Proyecto Del Tractor Agricola

7/23/2019 Proyecto Del Tractor Agricola

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TRACTORES Y MAQUNARIA PESADA UNT

1. TITULO:

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DINAMICO TRACCIONALES DEL

TRACTOR JOHN DEERE 5415

Caractersticas Filtro de aire seco con elemento de seguridad.

Autonoma: tanque de combustible de 95 litros.

Fcil acceso a todos los puntos de servicio del motor.

Versiones especializada: Narrow !uertero Alto "espe#e tracci$n sencilla.

Asiento a#ustable cintur$n de seguridad % piso antiderrapante.

&rotector contra volcaduras plegable mundialmente certi'icado.

(istema de enganc)e de tres puntos categora ** convertible a categora *

+otor &ower,ec)- tecnologa % e'iciencia garantizada en todo el mundo.

"os bombas )idrulicas en tandem que envan 5./ litros por minuto.

0ontrol automtico de respuesta con barra de tiro oscilante.

Frenos auto a#ustables de disco )1medo.

(istema )idrulico de centro abierto

Ing. Mecnica


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2. RESUMEN

2l presente pro%ecto tiene como prop$sito realizar el estudio del tractor

34!N "222 56/5. &ara esto se realizara un estudio de las propiedades

dinmico traccionales del tractor.

(e analiza la posibilidad de marc)a de avance del tractor determinando

la Fuerza de ,racci$n 7ruta que desarrollan las ruedas motrices %

comparndolas estas con la 'uerza total en el ganc)o que se oponen a su

movimiento.

(e lleva a cabo las gra'icas del torque % potencia as como de la

potencia de tracci$n bruta vs. Velocidad as como de las gra'icas de velocidad

'uerza de tracci$n potencia en el ganc)o debida a la acci$n de la carga en el

ganc)o vs. 8a 'uerza en el ganc)o

Finalmente dentro del anlisis dinmico 'raccional evaluamos la

caracterstica econ$mica del tractor a partir del consumo de combustible de

carretera por cada /m de recorrido en movimiento uni'orme conclu%endo

que la economa del combustible depende principalmente de dos 'actores: del

cambio del consumo especi'ico de combustible al varia el r;gimen de

'uncionamiento del motor % del cambio de resistencia al movimiento al variar las

velocidades del tractor.

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3. INTRODUCCION

3.1 Propsito Geera! "e! Pro#ecto

2l pro%ecto tiene como prop$sito general realizar el un estudio de las

propiedades dinmico traccionales del tractor 34!N "222 56/5.

3.2 E! Pro$!e%a

3.2.1 &tece"etes :

8a industria automotriz a nivel mundial ocupa uno de las

actividades mas importantes que generan recursos econ$micos

aumentando la economa del pas que la desarrolla es por esto que los

pases industrializados de primer mundo )an desarrollado una

tecnologa completa en esta rea de la ingeniera realizado la

manu'actura de autom$viles de todo tipo % de di'erente aplicaci$n para

venderlos al mercado internacional. 8os consumidores ms importantes

son aquellos pases subdesarrollados que no tiene la tecnologa

su'iciente para llevar a cavo dic)a actividad dedicndose 1nicamente a

la compra de estos para luego e


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por otra a cual se a#uste a nuestras caractersticas % condiciones de

e


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*. DES&RROLLO DE CONTENIDOS

*.1. Materia!

*.1.1. Especi,icacioes T-cicas "e! e/c'!o Ori0ia!

Especi,icacioes t-cicas "e! tractor

Ing. Mecnica


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*.2. Proce"i%ieto "e C!c'!o

*.2.1. Coe,icietes 'e iter)iee e e! a!isis Di%ico

Traccioa!es "e ' Tractor

*.2.1.1. Coe,iciete "e Resistecia "e! &ire 456

(eg1n 0)udaBov =&g.CD> los valores del coe'iciente de laresistencia del aire varan en amplios lmites desde:

&ara 0amiones : .5 E . g'.sDGm6

&ara 0oc)es +odernos : ./5 E .D g'.sDGm6

&ara nuestro pro%ecto le asignaremos un valor 5 7 89 por

considerar que el tractor se desplaza a ba#as velocidades.

*.2.1.2. Coe,iciete "e Resistecia a !a Ro"a"'ra 4,r.62l coe'iciente de resistencia a la rodadura seg1n 0)udaBov

=Apendice. ,abla D>

Tipo "e Ca%io Coe,iciete "e Resistecia

a !a Ro"a"'ra 4,r.6

- "e tierra seco .C E .5- ,ierras vrgenes baldo

compacto

.5 E .H

- 7aldo sin labrar D E C a?os . E .- astro#era . E ./

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- 0ampo labrado ./D E ./

- &reparado para la siembra ./ E ./

- ,urboIpantanoso desaguado III- Nieve apisonada .C E .6

&ara un campo labrado seleccionamos:

,r. 7 8.8

*.2.1.3. Coe,iciete "e &"/erecia

Coe,iciete "e &"/erecia

Tipo "e Ca%io Coe,iciete "e &"/erecia- "e tierra seco . E .

- ,ierras vrgenes baldocompacto

.H E .9

- 7aldo sin labrar D E C a?os . E .

- astro#era . E .- 0ampo labrado .5 E .H

- &reparado para la siembra .6 E .

- ,urboIpantanoso desaguado III

- Nieve apisonada .C E .6

&ara un campo labrado seleccionamos:

7 8.;

*.2.1.*. Re"i%ieto "e !a Tras%isi

(iendo esta una transmisi$n por engrana#es seg1n 0)udacov

=&g.D6> el rendimiento de la transmisi$n vara en:

tr0.88 - 0.93 =

J Asumimos:

tr0.9 =

*.2.1.+. Ca!c'!o "e! Ra"io "e Ro"a"'ra 4 rr6

8a e


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Bdrr 00008!.00"#.0 += =m>

"onde:

d: es el dimetro del aro del neumtico =pulg.>

7: es el anc)o del per'il del neumtico =mm.> "e las especi'icaciones t;cnicas tenemos 1.* < 38=

4btenemos:

d K C pulg.

7 K /.6 pulg.

.##8!$.0 mtsrr =

*.2.1.;. Distri$'ci "e car0as e !as r'e"as 4G6

(e considerara que el tractor se encuentra con el m podemos apro


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( )%

M (

(

r n

n

=

"00 "

cM (

(

r n

n

=

"00 "

"00M

MMM

N

N&a'e

r

=

(n

nnN

M

=

N

&a'e

MM

M( =

N

&a'e)

Nn

N

*

"03M

=

"onde:

Ne : &otencia del motor en r;gimen estabilizado n.

Nema< : &otencia m


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Deter%iaci "e to"as !as re!acioes "e tras%isi "e !a

ca(a "e )e!oci"a"es:

,eniendo como datos en nuestras especi'icaciones t;cnicas las

velocidades m podemos de#ar e


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Oc.v : elaci$n de transmisi$n de la ca#a de velocidades.

Op.m : elaci$n de transmisi$n en el puente motriz.

Om.' : elaci$n de reducci$n en los mandos 'inales.

*.2.3.2. A'erBa Dispoi$!e E E! Gac/o

,enemos:

ganjT PPPPP +++=

0ondici$n de marc)a estable:

K

+arc)a a ba#as velocidades:

&w K

2ntonces:

P P P PT = = ++

Adems:

P 1a

=

= + c2 en

P para K =terreno sin pendiente>

= + c23 3en

"onde:

&+ : Fuerza traccional requerida.

& : Fuerza de resistencia total del camino.

& : Fuerza de resistencia del aire.

: Fuerza de resistencia a la aceleraci$n.

La : &eso bruto ve)icular.

: 0oe'iciente de resistencia total del camino.

'r. : 0oe'iciente de resistencia a la rodadura K .C

i : &endiente del camino.

V : Velocidad de desplazamiento del ve)culo automotor

en m. G).

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*.2.*. @a!ace "e Potecia "e! e/c'!o &'to%otor.

*.2.*.1. Potecia Traccioa! Dispoi$!e.

,enemos:

/PN TT =

"onde:

N,: &otencia traccional disponible del ve)culo automotor.

&,: Fuerza traccional disponible del ve)culo automotor.

V: Velocidad de desplazamiento del ve)culo automotor.

*.2.*.2. Potecia Traccioa! e e! Gac/o.

,enemos:

NNNNNN ganjT ++++=

"onde:

N: &otencia gastada en vencer la resistencia total del camino.

N: &otencia gastada en vencer la resistencia del aire.

N#: &otencia gastada en vencer la resistencia a la aceleraci$n.

Ngan: &otencia gastada en vencer la carga en el ganc)o.

N : &otencia gastada en vencer el resbalamiento.

= TNN

"onde: "$.0=

0ondici$n de marc)a estable:

0=j

N

+arc)a a ba#as velocidades % de &K :

0=ganN

2ntonces:

NNNN ganT ++=

NNN Tgan = 4"5

Adems:

/PN 66 =

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"onde:

&: Fuerza de resistencia total del camino.

V: Velocidad de desplazamiento del ve)culo automotor enm. G).

$.3..4"5

VfGaNN Tgan =

*.2.+. Ca!c'!o "e !a Potecia Traccioa! Re'eri"a para )ecer !a

resistecia tota! "e! terreo # !os es,'erBos "e tracci ecesarios e

!os %ecais%os "e e0ac/e.

ealizado el balance de potencia del tractor agrcola % obtenidas

las potencias N % Ngan es necesario calcular la potencia requerida para

el posterior anlisis del consumo de combustible Qcomo para el calculo

del consumo de combustible solo se necesitara las m


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/7"0

NgQ

trc

86e

= +

geK Bgw.BON.gN

=

Ng9

nn+(

=

&a'

eUN

N

N+(

"onde:

Rs : 0onsumo de combustible en ltG/Bm.

N+ : &otencia traccional requerida en S.

c : "ensidad del combustible K 5 BgGlt.

tr : endimiento de la transmisi$n K .9.

ge : 0onsumo especi'ico de combustible correspondiente al

r;gimen dado de 'uncionamiento del motor en grGS.).

gN : 0onsumo de combustible e'ectivo del motor en el

r;gimen de m


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3.* Res'!ta"os # "isc'si "e res'!ta"os

+.1 C'r)as Caractersticas E?teras "e e!oci"a".

"e las especi'icaciones t;cnicas se obtienen los siguientes

resultados:

COEAICIENTES DE

LEIDERM&N+ne =N.m> DDCHC

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Mr 46 2>9+38

U /9HD

m /DH5

a 9

b //H/6c //5DD

&otencia P ,orque 2'ectivo "el +otor =Ne P +e>

ON DEERE PoFerTec/ +*1+

rp%H Ne 5H Me N%H

DCHH6 DC96/// CC6 D9H

/D C9/5 D9/9/H

/DD CHC56 D9D

/C C9H// D9/HH

/6 6D59D6 D95/9

/ 6H/9H D56C

/ 5D/6C DHC/6

D 55CC69 D6D69

DD 5H/C D6/DC5D6 5H6 DDCHC

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+.2 Croo0ra%a "e! Ca%$io "e e!oci"a"es.

1JMarc/a 2JMarc/a 3JMarc/a *JMarc/a

rp%H 5%K/H 5%K/H 5%K/H 5%K/H

HDH /CH /6/H /9CC

/ 9C /D95 /HH D//H

/D /9 /555 D/D5 D56

/DD //D /59 D/6 D5DC/C // /6 DCD/ DH5/H

/6 /DH/H //6D D6H9D D9CC

/ /65CC DHCC DCCC CCH

/ /C5 DCCD5 C/H5 C/

D //H D59/H C56/H 6DCCC

DD /99C D5 C95 65H

D6 D/ C// 6D5 5

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+JMarc/a ;JMarc/a >JMarc/a JMarc/a JMarc/a

5%K/H 5%K/H 5%K/H 5%K/H 5%K/H

D6D CCD 6H H/ 9/H

CD5 6/5 5CH5 CH5 //656

CC 69 H5 /5 /CH5C95 5C H/D/ /DCD /C9H9D

C9CD5 5C95 H5 /9C /6959

6DC5 5/ /HD5 //H6D5 /6/H

66 6 9C6 /C6D /CCC6

5665 H6H /5H5 /59H5 DD5

5 C //H5 /HH5 DD9/H

55 9/C /D6D5 /65D5 D5D6

HD 99 /6/ D/C DH5

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+.3 @a!ace traccioa! "e! tractor.

+.3.1 A'erBa Traccioa! Desarro!!a"a Por E! Motor Pt 5NH9 5%K/H

+*1+ 1J Marc/a 2J Marc/a 3J Marc/a *J Marc/a

e Me N%H Pt Pt Pt Pt

DC96/ HDH /6D/ /CH H5999 /6/H 55/C /9C 65DH

/ D9H9 9 //56 /D9 HH56 /HH/ 5H59 D//H 6H65

/D D9/9D /9 ///69/ /555 H/5/ D/D5 5H/ D56 6H66

/DD D9D // ///69 /5/ H/5 D/ 5H/9D D5D 6H6H

/C D9/H /// ///C /5 HH DCD 5H/C5 DH5D 6HH99

/6 D95D /DHD //9CC //6 HHH D6H9 59D D9C 6H5

/ D56C /65C /9H9 DHC HC9 DCC 559 CCH 6H

/ DHC/ /C5 /5C DCCD H66C C/ 56/D C/ 65CD9

D D6D5 //H /5 D59D HH/H C56D 5/H6 6DCC 6CD9C

DD D6/D6 /99 96H66 D5/ 6/D C9 659 65H 65

D6 DDCH D/ HD C// //C 6D5 66HCC 5 CH6D6

+J Marc/a ;J Marc/a >J Marc/a J Marc/a J Marc/a

Pt Pt Pt Pt Pt

D6D CD55 CCD DCHC/ 6H /H/ H/ //H6D 9/H 595

CD5 CCDDH 6/5 D6D/9 5C /HD/ C //9C //65 HHD

CC CC6H 69 D66C H5 /HC6 /5 /DH6 /CH5 CC9 CC6 5C D666 H/DD /HC69 /DCC /DH5 /C9H9 C9

C9CD CC66H 5C95 D6C H59 /HCCD /96 /DC /69 C

6DC5 CCC/ 5/ D6D /HC /HD/ //H6C /D/6 /6D H96

66 CDHD6 6 DC5C 9C6 /95H /C6D //D /CCC C9

5665 C/H/ H6H DC/D /5 /6C /59 //6C9 DD5 CH6

5 CD9C C DD/ //H5 /59 /HH5 /9D5 DD9/H H99H

55 D669 9/C DHCH /D6C /6H6D /65C /D D5D H5//

HD D/ 99 /9 /6/ /C5H D/C 9666 DH5 9/C

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+.3.2 A'erBa Dispoi$!e E E! Gac/o: P0a 5NH9 # 5%K/H


e Me N%H P0a P0a P0a P0a

DC96/ HDH /6DHH /CH H/55 /6/H 55/C /9C 65DH

/ D9H9 9 /5/ /D9 HC6D/ /HH/ 5H59 D//H 6H65/D D9/9D /9 /HC6H /555 H6H D/D5 5H/ D56 6H66

/DD D9D // /HC56 /5/ H6/D D/ 5H/9D D5D 6H6H

/C D9/H /// /HD6C /5 HC9C6 DCD 5H/C5 DH5D 6HH99

/6 D95D /DHD /H9 //6 HC/ D6H9 59D D9C 6H5

/ D56C /65C /6C5 DHC HDD6H DCC 559 CCH 6H

/ DHC/ /C5 //6 DCCD 999 C/ 56/D C/ 65CD9

D D6D5 //H 9H6/ D59D 5HC C56D 5/H6 6DCC 6CD9C

DD D6/D6 /99 9 D5/ DD C9 659 65H 65

D6 DDCH D/ C6 C// 59 6D5 66HCC 5 CH6D6

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P0a P0a P0a P0a P0a

D6D CD55 CCD DCHC/ 6H /H/ H/ //H6D 9/H 595

CD5 CCDDH 6/5 D6D/9 5C /HD/ C //9C //65 HHD

CC CC6H 69 D66C H5 /HC6 /5 /DH6 /CH5 CC9 CC6 5C D666 H/DD /HC69 /DCC /DH5 /C9H9 C9

C9CD CC66H 5C95 D6C H59 /HCCD /96 /DC /69 C

6DC5 CCC/ 5/ D6D /HC /HD/ //H6C /D/6 /6D H96

66 CDHD6 6 DC5C 9C6 /95H /C6D //D /CCC C9

5665 C/H/ H6H DC/D /5 /6C /59 //6C9 DD5 CH6

5 CD9C C DD/ //H5 /59 /HH5 /9D5 DD9/H H99H

55 D669 9/C DHCH /D6C /6H6D /65C /D D5D H5//

HD D/ 99 /9 /6/ /C5H D/C 9666 DH5 9/C

+.* @a!ace "e Potecia "e! e/c'!o &'to%otor.+.*.1 Potecia Traccioa! Dispoi$!e: Nt 5NH # 5%K/H

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e Me N%H Nt 1 Nt 2 Nt 3 Nt *

DC96// HDH D/5 /CH D/5 /6/H D/5 /9C D/5

/ D9H 9 DH9D /D9 DH9D /HH/ DH9D D//H DH9D

/D D9/9/H /9 CCH5H /555 CCH5H D/D5 CCH5H D56 CCH5H

/DD D9D // C6CDD /5/ C6CDD D/ C6CDD D5D C6CDD

/C D9/HH /// C5C /5 C5C DCD C5C DH5D C5C

/6 D9/ /DHD C9/ //6 C9/ D6H9 C9/ D9C C9/

/ D56C /65C 6C995 DHC 6C995 DCC 6C995 CCH 6C995

/ DHC/6 /C5 6H9HC DCCD 6H9HC C/ 6H9HC C/ 6H9HC

D D6D69 //H 599 D59D 599 C56D 599 6DCC 599

DD D6/DC5 /99 5D59D D5/ 5D59D C9 5D59D 65H 5D59D

D6 DDCHC D/ 5D9 C// 5D9 6D5 5D9 5 5D9


Nt + H Nt ; Nt > Nt /H Nt

D6D D/5 CCD D/5 6H D/5 H/ D/5 9/H D/5

CD5 DH9D 6/5 DH9D 5C DH9D C DH9D //65 DH9D

CC CCH5H 69 CCH5H H5 CCH5H /5 CCH5H /CH5 CCH5H

C9 C6CDD 5C C6CDD H/DD C6CDD /DCC C6CDD /C9H9 C6CDDC9CD C5C 5C95 C5C H59 C5C /96 C5C /69 C5C

6DC5 C9/ 5/ C9/ /HC C9/ //H6C C9/ /6D C9/

66 6C995 6 6C995 9C6 6C995 /C6D 6C995 /CCC 6C995

5665 6H9HC H6H 6H9HC /5 6H9HC /59 6H9HC DD5 6H9HC

5 599 C 599 //H5 599 /HH5 599 DD9/H 599

55 5D59D 9/C 5D59D /D6C 5D59D /65C 5D59D D5D 5D59D

HD 5D9 99 5D9 /6/ 5D9 D/C 5D9 DH5 5D9

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+.*.2 Potecia Traccioa! e e! Gac/o: N0a 5NH # %K/H


e Me N%H N0a N0a N0a N0a DC96/ HDH /H56H /CH /H/9 /6/H /H5C /9C /6C6

/ D9H9 9 DD6H /D9 D/9/ /HH/ D/6/6 D//H D//

/D D9/9D /9 DH// /555 D5 D/D5 D59/ D56 D56CD

/DD D9D // DH555 /5/ DH// D/ DC66 D5D D55

/C D9/H /// D9CC/ /5 DH5/ DCD D6 DH5D DH5DC

/6 D95D /DHD C/65D //6 CD D6H9 CC D9C D955

/ D56C /65C C5DC DHC C659 DCC CC95 CCH CC5

/ DHC/ /C5 C6/ DCCD CH/C C/ CD9 C/ C59/D

D D6D5 //H 6HC D59D C9H/ C56D CH 6DCC CH9/DD D6/D6 /99 6/HH D5/ 69 C9 C99C 65H C/H

D6 DDCH D/ 6/5 C// 6H 6D5 C96 5 C5/D

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N0a N0a N0a N0a N0a

D6D /559 CCD /65D 6H /C H/ / 9/H HCD

CD5 /99H/ 6/5 /H 5C /HCC C /CH9 //65 /DC

CC D6/H 69 DDD6 H5 DD9C /5 /HH/ /CH5 /D5D9C9 D65D 5C DCC H/DD DCC /DCC /H5D /C9H9 /DH6

C9CD D/6 5C95 D66 H59 D/955 /96 //C9 /69 /C566

6DC5 D6D 5/ DDD9 /HC DC59 //H6C /96 /6D /665D

66 C/C5 6 D9C/C 9C6 DD5 /C6D D/59 /CCC /556

5665 C6C H6H C/99 /5 DDC /59 DD9D DD5 /55H

5 C5 C CCD/ //H5 D9CD5 /HH5 DC655 DD9/H /C

55 C5/H 9/C CC /D6C D9C95 /65C DD9CH D5D /5//

HD CC 99 CD95 /6/ DDC6 D/C D//9 DH5 /DH

+.+ Ca!c'!o "e !a Potecia Traccioa! Re'eri"a para )ecer !a

resistecia tota! "e! terreo # !os es,'erBos "e tracci ecesariose !os %ecais%os "e e0ac/e.

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E a Marc/a.

/ :(&;


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/HD DC559 5H96 59CD /9D55C CCCDC C

/C6 DCC 55/6 D /9D9D/5 C/CC C9

/H C9 5HC65 59 /9DDD D9C6 C

/595C CD9/D 569D9 HDHH /9/9996 DD5 H96

/999HC C95 56//// 6C /9CD9/C DHC6H6 C9DH/D 6D9HH 5/CHH 956 /9H6D D5HH6 CH6

D5D9 6DHC 6 9C/ D56D/ DCHDD H99H

/9C69 66/HH 6C99 9H55 D/HHH D/HC/ H5//

/699 66C59 CH96 /C6/ DC9HD//6 /95/H 9/C

A ma%or 'uerza en el ganc)o el consumo de combustible sera ma%or

pues )a% que vencer una ma%or 'uerza.

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2n esta gra'ica se puede observar que el consumo ba#a con'orme

ba#a la velocidad esto parecera una contradicci$n pero )a% que tener

en cuenta que tambi;n esta aplicado una 'uerza en el ganc)o % esta

disminu%endo con'orme ba#a la velocidad por lo que su consumo

decrece es decir a cada velocidad se le esta aplicando la capacidad de

carga m

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