En21 En la hidraulica se usa mucho el termino de presión absoluta, la siguiente igualdad describe...
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21 En la hidraulica se usa mucho el termino de presión absoluta, la siguiente igualdad describe claramente el termino: Presión absoluta = presión calibrada + Pr esión atmosférica Osea que la presión calibrada lee cero cuando se expone a la atmosfera. 1 .4.8 . 3 Transmisión hidráulica . Los Bistemas para la transmisión hidráulica en la construcción de máquinas-herramientas son mecanismos estáticos que transmiten la potencia por medio de presión para lo cual se emplea generalmente como fluido el aceite. Las piez a s del mecanismo están acopladas formando un circuito cerrado. La bomba Be acciona desde el exterior aspira aceite a través de conductos y órganos, produciendo potencia ütil al exter ior . De aqui fluye el aceite directamente, o a través de un recipiente, de nuevo a la bomba. 1.4.8.4 Algunos usos del sistema hidráulico del tractor. Levanta y baja implementos montados al tractor . Control de profundidad de trabajo . Control remoto de maquinas. Cambio de velocidad de avance . Freno . Dirección. 1.4.8.5 Componentes básicos (Ver Figura 17) . Motor (En el tractor se utiliza parte de la potencia de este para accionar el sistema hidráulico). Deposito de aceite. Bomba hidráulica. Válvula de alivio (evita sobrepresiones) . Válvula direccional . Cilindro hidráulico (Simple y doble efecto). Mangueras y/o tuberias de alta presión. Manómetros. Filtros. Control de carga y profundidad . 1. 4.8.6 Ventaj as de los eistemas hidrául i cos . Variación continua de la velocidad de salida. Facilidad de inversión de la dirección de movimiento. No se producen daños cuando se detiene el cilindro. No hay necesidad de embrague u otros dispositivos protectores de sobrecargas.
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En la hidraulica se usa mucho el termino de presioacuten absoluta la siguiente igualdad describe claramente el termino
Presioacuten absoluta = presioacuten calibrada + Pr esioacuten atmosfeacuterica Osea que la presioacuten calibrada lee cero cuando se expone a la atmosfera
1 48 3 Transmisioacuten hidraacuteulica
Los Bistemas para la transmisioacuten hidraacuteulica en la construccioacuten de maacutequinas-herramientas son mecanismos estaacuteticos que transmiten la potencia por medio de presioacuten para lo cual se emplea generalmente como fluido el aceite Las pieza s del mecanismo estaacuten acopladas formando un circuito cerrado
La bomba Be acciona desde el exterior aspira aceite a traveacutes de conductos y oacuterganos produciendo potencia uumltil al exter ior De aqui fluye el aceite directamente o a traveacutes de un recipiente de nuevo a la bomba
1484 Algunos usos del sistema hidraacuteulico del tractor
Levanta y baja implementos montados al tractor Control de profundidad de trabajo Control remoto de maquinas Cambio de velocidad de avance Freno Direccioacuten
1485 Componentes baacutesicos (Ver Figura 17)
Motor (En el tractor se utiliza parte de la potencia de este para accionar el sistema hidraacuteulico)
Deposito de aceite Bomba hidraacuteulica Vaacutelvula de alivio (evita sobrepresiones) Vaacutelvula direccional Cilindro hidraacuteulico (Simple y doble efecto) Mangueras yo tuberias de alta presioacuten Manoacutemetros Filtros Control de carga y profundidad
1 486 Ventaj as de los eistemas hidraacuteul i cos
Variacioacuten continua de la velocidad de salida Facilidad de inversioacuten de la direccioacuten de movimiento No se producen dantildeos cuando se detiene el cilindro No hay necesidad de embrague u otros dispositivos protectores de sobrecargas
AdEffieacuteIacute
eacuter eacutelfldltc ~
es un sistefloacute muy y fuerz bs
compac t o En el cuaacute l ge neran prf~Gi()n 0
Oberg y Jones menc i o nan h1CJV imiEn t uacute conside rando C ()[lutrUoC i6n dliicultaueo
otra ventaja y ~ s la groacuten suavidad a la vez que 11 txlge nc ia de
y UClij co n Seacute lVblti oacute n f c rulldo~a tgtuuml n
J l JL ACEITE DE LA BOMBA VUHVE AL TANQUEr-shy ~ I iexcl
LA BOMBA nlNCIONA
CONS lANTEMENTE
FI GUEA 17 1gtgt I1I1- o n(n t s 1- 1 illC ipoacutel e f- de 1 6 i 13 1P l1Iuacute h id lmiddotbu l Le 0- 1 tractu r
14d7 Controles
e(j fl t r u 1 el reo f 3i~ i (
de una sus
En la iexcll g uro l b ti C U i~ It _middot iJ Lr _ ~ r(iacute l ~i bull middot i j ll [ d ll iexcliexclru Lru l y d 1 middot t ~ eJmiddot1b) w~ 8U(iexcl la ti l ~ ) ioacuten ti t 1~v6 n e _ biquest Li ti el lInp l lllento en 1 eacuteirlchado ( forma inteacutegfal Ecuj meconi ~ t - prop10 dE los c l1 1 ndl (t de doLltlt el_ tu Etl L l1 Ctormiddot88 Eq u lr- i) (3 ( li cilLiexcldluuml 8 de ell1ll-gtle efectCI t~l 1~ t=nv e rnas 8tmiddotit ii l uuml Lo -t middot L t-- tmiddoteacute(lllf1 b8el c a ee que uti li ~~ Id energia potencial del imp lemento para que retorne a su fu3 i c ioacuten
Control de carga Lo treacutelctores eBt611 rJ rov1st08 deacute un C((iexclB(I illiquesteacutenico que I-errni te modi f iCeacutelC eacutelutomb icamen te la POB ic ioacuten de las v61vu 1as (loacutegicamente implica que la altura del irilpleHlentuuml camb18) El censor mecanicuuml Be
acciona cuando la fuerza de tiro varia por ej~nplo Bi la fuerza de tiT) ~( inCrementeacutel (l-Ol s CcIacute()1l de un suelo mas duro pteuras raices etc) provocars que lCi~ brszoB deacutel hidcaacuteulicuacute 1 evsn tt(l el implernento (vri Figuca 19)
IZQUIERDA NE_urnAL
)]
FIGURA 18 Control de vu~lcio0
DERECHA n II II I
~ 1 I I I
Control de profundidad
En e - t r 31~tema lb pr o iundidaJ de treacuteiuaju ~e rr5iexclci e n e consttinte L og i caflle nLe lb luecca de tiro varia en tuncl o n d e 103 corldlciones del t~rreno (v~r Fi ur b 20)
FIGUlA 18
iexcl - --shy )
i I I --- -_
-- -shy ----shy ----- -shy - 7shy
~~o ntr ol de C~ ~b (la IUt~ r iquest~ a de Llrc lt-- mantiene con s tante Y lb profUndiutiu Li c tru LeacuteiJ O es variable
Lo do contro leb 6ntr- 1 lt iquest los Se le ee i)flil t 1 ( ~ Lor isttl d esde la oacutebln6 Cibe 6notbrmiddot qur Xibte LWIj fJiquesti l oacute rl i ntfimedlfl tn 16 cual se lo g c tl cCfnbinar h as ta cieacute rmiddott) g r ado las venta) d8 de ajflbos controles
iI iexcl i
I
FIGU HA 2~
BIBL 10GR- F IA E-Ol-lbN J D A Pae 108 ) 1
l 11 i
I 1
~ -
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
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Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
AdEffieacuteIacute
eacuter eacutelfldltc ~
es un sistefloacute muy y fuerz bs
compac t o En el cuaacute l ge neran prf~Gi()n 0
Oberg y Jones menc i o nan h1CJV imiEn t uacute conside rando C ()[lutrUoC i6n dliicultaueo
otra ventaja y ~ s la groacuten suavidad a la vez que 11 txlge nc ia de
y UClij co n Seacute lVblti oacute n f c rulldo~a tgtuuml n
J l JL ACEITE DE LA BOMBA VUHVE AL TANQUEr-shy ~ I iexcl
LA BOMBA nlNCIONA
CONS lANTEMENTE
FI GUEA 17 1gtgt I1I1- o n(n t s 1- 1 illC ipoacutel e f- de 1 6 i 13 1P l1Iuacute h id lmiddotbu l Le 0- 1 tractu r
14d7 Controles
e(j fl t r u 1 el reo f 3i~ i (
de una sus
En la iexcll g uro l b ti C U i~ It _middot iJ Lr _ ~ r(iacute l ~i bull middot i j ll [ d ll iexcliexclru Lru l y d 1 middot t ~ eJmiddot1b) w~ 8U(iexcl la ti l ~ ) ioacuten ti t 1~v6 n e _ biquest Li ti el lInp l lllento en 1 eacuteirlchado ( forma inteacutegfal Ecuj meconi ~ t - prop10 dE los c l1 1 ndl (t de doLltlt el_ tu Etl L l1 Ctormiddot88 Eq u lr- i) (3 ( li cilLiexcldluuml 8 de ell1ll-gtle efectCI t~l 1~ t=nv e rnas 8tmiddotit ii l uuml Lo -t middot L t-- tmiddoteacute(lllf1 b8el c a ee que uti li ~~ Id energia potencial del imp lemento para que retorne a su fu3 i c ioacuten
Control de carga Lo treacutelctores eBt611 rJ rov1st08 deacute un C((iexclB(I illiquesteacutenico que I-errni te modi f iCeacutelC eacutelutomb icamen te la POB ic ioacuten de las v61vu 1as (loacutegicamente implica que la altura del irilpleHlentuuml camb18) El censor mecanicuuml Be
acciona cuando la fuerza de tiro varia por ej~nplo Bi la fuerza de tiT) ~( inCrementeacutel (l-Ol s CcIacute()1l de un suelo mas duro pteuras raices etc) provocars que lCi~ brszoB deacutel hidcaacuteulicuacute 1 evsn tt(l el implernento (vri Figuca 19)
IZQUIERDA NE_urnAL
)]
FIGURA 18 Control de vu~lcio0
DERECHA n II II I
~ 1 I I I
Control de profundidad
En e - t r 31~tema lb pr o iundidaJ de treacuteiuaju ~e rr5iexclci e n e consttinte L og i caflle nLe lb luecca de tiro varia en tuncl o n d e 103 corldlciones del t~rreno (v~r Fi ur b 20)
FIGUlA 18
iexcl - --shy )
i I I --- -_
-- -shy ----shy ----- -shy - 7shy
~~o ntr ol de C~ ~b (la IUt~ r iquest~ a de Llrc lt-- mantiene con s tante Y lb profUndiutiu Li c tru LeacuteiJ O es variable
Lo do contro leb 6ntr- 1 lt iquest los Se le ee i)flil t 1 ( ~ Lor isttl d esde la oacutebln6 Cibe 6notbrmiddot qur Xibte LWIj fJiquesti l oacute rl i ntfimedlfl tn 16 cual se lo g c tl cCfnbinar h as ta cieacute rmiddott) g r ado las venta) d8 de ajflbos controles
iI iexcl i
I
FIGU HA 2~
BIBL 10GR- F IA E-Ol-lbN J D A Pae 108 ) 1
l 11 i
I 1
~ -
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
Control de carga Lo treacutelctores eBt611 rJ rov1st08 deacute un C((iexclB(I illiquesteacutenico que I-errni te modi f iCeacutelC eacutelutomb icamen te la POB ic ioacuten de las v61vu 1as (loacutegicamente implica que la altura del irilpleHlentuuml camb18) El censor mecanicuuml Be
acciona cuando la fuerza de tiro varia por ej~nplo Bi la fuerza de tiT) ~( inCrementeacutel (l-Ol s CcIacute()1l de un suelo mas duro pteuras raices etc) provocars que lCi~ brszoB deacutel hidcaacuteulicuacute 1 evsn tt(l el implernento (vri Figuca 19)
IZQUIERDA NE_urnAL
)]
FIGURA 18 Control de vu~lcio0
DERECHA n II II I
~ 1 I I I
Control de profundidad
En e - t r 31~tema lb pr o iundidaJ de treacuteiuaju ~e rr5iexclci e n e consttinte L og i caflle nLe lb luecca de tiro varia en tuncl o n d e 103 corldlciones del t~rreno (v~r Fi ur b 20)
FIGUlA 18
iexcl - --shy )
i I I --- -_
-- -shy ----shy ----- -shy - 7shy
~~o ntr ol de C~ ~b (la IUt~ r iquest~ a de Llrc lt-- mantiene con s tante Y lb profUndiutiu Li c tru LeacuteiJ O es variable
Lo do contro leb 6ntr- 1 lt iquest los Se le ee i)flil t 1 ( ~ Lor isttl d esde la oacutebln6 Cibe 6notbrmiddot qur Xibte LWIj fJiquesti l oacute rl i ntfimedlfl tn 16 cual se lo g c tl cCfnbinar h as ta cieacute rmiddott) g r ado las venta) d8 de ajflbos controles
iI iexcl i
I
FIGU HA 2~
BIBL 10GR- F IA E-Ol-lbN J D A Pae 108 ) 1
l 11 i
I 1
~ -
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
Control de profundidad
En e - t r 31~tema lb pr o iundidaJ de treacuteiuaju ~e rr5iexclci e n e consttinte L og i caflle nLe lb luecca de tiro varia en tuncl o n d e 103 corldlciones del t~rreno (v~r Fi ur b 20)
FIGUlA 18
iexcl - --shy )
i I I --- -_
-- -shy ----shy ----- -shy - 7shy
~~o ntr ol de C~ ~b (la IUt~ r iquest~ a de Llrc lt-- mantiene con s tante Y lb profUndiutiu Li c tru LeacuteiJ O es variable
Lo do contro leb 6ntr- 1 lt iquest los Se le ee i)flil t 1 ( ~ Lor isttl d esde la oacutebln6 Cibe 6notbrmiddot qur Xibte LWIj fJiquesti l oacute rl i ntfimedlfl tn 16 cual se lo g c tl cCfnbinar h as ta cieacute rmiddott) g r ado las venta) d8 de ajflbos controles
iI iexcl i
I
FIGU HA 2~
BIBL 10GR- F IA E-Ol-lbN J D A Pae 108 ) 1
l 11 i
I 1
~ -
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
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FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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1 2
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
Lo do contro leb 6ntr- 1 lt iquest los Se le ee i)flil t 1 ( ~ Lor isttl d esde la oacutebln6 Cibe 6notbrmiddot qur Xibte LWIj fJiquesti l oacute rl i ntfimedlfl tn 16 cual se lo g c tl cCfnbinar h as ta cieacute rmiddott) g r ado las venta) d8 de ajflbos controles
iI iexcl i
I
FIGU HA 2~
BIBL 10GR- F IA E-Ol-lbN J D A Pae 108 ) 1
l 11 i
I 1
~ -
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
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_ - -- shy -
1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
26
Lo bull r ANALISIS DE OTENCIA
21 At~iLI)l DE PuTENC1A Ei~ fvICJTU1~j
211 Furmulos de 1((cuel1te ueu
Frecuencia (f) f = nt n de vueltas y t td tielnrgtu Velocidad tangenc itil lVt) Vt = 2nrf r lmiddotadio Potencia (Pot) Pot Wt = FV WTraacutebtdc t Lienltmiddoto
F FII ~ Imiddot V Ve Llt)lld~ iexcld
Torque (1)
T = F r
212 Potencia en el pist6n
Loacute -O teacutenc ioacute eacuten lo maqn ineacute1lmiddot ia oiexcllr iacute () i Cci ~r nr rmiddot~i lnmiddot=n ti -- = ex middot leacute Ci en Horeepower (HP 1HP - 3 3 ()v01b- p ie min J i-eacute tmiddotu iexcliexcl-f Uuml (J~ 1 a b r i ante e en 8Utl cataacutelogoc lb eXpt cH111 e l CaLJdlo lJiquestql~r V ) o eacuten Kilovatios ( KW 1KW = 1 j4 HP)
[Jt~ lo Figuumlftl 21 se tietlf~
tot - Ft Vt -- Pot - Ft 2nrt
Po t -- T iquestTT f
lu-t ( H1- ) - T iacute 1)-iexcl- iexclgt ir) + hP~ ~ u 3 )biexcl)0
r1
FIGURA 21 l-ll lnc i p 1c3 pi-=C(Juacute
le l +
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
2
2 1 3 El ditiexclltimb lndi c wluumll
lluEttrmiddoto la valiaclon dE lb presioacuten en el intELi u dl c ilindro cuando se realizan 1013 cuatro c iclos
2 14 Potencia
21 41 Potencia indi c ttda (iHP)
E la potenc ia generada en E 1 in terlor de 1 08 i 1 indruB (de inters Bobl ~ todo pElra el di ~chador del motor)
2 14 2 Potencia al freno (o en la volante) (bHP )
Po t~nc ib m~dida en le volante del motor h lb que indican las casas C(iexcln0tlUC lU( a~ eacutel eUB 1 iacute ~ltt d iexcl=t rr 1013 y ILtliexcl) -lv
bHP = iHP - fHP ( 14 )
Luuml tHP es la ptrdida de putenciuuml ~) ()r triCcion = ntI ( 81 pi c toacuten y la ved11 Le
Efic iencia nllcbnica (rtnl)
l11fl = (bHP iHP ) f 100
Eficienc1a teacutermictl (rlt)
rl t = (bHPEnergia t b (lIuumlct de 1 corllbu81 i b1E) ~ LiUY)
2 14 3 Curv--lB de l)teuacutec i 0 y TorqUl
f o t(ltC
1ItCI(fIite-r _ _~ - ---shyshy
r ~~--------~~--~----------------------~~ Rpl1
euroScf ( lt1
-tOY~V en
eacute se ( o uacute C V~O ~pe( lf c O c e c o n- bvs +bIacutet (F)
FIGURA 22 C UrV3B de Putenc ioacute Torq ue y conUfl iexcl(iexcl 3 [gte c ifico de combufltible
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
I
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
28
El torque y la potencia varian con las revoluciones del motor (Las RPM se incrementan al acelerar) (Ver Figura 22)
Revolucionesminuto (RPM) de reacutegimen son las que especifica el fabricante donde la maquina entrega BU mejor rendimiento (Maxima eficienciencia en admisioacuten y escape y minimas perdidas de friccioacuten)
Motor sobrecargado sus RPM tienden a disminuir beneficiandose con el incremento del torque
22 ANALISIS DE POTENCIA EN TRACTORES
22 1 Resumen de p-ficiencias
+------------ ------------------+ Poto Motor (Volante) (Pe)
Ef2z087=~~~~~~~~~~~I~~~~~~~96=0~9~Poto Transmisi6n I +--------------------+Ef4Z085-089+----- ----e+Ef3~0)90-0)92 +-------~------+
Pot PTO ~ Poto eje+-----1-----+ +-------r------+
(Ero~~~~=~~~~~_______+
-------~ Poto B de TL---shy+------------------+
FIGURA 23 Eficiencias promedias de un tractor en sus diferentes sistemas (Yearbook 1982)
222 Potencia en la barra de tiro
Tambieacuten se le denomina potencia uacutetil por que es la que se utiliza para halar 108 implementos (Como norma general se recomienda que supere en un 20 a la requerida por los diferentes implementos o aperos agrlcolas) La potencia disponible en la barra de tiro es funcioacuten principalmente de la potencia presente en el eje de las llantas (Ver Figura 23 Potencia en el eje) del tipo de suelo y del peso total del tractor La formula 15 relaciona estos teacuterminos
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) ( 15)
Donde
Pot BdeT
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
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iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
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Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
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FIGURA 26
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38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
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FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
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Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
-9
Pe Potencia en el eje de las llantas Prrt Potencia de resistencia al rodamiento (Es la potencia requerida para mover sobre el suelo un vehiculo no frenado y a una velocidad constante ltSe calcula con la formula 16) g Patlnaj e del tractor es la reduccioacuten de la distancia recorrida causada por la falla o desplazamiento del suelo (Ver formula 17)
Prrt = (Wt Vrl ltCrr plusmn 10-Ka p) (16) K Ton
Donde
Wt Peso total del tractor Vr Velocidad real de desplazamiento del tractor P Pendiente del terreno en porcentaje Crr coeficiente de resistencia al rodamiento (Ver Tabla 6 ) K factor de coversion de unidades
g = ( Lo - L) 100 ( 17 ) Lo
Donde
Lo Distancia recorrida por el tractor sin implemento L Distancia recorrida por el tractor con el implemento en posicioacuten de trabajo
TABLA 6 Factores tipicos de Coeficiente de resistencia al rodamiento (Crr)
TIPO DE CAMINO Crr KgTon)
a Duro y parejo (Pavimento hormigoacuten j 200
b Firme grava algo ondulado que cede poco a las llantas 325
c Arcilla dura con surcos ceden bastante bajo las llantas 500
d Tierra sin estabilizar surcado y que cede mucho bajo las llantas 750
100-200e Tierra blanda fangosa surcada o arena
Como norma general el patinaje oacuteptimo debe fluctuar entre un 12- 15 (AshburnerJ Elementos de disefio del tractor) Si el patinaje es muy bajo se esta desperdiciando potenCia del tractor y si es muy alto el tractor esta trabajando forzado o las condiciones del suelo o llantas no son la6 maa apropiadas En la figura 24 se aprecia la variacioacuten 401 +-~ -I 1 -f11Ogt7Jgt iexcl +iyo( (l1An RllTP1A 1 1R 111 Ft FIlA
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
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~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
I
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1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
30
mantiene casi constante mientras que el deterioro del suelo y de las llantas se incrementa
Ft
P
FIGURA 24 Fuerza de Tiro(Ft ) Ve Porcentaje de patinaje (P)
223 Correcciones de potencia por altura y temperatura (Ver AshburnerJ)
La altura sobre el nivel del mar y la temperatura ambiente afectan el desempefio de los motores de combustioacuten interna en vista que la proporcioacuten de Oxigeno en el aire varia Ashburner realizo minuciosos trabajos en Ecuador sobre estos temas trabajando con los siguientes ajustes
Por temperatura 1 de perdida de potencia por cada aumento de la temperatura ambiente de 55 oC mayor de 155 oC
Por al tura sobre e 1 nive 1 de 1 mar ( Se tubo en cuenta que los tractores utilizan una relacioacuten alta de combustibleaire) las perdidas por altura se ajustar6n a la siguiente ecuacioacuten
Pa = pe h (18) 10000
Donde
Pa Perdida de potencia total Pe Potencia en la volante (En HP) h altura en metros sobre el nivel del mar
Las correcciones anteriores son para tractores que no tienen turbocargador Ashburner J recomienda para un tractor que se le acondiciono turbocargador considerar unas perdidas totale6 por temperatura y altura del 5 (Para tractores que vienen de fabrica con turbocargador no ee tienen resultados reportados)
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
31
=~ 4 HeSUn1e fl Je 1a8 fuerza que I1ctuacuteun n el t rmiddot~c LU i
amp L
FIGURA ~~5
En la FiguriJ 2El las W npcesenLan los pesos Loe iquest las di fe rentes reacciones Ft la fuerztl de tiro X la di e taacuteIlCUumll entre ejes y Y la altura de la barra de tiro
Calculando Illurne l1l03 rebjJtcto al punto e l _ calcula que la fuerza de tiro maxima que e 1 tracto puede Boportuacutel (Conuumlidiquesto r a ndo un factor de Iegur idad de 1 ~J ) es
Ftmx Wiexcl X ~_zb_ ( 18 ) y
Ufiexcl lI1CLuacutec con un l- e () el Jl~VJ ~ t LiiI~ uuo l ) eacute liexclci11 de 71) HE bol volante y tt tt tJjoacute u )(l 81turaacute di 21-1-)11 cr I- I~n temperatura tirllbi ente de 1 5deg C y en rfleacutegt I1EirCloacute iiacuteimiddotiexcl velCJ cij ~) t~e 0 r lc a de avence de 6 Kmhr El sue lo e8toacute lobr aJ0 il jJ ~ ti(bjr (iexcli =j 1(( 11 l tr~Clor es d e l 15 CeacuteJlculBr la l-gtu L lt(iexcl C lJi en 1_ tBrCtt de ti rc Jl se trC1bFja en un~ pendiente del
2 J ~ LoJ
Solucioacuten Corteccioacuten de potenl ti e ll la vuacutelcte ( t=- )
tell1fgtertituceacutel (Ve c nUlleloacutel 2 J)
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
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_ - -- shy -
1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
32
Pa =10 HE ~ 2000 m = 14 HP 10000
-Pec - Pe - Pa = 70 HP 14 rW
Pec = 56 HP
(Analice por que no se corrigio la potencie por temperatura)
Potencia disponible en el eje de lae ruedas (Peje) Para BU calculo ae utiliza la Figura 23 ( las eficiencias cuantifican las perdidaB en 10B diferentes sistemas y mecanismos del tractor)
Peje = Pec Ef1 Ef4 = 56 HP 0 98 089
Peje - 488 HP
Potencia en la barra de tiro ( Pot BdeT)
Se utilizara la formula 15 Para utilizar esta formula es necesario calcular Prrt (Formula 16 ) y Hallar la velocidad real con 10B valores de patinaje
La Velocidad real (Vr) (g es el patinaje en decimal) Vr = Vteorica (1 - g) Vr = 6 Kmhr (1 - 015gt Vr = 51 Kmhr
La Prrt Prrt = (4100 Ka ntilde1 Kmbr) (75 KgTon + 10 KgTon 1)
K
Prrt = 66 HP
Pot BdeT = (Pe - Prrt) (l-g) = (488 HP - 66 HP) (1-015 )
Pot BdeT = 359 HP
Nota Hacer el mismo ejercicio para una altura de 500 mBnID una temperatura de 30 oC y una pendiente del 2 Compare los resultados
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (Pas- ~e9) ~ 6 6 10 ~3 22 26 29 34 3S 40
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
P
bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
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_ - -- shy -
1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
33
3 ASPECTOS GENERALES DE LA MECANIZACION EN COLOMBIA
3 1 DISTRIBUCION DE USO
311 Por aacutereas (en millones de Has )
Area de Colombia 115 Area mecanizable 17 Area ganadera Area bosques
25 39
3 Area agricola Area mecanizada
10 7 43
3 1 2 Por zonas
Valle del cauca Tollma Cmarca
313 Politicas del gobierno relacionadas con la mecanizacioacuten agrico l a
Inicio del plan de mecanizacioacuten (1950)
1950 Estimular mecanizacioacuten y l iberar trabajadores para la industria y comercio
1958 Incentiva cooperativas y creacuteditos para mecanizacioacuten
Plan decenal (1960-1970)
Sus objetivos fueron incrementar la prodUCCioacuten de alimentos y generar empleo Incentivando la prodUCCioacuten nacional de implementos ltarados rastras sembradoras) y la importacioacuten de tractores
Plan de las cuatro estrategias (1971-1974)
La estrategia mas trabajada fue el impulso a la construccioacuten de vivienda urbana lo cual incremento la migracioacuten La estrategia de fomentar la produccioacuten agricola ee descuido diemlnuyendose la mecanizacioacuten Se integro el grupo Andino que ha influido en la mecanizacioacuten (asigno produccioacuten de maquinaria agricola para los paises miembros)
Plan como cerrar la brecha (1974-1978)
Estrategia Asistencia teacutecnica creacutedito comercializacioacuten investigacioacuten adecuacioacuten de tierras Lograndose un incremento en el sector mecanizado
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
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bull 1
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) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
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FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
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1 2
~
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
34
Se enfoc o en la construccioacuten de Red vial comunicacioacuten hidroeleacutectricas Estancandose el sector agropecuario
Plan de cambio con equidad (1983-1986)
La estrategia principal fue la construccioacuten de vivienda popular La estrategia agropecuaria se baso en la produccioacuten de alimentos y en la sustitucioacuten de importaciones incrementandose los costos de maquinaria agricola y estancamiento de la mecanizacioacuten
Plan de desarrollo social y crecimiento econoacutemico (1986- 1990)
Planes Erradicar la pobreza absoluta plan Nacional de rehabilitacioacuten plan de desarrollo integral campesino
Planes en el sector Agropecuario Financiamiento de inversiones promocioacuten de exportaciones asistencia teacutecnica reestructuracioacuten del sector
32 IMPORTACIONES DE MAQUINARIA
1950-1972 Se importo por intermedio de la caja agraria mediante cuatro empreacutestitos
Desde 1970 Por medio del INCORA con prestamos de Banco Mundial y el sector privado
33 PRODUCCION NACIONAL
No hay produccioacuten de tractores agricolas ( hay proyectos)
Casi todas las maquinas y equipos para preparacioacuten y cultivos de Buelos 60n de prodUCCioacuten Nal ( ademas de algunas maquinas para recoleccioacuten de productos agricolas (trilladoras despulpadoras desgranadorasraquo
Buena produccioacuten y exportacioacuten de herramientas agriacutecolas (azadones palas etc )
Partes y piezas de tractores en proyecto
Se exporta a Ecuador Venezuela CentroAmerica y el Caribe
3 4 INVESTIGACION EN MAQUINARIA AGRICOLA
U Nacional Politeacutecnic o leA Secretaria de Agricultura Y sector privado
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
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I middotb IJf_middot _ 1 )
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bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
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FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
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38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
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I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
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1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
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l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
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Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
35
3 5 CONCLUSIONES
Falta de continuidad en las Politicas (principalmente de los afios 70 hasta hoy)
del sector agropecuario
El estancamiento del sector agropecuario principalmente a a l tos prec ios de i nsumos
a partir del 70 se debe
Si se establece una relacioacuten de l producto bruto industrial y el producto bruto agropecuario es posible observar que la participacioacuten del primer o con respecto al segundo es superior en un 38 en 1950 mientras que en 1976 es superior en un 807 Lo anterior demuestra que la industria con respecto al sector agropecuario tiene un desarrollo muy superior (Kalmanovltz S )
( 36 RECOMENDACIONES
Hacer un censo sobre el estado y cantidad de maquinas y determinar datos actua l es sobre superficie mecanizada y mecanizable
Realizar estudios sobre incidencia de mecanizacioacuten Vs empleo rural y cultivos suceptiblee de mecanizar
Dar mayor estimulo al desarrollo de maquinaria sencilla para f abricar la en serie
TABLA 7 Distribucioacuten de uso d e trac t o r e s por marcas Periodo 7890
MARCA Pa rt i c i pa cioacuten ()
Ford - 22 8 Massey Fer guson 162 J ohn Deere 134 Fi a t 5 0 Eb r o 30 Vo 1vo 30 Ca se 2 4 Otros 342
TABLA 8 POTENCIA PROMEDIA
1956-1960 45 HP 1971-1975 63 1981-1885 80
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
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j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
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I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
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W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
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FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
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38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
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FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
36
TABLA 9 DISTRIBUCION DE TRACTORES POR PROCEDENCIA
PAIS DE ORIGEN Participacioacuten ()
Alemania 104 Brasil 288 Checvaquia 12 0 Japoacuten 103 Reino unido 109 EEUU 56 Italia 66
BIBLIOGRAFIA
Restrepo Luis Alfonso La mecanizacioacuten agricola en Colombia Contribucioacuten de Casa Toro SA 1991
Botero J Mecanizacioacuten agricola en Colombia Publicaciones UN 1980
Kalmanovitz S El desarrollo de la agricultura en Colombia Carlos Valencia Editores Bogotaacute 1982
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ltPag ~09) 12 19 20 27 28 35
4 - CAPACIDAD DE CAMPO Y EFICIENCIA DE CAMPO
Capacidad de campo es la produccioacuten de una maquina en determinado tiempo En su medicioacuten se debe tener en cuenta tanto la cantidad como la calidad recolectada (a juicio del productor) ambos paraacutemetros tienen implicaciones econoacutemicas
Topes de capacidades (o rendimientos)
Capacidad de campo Su unidad es aacuterea tiempo (Hahr) generalmente se le mide a arados rastras sembradoras etc
Capacidad de material Su unidad Pesotiempo (Tonhr ) generalmente _ _ _ _ _ _ oC __~
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
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FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
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seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
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1 2
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
0shy
j
iexcloacutef- IJCld d cit~ lt_r 1lilfll(11-) t0 1gt1 (f tj tlln~ ) ) ~ le mi de fJ
-) rlil )j llttdtu~ ( gtl Ll t ll 111 C)riLoacute Lud u L li-tcttJl -Iur ln8l E- t oacutel
I middotb IJf_middot _ 1 )
Fu ella ~e co(iexclgttdela qUe todu td tieacutellll-cJ lt t IIlb lUltbull b 1 velJ ldbd de val1Ce fiJ tuacuteC y utilizeacuteiIlJu t o d o el eacutelliexclcho Cel) ClC C ciel inliexclJlelllento
bull CCT=W+ V
Dunde
W uumlncho teoacuterico de l a lil eacutel jui v velocidad de la maquina
Tasa real de cubrimi e nt o de l-erdidot1 y el b1ILh(iexcl cfeltivuuml Elltre laburEts 8ucesiv 1)
la lIlaquina t 1 L J
de lu meacutelrlJ i fll (lJ l v n Luumltl ta
E- T ecto J e
t iempos traslape
Ancho efectiv(iexcl y tt--rico de impiemento con 11 ll C ~ I fun c ion c les 8epeacuteiIoacutedeacutei~ uumle Pleltlita en lJnf-1~nleiexcliexclt0 ~ t l oacuteb lj iexcl -I en 3ur COA e S peacutelC ibdoe (I E- lIIbladciexclteacutel tl bIpertJor-tU5 COBe L iM j gt lmiddotmiddotmiddotmiddot iexcljI- hi leral etc)
----- shy
dL d
bull
~
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bull 1
)
) J -=======J -
c()iexcl-_~_ ~- - l j ~
lL
~ J_l bull
FIGURA 26
Arir1 U tr-6r iCtJ da ee peacutellmiddotadbs (Jonde dltl t une la entCP
ltnplciexcl[Jtrito-3 _on unimiddotii--oacute o __ tune tonales n es F 1 nUl11cl 0 diquestshy iexcl~- l iLia 8 y d b
seacutelllde = )
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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J
I
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1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
38
De la figura 26 se tiene
Wt = d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
genendrnente el Wt ~ W efect i vo
4 2 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS
Preparac ioacuten de la maquina en el depoei to (mantenimiento plevent i ve y engnnches) C-rPY)
Transporte (-ftv)Vf )
Preparacioacuten de la maquina en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tlempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Prevent 1vo y curativo (darioaraquo (+-hraquo
Muchoe de los tiempoe anteriores se pueden rebajar mediante ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los t lempos ante e sl tuados se le cargan a la m3quina hallar BU CCE pero todos los tiempos mencionados tienen a1to implicncioneB econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
C CE = --~A~R~E~A________-____________ ( 2~~ ) To + Tga + TaJ + Tmto
l
---~ J------- -iexcl~ middot ----imiddotI~ ~ i middotY-c - bull - - -- - - 1-==========-=--=---4)
lgt(iexcl - - ---i~~- -_- -r~ t o I
I-1- lC 1
FIGURA 27 Resumen de los tiempos involucrados en laH labores agricolas ~
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
38
De la Figura 26 se tiene
Wt - d2 + d +d2 Wt - n d
Donde d es la distancia entre unidades y n el numero de unidades
generalmente el Wt ~ W efectivo
42 TIEMPOS COMUNES EN LAS LABORES AGRICOLAS_
Preparac ioacuten de la maquina en el deposito (mantenimiento ptevent i vc y engonches) (-tr r)
Transporte ( middott-tgtV)traquo
Preparacioacuten de la maquino en el campo (TPc) Tiempo del operario (Top) es recomendable otorgar incentivos Tiempo teoacuterico (To) Tiempo giros y acequias (Tga) Tiempo en ajustes (Taj) Tiempo en mantenimiento (Preventivo y curativo (dePios) (-h -tJ)
Muchos de los tiempos anteriores se pueden rebajar mediante una ade c uada organizacioacuten y manejo
No todos los tiempos antes si tuados se le cargan a la mlquina pa r l~ hallBl BU C C E pero todos los tiempos mencionados tienen al to implicac1ones econoacutemicas Por tanto la CCE es la relacioacuten
eCE = ---------------A~RuEiexclA~____ To + TgB + TaJ + Tm~o
l
G (iexcl l OI
- _shy __~rr-------------j Ia iYJc 1 - - --- -_ shy
-----_J- -- - --- f---- -shy i~1 1gt tvYto I
1middot iI rmiddot
FIGURA 27 Resumen de lOE-gt tiempos involucrados en lnn labores
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
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1 2
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
39
Los otros tiempo se generan antes que la maquina ingrese al terreno (loacutegicamente deben ser lo maacutes Miacutenimo posibles por sus implicaciones econoacutemicas)
4 3 EFICIENCIA DE CAMPO (Efe)
La eficiencia de campo es la relacioacuten e ntre la CCE y la C C T
J Efe e e E 100 (23) CCT
al ser la aeacutereas iguales i Efe = In 100 (24) Tt
el Tiempo total perdido (Ttgt ee la suma
Tt = Te + Th + Ta (25 )
Donde
Te Perdidas de tiempo por traslape)
Te = To wt 100 (26) We
Ta es el tiempo perdido proporcional al aacuterea como el llenado descargas y obstaacuteculos
Th es el tiempo perdido proporcional al Te (dimensiones de la maacutequina) tale como tiempo perdido por giros ajustes mantenimiento y reparaciones
4 4 FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CAMPO
441 Modelo de operacioacuten shy
En la Figura 28 se aprec an los meacutetodos mas generales empleados
Notas generales
Las eficiencias variacutean con el tamaBo del campo Algunos implementos solo se pueden virar en un solo sentido Escoger el modelo que minimice los tiempos improductivos y pases En un estudio hecho en Argentina (Ver Frank R) se obtuvo
4 42 Forma de la parcela
En parcelas muy ilregulares el numero de giros se incrementa reduciendose la eficiencia Para este tipo de parcela se recomienda el modelo continuo y circular desde afuera (No sirve el circular desde adentro )
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
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a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
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02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
40
FIGURA 28 Meacutetodos de operacioacuten (COYlsvJ+hof- oS~
TABLA 10 Variacioacuten de la eficiencia de campo
EFICIENCIAS ( )
Modelo 4 Has 40 Has 60 Has
Circular 88 96 97
Melgas 91 94 96
Continuo 85 94 94
4 43 Tamantildeo de la parcela
Generalmente al aumentar la longitud de la parcela la efiencia se incrementa al disminuir el numero de giros factores 11mltantes en la longitud son por ejemplo el cargue y descargue de los equipos
444 Ancho de los implementos
Al incrementarse el ancho tiende a disminuir la cantidad de virajes (factores limitantes para maximisar el ancho son el transporte y el tiempo de Virajes)
445 Velocidad de avance
En la correcta seleccioacuten de la velocidad se debe tener en cuenta
Al incrementarla la precisioacuten de la labor es menor se puede presentar dafio estructural de la maquina
La velocidad es funcioacuten del tipo de implemento (Ver tabla 11)
TABLA 11 Velocidad de operac~on y eficiencia de campo para algunas labores mecanizadas
Labor Velocidad (Kmhr) Eficiencia ( )
Labranza Arada 3 0 - 60 75 - 90 Rastrillada 40 - 60 80 - ~0
Rotavator 20 - 4 0 80 - 90
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
----
J
I
- ~
_ - -- shy -
1 2
~
shy
FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
41
Siembra Sembradora Surc o 40 - 65 65 - 80 Sembradora chorro 30 - 45 65 - 80
4 46 El cultivo
Tanto en el rendimiento del cultivo ( disminuir velocidad en cultivos de alto rendimiento) y las condiciones de humedad y presencia de malezas
4 47 El sistema
Este aspecto se explica faacutecilmente en el supuesto caso de que se adquiera una cosechadora muy eficiente teniendose una trilladora muy ineficiente
45 RECOMENDACIONES GENERALES PARA OBTENER ALTAS CAPACIDADES
) - Seleccionar terrenos largos - Hacer virajes raacutepidos
~~ - Seleccionar maquina anchas - Elegir velocidades raacutepidas - Reducir al maacuteximo los tiempos de carga y descarga
Loacutegicamente todos los anteriores paraacutemetros tienen sus limites
4 6 EJEMPLO
Una cosechadora de maiacutez de dos surcos separados 90 cm entre si recorre 80 m en 27 seg cosecha 200 lb en 40 seg tiene 30 de perdidas de tiempo consume 3 sal de combustible por hora y el combustible cuesta $3 5 el galoacuten Determine
La velocidad de la c osechadora en Kmhr El consumo de combustible en litros por diacutea de trabajo Las hectaacutereas (Ha) que cosecha por dia de trabajo La prodUCCioacuten del lote en Toneladashr
Soltlcioacuten (Demuestre los dos primeros puntos con la teacutecnica del factor unidad)
v = 1067 Kmhr
Consumo combustible = 1022 Ltsdia de trabajo 2
Hadia de trabajo (osea la C CE) (Se utilizara la ecuacioacuten lt3raquo
CCE (Hahr) = CCT Ef = V W Ef
K
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
a uneacutei
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
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Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
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02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
C C E (Hahrl - L0li1-_r OI iexcljmiddot(middot l -L fc iexcl I1 1 + 11
K
CC E = 1 ~ 4 H~hr
p = 4 27 fuacutenHoacute
BlnLIOGRAF IA RE C OMENDA DA (P~Bmiddot ~C 8) 78 l J ~lto- ~- l 22 26 2
41 bull
5 LABRANZA
~) 1 DEFINIeION
Ee la a cc ioacuten de rcn1oci6n d e l suelo con (iexcljeacuteLo de
Airear el 6u~lo Hac e r contro 1 de lila 1lt2amp8 nlIacute c roociexclani lllO3 e incec lO Maneju d e l e81duo5 Jl- cu~e(hlJ (M_ 2CLLllmiddotl uiexcl3 r (i - iexcl laquo10 ~i nclmiddotmentb
eu d eo C
l) IlIf- I iexcl i luuml(l) I~ deacute) 108 eacute n 11 6 Ll l-e f i~middot 1 e ilJ i2llinuye lt1
e V8PUcacjuumln y eacutelmiddot()luacuten i 1 1 lu rlU r b f c rl lJ l ~ (ll t5
Hoacute n ej o di lb hume d f lJ o iexclmiddott lmti t ve S ( e (gt b ~ -t J L
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FIGURA 2D t lUC 1J lt C i 0 cl prouacutemdiJeacute1u
16 10
teml-eacutea t iexcliexcl(ti c m_
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43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
43
52 CLASIFICACION
Labranza primaria Labranza secundaria
521 Labranza primaria
Es el corte y desterronamiento del suelo a una profundidad que generalmente fluctuacutea entre 20shy 40 cm De todas las labores agriacutecolas es en la labranza primaria donde se presenta el mayor gasto de energiacutea
Implementos usados generalmente
Cortamalezas Arados (Discos vertedera cincel rotavator) Rastroarados Subsoladores Rastras pesadas
522 Labranza secundaria
La profundidad de trabajo generalmente fluctuacutea entre 0 - 20 cm su principal objetivo es incrementar el contacto suelo semilla mediante un mayor desterronamiento afirmado y nivelacioacuten del suelo
Implementos comunmente usados
Rotavator Rastras Niveladoras Compactadores de rodill08 Surcadores
53 LABRANZA TRADICIONAL
Hace algunos antildeos se seguia un recetario de las labores a realizar en un suelo pero por razones de conservacioacuten de suelos y de ahorro de energiacutea esto praacutecticamente no es aplicable Sinembargo a modo de iluatracioacuten a continuacioacuten se listaran las labores que tradicionalmente ee realizaban
Cortamaleciada La maquina cortamalezas posee una cuchilla la cual corta y rompe con su movimiento rotacional la vegetacioacuten en pie (malezas)
Arada Los arados comunmente usados son Vertedera Corta levanta voltea y desterrona el suelo (cubre
bien los residuos) Discos Corta mezcla y desterrona el suelo
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
44
Cincel Corta y fragmenta el suelo (adecuado para suelos secos y firmes )
Rotavator Corta mezcla y desterrona el suelo (Tambieacuten se utiliza en la labranza secundaria)
Subsolada El subsolador fracciona capas impermeables y drena el suelo
Pulida y nivelada Esta labor la realizan unos implementos llamados Rastras las cuales Desterronan nivelan y afirman el suelo existen varios tipos de rastras
Rastras de discos (Discos entre 18- 32 Pulg de diaacutemetro) son de acci6n simple tandem y exceacutentricas
Rastras de dientes producen un mejor desterronamiento y nivelacioacuten su trabajo es mas superficial
Rastras de resorte Rastres de rodillos y compsctsdores (mullidores) producen un
mejor afirmado del suelo incrementando el contscto 6uelo- semilla
Aplicacioacuten de preemergentes
Formacioacuten de camas
Surcada
TABLA 12 Tiro unitario (TU) Potencia Unitaria (PU) y Velocidad de trabajo (VJ de algunos implementos
IMPLEMENTO V CKmhr ) TU PU
Cortama~azaQ
Arado da vartedera y arado da d11100Q
Arado da o1no ~
Rotavator SubQo~ador
RaQtraQ
- D dlaooQ aoo16n Q1mp~
Tandam
~xoQntrloo
DQ d1QntQQ
Da rQaortQa
- Da rod111oQ y
compactadOQQ
Suroadora
4 - s 33 (HPm)
3 -7 -
4 -
415
9 10
9
- 8
02 - 06 KaJom2
3 - 6 Ka om
30 kaom
13 HPclm2
~S - 32 HP
4 - 9 70 - 100
100-420
370-800
30-90
110-480
Kam
7 - ~2 30-2215
415shy 8 180 - 3S0 Kaouerpo
54 RECOMENDACIONES
Las siguientes son elgunas de las recomendaciones hechas por W11k1nRnnA v RrAunb~ck
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
45
Si un suelo pesado se ara cuando se encuentra demasiado huacutemedo ocurrira que debido a su plasticidad no se produciraacute buena disgregacioacuten ( En suelos secos se producen terrones grandes que con la labranza secundaria se fraccionan)
En zonas de baja precipitacioacuten los agricultores tratan de remover las capas subsuperflciales sin invertir el prisma de tierra Este sistema de labranza reduce la erosioacuten eoacutelica
En regiones mas huacutemedas se recomienda la inversioacuten completa del prisma de tierra a fin de enterrar insectos y enfermedades de las plantas
Grandes espacios de aire restos de vegetales no triturados terrones etc No son deseables debido a que retardan el crecimiento de l8S raiacuteces La cama de siembra requiere en general un cierto grado de compactacioacuten y pulverizacioacuten del suelo
El suelo debe estar bien disgregado Debe poseer por lo menos 65 shy75 de espacio de aire o de poros Si el porcentaje de poros disminuye por debaj o del 50 se estima que la calidad de la aradura es pobre
Idealmente desde el punto de vista de la compactacioacuten del suelo todas las operaciones de labranza y siembra de deberian efectuar en una pasada para evitar que las huellas del tractor compacten el suelo arado
Las operaciones que se realizan sobre tierra arada por lo general no requieren gran esfuerzo de traccioacuten por lo tanto se debe considerar la posibilidad de quitar lastre al tractor
Una buena aradura puede llegar a eliminar las tareas de labranza secundaria
55 LABRANZA MINlMA (Ver Ashburner J)
Es la miacutenima cantidad de movimiento de tierra necesaria para lograr una raacutepida germinacioacuten y un cultivo bien radicado
55 1 Objetivos
Reduccioacuten de energiacutea y tiempo Menos compactacion de 106 suelos Mejor control de la erosioacuten Conservacioacuten de la humedad Reduccioacuten de costos
552 Meacutetodo
Reduccioacuten de labores Por ejemplo menos rastrilladas)
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
46
Int -ga cion de e qui pos (por ejemplo c ombinar la ras t rillada con la arada)
SUPleeloacuten de labores (Por e emplo rastrillar sin arar)
Cuando se hacen operaciones de integracioacuten de equipos se requiere potencia adicional del tracto r Esto se puede solucionar adquiriendo un tractor de mayor potencia o disminuyendo la profundidad de trabajo
5 5 3 Resultados
En unos ensayos realizados en el departamento de Nariffo se obtuvo
El trigo y la cebada dieron rendimientos similares a al labranza convencional
Al combinar maiz-frij 01 en un sistema de labranza minima ee incrementaron 106 rendimientos
Se requirioacute mayor uso de agroquimicos
56 SIEMBRA SIN LABRANZA ( O LABRANZA CERO)
Se siembra directamente sobre las Bocas o rastrojo con la desventaja que las dosis de agroquimicos (Herbicidas ) d ben incrementarse En este sistema se emplea una sembradora especial diseffada para trabajar entre el rastrojo Los objetivos son similares a los de labranza miacutenima
BIBLIOGRAFIA RKCOMENtildeDADA ePaa 109) 7 e 11 14 18 20 22 2S
28 27 29 30 S8 41
6 MECANICA DE SUELOS
61 ESFUERZOS
Los esfuerzos que se presentan en un suelo por accioacuten de f uerzas externas son
oComp r esioacuten Corte (o c izalladura )
1 M ___ _ - 97 - rn V
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
47
Los suelos t ienen una alta resistencia a la Compresioacuten generalmente fallan por esfuerzos de corte
La resistencia de un suelo es funcioacuten de dos componentes la cohesioacuten y la friccioacuten
61 1 Cohesioacuten de un suelo Depende generalmen1e del contenido de humedad y de la cantidad y tipo de arcilla
Cohesioacuten molecular Las partiacuteculas de arcilla poseen cargas negativas y por tanto atraen iones positivos El dipolo de agua e e positivo y puede formar una unioacuten fuerte que amarra las moleacuteculas con poca cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se acomodan en forma cercana entre ellas y permanecen unidas con gran fuerza por el agua esto significa que la cohesioacuten molecular es alta Al aumentar la cantidad de agua las moleacuteculas de arcilla se distancian en tanto que disminuye la atraccioacuten ocasionada por el agua asi disminuye el valor de la cohesioacuten molecular y la consistencia de la arcilla pasa por las fases de cementado friable plaacutestico y liquido (en el estado friable con un contenido de humedad entre los limites de Le (limite de contraccioacuten) y LIP (limite inferior de plastiCidad) una herramienta de labranza puede romper los terrones con poca fuerza
Cohesioacuten superficial Las partiacuteculas del suelo de la fraccioacuten arcillosa normalmente forman uniones fuertes entre ellas y hasta cierto punto con las partiacuteculas mas grandes de la fraccioacuten limosa y arenosa asiacute se producen agregados e incluso terrones El agua ejerce una atracciOacuten - llamada de cohesioacuten superficial entre los agregados y terrones
612 Angula de friccioacuten interna Es una funcioacuten de la aspereza de las superficies al cizallar (generalmente las superficies rugosas generan una friccioacuten mas alta que las lisas) y del grado de enlace o sea de la compactacion de laa particulas del suelo y los agregados
62 ECUACIONES DE COULOMB Y MICKLETHWAITE
Coulomb relaciono la cohesioacuten y la friccioacuten de un suelo con la resistencia al corte mediante al siguiente ecuacioacuten
Tmax = C + a tan95 (27)
Donde
Tmax Maacuteximo esfuerzo de corte C Cohesioacuten del suelo (J Esfuerzo normal en la superficie de falla ~ Angula de friccioacuten interna suelo suelo
Mickletwaite expreso la ecuac ioacuten anter ior en teacuterminos de fuerza al multiplic arla por la superfic ie A
Tmax - A A ( C + a tan~ ) (28)
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
48
Pero a A = Carga normal en la superficie (Q) Tmax A =Fuerza de corte maacutexima (Hmax)
Reemplazando Hmax = e A + Q tan~ (29 )
En la ecuacioacuten anterior se observa que para un suelo con cierto valor de cohesioacuten (e) y fr ice ioacuten (~ ) la fuerza maacutexima de corte para ol8sionar una falla en el suelo depende ademas de la superficie de contacto (A) para el componente de cohesioacuten y de la carga normal (Q) para el componente friccional
Por lo anterior se concluye que en un suelo arcillaBa huacutemedo se debe aumentar la superficie de contacto (A) al colocar llantas mas grandes o bajar la presioacuten de inflado En cambio para el tractor al trabajar en un suelo arenoso o arcilloso seco removido que no tiene propiedades cohesivas hay que aumentar la carga normal Q (Las dos anteriores recomendaciones tienen gran influencia en la disminucioacuten del patinaje)
6 3 RESISTENCIA SUELOMETAL
Paraacutemetros importantes a considerar
Adhesioacuten Fuerza de atraccioacuten suelo-metal (varia con l a humedad tipo de suelo y de metal)
Friccioacuten suelo-metal Es func i oacuten de pulimento metal rugosidad de particulas de suelo y humedad
Para minimizar la resistencia suelo metal es conveniente reducir
Friccioacuten suelo metal (pulir la herramienta) Adhesioacuten (selecci6n del material) Contacto suelo-metal (por ejemplo el arado de vertedera listonado
para suelos plaacutesticos)
64 COMPACTACION
Al compactarse disminuye la porosidad del suelo incrementandose loacutegicamente la densidad de este
Densidad del suelo
Ndeg de pases
