamiento aumentan considerablemente cuando los esfuerzos de traccin solicitados al tractor son altos en relacin a su peso. As, cuando el patinamiento pasa del 10 al 25 %, significa que, desarrollando la misma potencia, el tractor realiza aproximadamente un 15% menos de trabajo, consumiendo el mismo combustible.

3

Cmo mantener el patinamiento en niveles aceptables Esto puede lograrse siguiendo estas tres reglas:

Sustituir a tiempo los neumticos que hayan alcanzado un desgaste avanzado. Lastrar especialmente el tractor para trabajos de traccin, colocando los contrapesos adecuados y/o agua en los neumticos.

Utilizar en trabajos de alto esfuerzos, presiones de inflado ms bajas en los neumticos de las ruedas motrices.

Evitar el acoplamiento de un implemento que requiera demasiada traccin con un tractor que est al lmite de sus posibilidades. Armonizar correctamente el equipo TractorImplemento.

Relacionando las velocidades en vaco y con carga de traccin; Se debe calcular la velocidad de avance en vaco (sin carga) y luego la velocidad en trabajo (con carga), siempre con el mismo rgimen de giro del motor. A esta diferencia de velocidad la relacionamos a la determinada en vaco y la llevamos a porcentaje

1.

2.

3. % Patinamiento = N de vueltas con carga - N de vueltas sin carga x 100 N de vueltas con carga

Una manera prctica para revisar si el ndice de patinaje est dentro de lo recomendado es

analizar la forma del rastro dejado por las ruedas traseras.

De acuerdo a la figura 1 se puede determinar que :

1 - Marcas en el suelo poco definidas Patinaje excesivo -

aumente el lastre en el tractor.

2 - Marcas claramente definidas Patinaje insuficiente - reduzca el

lastre.

3 - El lastre y el patinaje estarn correctos cuando en el centro

del rastro haya seales de deslizamiento y las marcas en los

extremos estn bien definidas.

Un ndice de patinaje correcto caracteriza el lastre adecuado.

* Superficies asfaltadas o con cemento: 5,0 a 7,0 %

* Terrenos de suelo duro o compactado: 7,0 a 12,0%

* Terrenos secos y blandos: 10,0 a 15,0 %

* Terrenos sueltos (arados), arenosos o fangosos: 13,0 a 18,0 %.

IMAGEN 2: ESTIMACIN DE PATINAMIENTO POR LAS HUELLAS DEL TRACTOR

4

METODOLOGA

Materiales

Cuatro (4) Jalones.

Cinta mtrica.

Pintura, Cinta blanca, etc. Para realizar la marca en el neumtico.

Tractor

Rastra de discos.

Libreta de apuntes.

Cartera de Campo.

Ubicacin de la prueba

La prueba se llev a cabo en la granja experimental de la Universidad Surcolombiana, Municipio del

Juncal.

Procedimiento.

1. Se dispuso de una rastra de ancho de corte de 2.30 metros y un recorrido de 60 metros, los

cuales fueron divididos en tres secciones por los jalones cada 20 metros.

2. Se realiz una marca de color blanco en los neumticos traseros del tractor de tal manera

que fueran visibles para facilitar el conteo de vueltas durante la prueba.

3. Se fij el tractor a 1800 rpm, cambio 1 sencilla y se avanz a velocidad constante. Se

realizaron dos pasadas, la primera con las rastras sin trabajar, y la segunda pasada se

realiz con los discos trabajando.

Nota: Se realizaron tres trazados, con caractersticas iguales.

20 metros 20 metros 20 metros

IMAGEN 3: MARCAS PARA CONTEO DE VUELTAS

IMAGEN 4: TRAZADOS REALIZADOS DURANTE LA PRUEBA (PANORAMICA)

5

4. En todos los recorridos se tuvo en cuenta el nmero de vueltas de las marcas realizadas en

las llantas del tractor. Se dispuso de un contador a cada lado del vehculo mientras este

avanzaba.

5. Una vez realizados los recorridos, se tomaron medidas de las profundidades dejadas por los

discos, con la finalidad de mostrar el perfil de corte de la rastra. Las profundidades fueron

medidas en cada corte dejado por cada disco, con una distancia de 20 metros entre perfiles.

RESULTADOS

Dimetro Total de la llanta: 172 cm

Profundidad Huella: 20 cm

Dimetro de la llanta: 152 cm

Tabla 1: Tabla de cartera de campo

DATOS PASADA 1 (SIN) PASADA 2 (CON)

L1 (m) 60 60

L2 (m) 54.43 61.6

T (seg) 30 31.66

NMERO DE VUELTAS 11.4 12.9

Fuente: Tomados durante la prctica, L1(Medida del recorrido con el decmetro), L2(Medida del recorrido L2= PI *

Dimetro * Nmero de Vueltas)

Perfil 1 Perfil 2 Perfil 3

IMAGEN 5: MEDICION DE LA PROFUNDIDAD DE CORTE DE LA RASTRA

6

PATINAMIENTO: Relacionando los tiempos registrados en igual distancia en vaco y

con carga de traccin.

(

)

(

)

PATINAMIENTO: Relacionando la cantidad de vueltas de las ruedas motrices con

carga y en vaco.

(

)

(

)

Tabla 2: Tabla de Resultados

Patinamiento

Relacin Tiempo 5.24 %

Relacin Nmero de Vueltas 13.15%

Error = (Relacin Nmero de Vueltas - Relacin Tiempo)/Relacin Tiempo * 100

Error = 150% Entre mtodos

PERFIL DE CORTE

Ancho de Corte: 231 cm.

PERFIL 1: DISCO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Prof.

(cm)

15 14 14 14 14 15 15 15 16 18

Distan.

(cm)

27 25 25 26 25 26 25 25 27 -

*Distancias tomadas del disco 1 a 2, 2 a 3, 3 a 4

7

PERFIL 2: DISCO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Prof.

(cm)

11 12 14 12 12 12 14 14 15 15

Distan.

(cm)

27 25 25 26 25 26 25 25 27 -

*Distancias tomadas del disco 1 a 2, 2 a 3, 3 a 4

PERFIL 3: DISCO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Prof.

(cm)

14 12 14 14 15 15 13 13 14 12

Distan.

(cm)

27 25 25 26 25 26 25 25 27 -

*Distancias tomadas del disco 1 a 2, 2 a 3, 3 a 4

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ANALISIS DE RESULTADOS

En esta prctica se realiz el clculo de patinamiento mediante el mtodo relacionado con el

tiempo, y mediante el mtodo relacionado con el nmero de vueltas, con resultados de 5.24% y

13.15% respectivamente, con una proporcin del 150% entre ellos. Aunque la diferencia es

significativa, est el patinamiento producido por el tractor, se encuentra dentro del rango para

suelos secos y blandos de 10% a 15%.

En la imagen 6 se puede observar, que la huella dejada por la llanta motriz del tractor pertenece al

caso tres (3) el cual nos dice El lastre y el patinaje estarn correctos cuando en el centro del rastro

haya seales de deslizamiento y las marcas en los extremos estn bien definidas.

Segn los perfiles encontrados, el corte producido por los discos de la rastra a los largo del

recorrido (cada perfil tomado a 20 metros), no se evidencian, diferencias significativas. Con

profundidad homognea, lo que indica una correcta calibracin de la rastra y un suelo homogneo.

IMAGEN 6: HUELLA DEJADA POR EL TRACTOR

9

CONCLUSIONES

Se evaluaron los mtodos de clculo de patinamiento mencionados en clase, encontrando que

los valores calculados corresponden al rango estimado del 10% al 15% en suelos secos y

blandos.

Se corrobor el patinamiento calculado por los mtodos, con la huella dejada por el avance de la

llanta motriz, estableciendo un patinamiento adecuado en ambos casos.

No se evidencian diferencias significativas entre los perfiles transversales realizados a lo largo

del recorrido.

BIBLIOGRAFA

FAO, Equipos y maquinaria de traccin Mecnica para la agricultura de Conservacin En Lnea( http://www.fao.org/ag/ca/Training_Materials/CD27-Spanish/tme/tme_pres_tractor.pdf)

Melani, E. reduciendo las prdidas de potencia del tractor [Consultado el 13 de abril del 2015]. En lnea. http://inta.gob.ar/documentos/reduciendo-las-perdidas-de-potencia-del-tractor/at_multi_download/file/INTA%20-%20Reduciendo%20las%20p%C3%A9rdidas%20de%20potencia%20del%20tractor.pdf

Mecanizacin agrcola, 2012. [Consultado el 13 de abril del 2015]. En lnea. https://mecanizacionagricolafca.files.wordpress.com/2012/10/prc3a1ctico-patinamiento.pdf

Mrquez, L. Optimizacin del consumo de energa en la agricultura. [Consultado el 13 de abril del 2015]. En Lnea. http://www.revistaambienta.es/WebAmbienta/marm/Dinamicas/secciones/articulos/Marquez.htm.