informacion de pica

of 7 /7
Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias ISSN: 1010-2760 [email protected] Universidad Agraria de La Habana Fructuoso Rodríguez Pérez Cuba Valdés Hernández, Pedro A.; Martínez Rodríguez, Arturo Software para la determinación racional de los parámetros de trabajo de las picadoras de forraje del tipo tambor con alimentación manual Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, vol. 20, núm. 2, 2011, pp. 80-85 Universidad Agraria de La Habana Fructuoso Rodríguez Pérez La Habana, Cuba Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93222228016 Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

Embed Size (px)

description

datos tecnicos

Transcript of informacion de pica

  • Revista Ciencias Tcnicas AgropecuariasISSN: [email protected] Agraria de La Habana FructuosoRodrguez PrezCuba

    Valds Hernndez, Pedro A.; Martnez Rodrguez, ArturoSoftware para la determinacin racional de los parmetros de trabajo de las picadoras de forraje del

    tipo tambor con alimentacin manualRevista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, vol. 20, nm. 2, 2011, pp. 80-85

    Universidad Agraria de La Habana Fructuoso Rodrguez PrezLa Habana, Cuba

    Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93222228016

    Cmo citar el artculo

    Nmero completo

    Ms informacin del artculo

    Pgina de la revista en redalyc.org

    Sistema de Informacin CientficaRed de Revistas Cientficas de Amrica Latina, el Caribe, Espaa y Portugal

    Proyecto acadmico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    80

    Recibido 06/09/10, aprobado 31/03/11, trabajo 32/11, software. 1 Dr. C., Prof. Auxiliar, Facultad de Mecanizacin, Centro de Mecanizacin Agropecuaria. CEMA. UNAH, Autopista Nacional km 23 , Carretera de Ta-

    paste, San Jos de las Lajas, La Habana, Cuba. E-: [email protected] Dr. Cs. Prof e Inv. Titular, Facultad de Mecanizacin, Centro de Mecanizacin Agropecuaria. CEMA. UNAH. Cuba.

    Software para la determinacin racional de los parmetros de trabajo de las picadoras de forraje del tipo tambor con alimentacin manualSoftware for rational determination of the forage chopper work parameters of drum type with manual feeding

    PedroA.ValdsHernndez1yArturoMartnezRodrguez2

    RESUMEN. Se presenta el manual de usuario del software RACPIC para el clculo terico y la evaluacin de los parmetros de trabajo de las picadoras de forraje del tipo tambor con alimentacin manual. El software permite la prediccin de los parmetros racionales de dichas mquinas sobre la base de la modelacin fsico-matemtica de su proceso tecnolgico, de manera tal que se obtienen las relaciones existentes entre los principales parmetros de salida como son: el calibre de las partculas de los tallos procesados, el flujo o productividad de la picadora, las fuerzas producidas durante la interaccin cuchilla- masa vegetal- sufridera, la potencia til y total, en funcin de la variacin del ngulo de la rampa de alimentacin, la longitud de la sufridera y la cantidad de tallos alimentados a la picadora. Adems el software posibilita a travs de su graficacin, la comparacin de los resultados tericos con los obtenidos experimentalmente para el caso del procesamiento de tallos gruesos, corroborndose la validez del modelo terico para el diseo y perfeccionamiento de estos equipos.

    Palabras clave: evaluacin, perfeccionamiento, parmetros de trabajo, picadoras de forraje.

    ABSTRACT. The user s manual of software RACPIC for theoretical calculation and evaluation of the forage chopper work parameters the drum type with manual feeding, is presented. The software allows the prediction of the rational parameters of this machines on the base physical-mathematical modelation of its technological process, in such way that the existent relationships are obtained among the main exit parameters as they are: the caliber of the processed shafts particles, the flow or productivity of the chopper, the forces taken place during the interaction knife - vegetable mass - kitchen knife, the useful and total power, in function of the variation of feeding ramp angle, the longitude of the kitchen knife and the quantity of shafts fed to chopper. The software also facilitates through its grafication, the comparison of the theoreti-cal results with those experimentally obtained for the case of the prosecution of thick shafts, being corroborated the validity of the theoretical model for the design and improvement of these machines.

    Keywords: evaluation, improvement, work parameters, forage chopper.

    MANUALDELUSUARIOINTRODUCCIN

    El software posibilita la evaluacin y el clculo terico racional de los parmetros de trabajo de las picadoras de fo-rraje con rgano de trabajo del tipo tambor con alimentacin manual (Figura 1). Se utiliza como base la modelacin fsico-matemtica realizada para el proceso tecnolgico de dichas mquinas, interrelacionando sus parmetros constructivos y

    de explotacin con las propiedades fsico-mecnicas del mate-rial procesado, las cuales constituyen los parmetros de entra-da fundamentales del software. Como principales parmetros de salida se obtienen: el calibre de las partculas de los tallos procesados, el flujo o productividad de la picadora, las fuerzas producidas durante la interaccin cuchilla- masa vegetal- su-fridera, as como el requerimiento de potencia, en funcin de la variacin del ngulo de la rampa de alimentacin, la lon-gitud de la sufridera y la cantidad de tallos alimentados a la

    SOFTWARE

    COMPUTACIN Y MATEMTICA APLICADA APLLIED COMPUTATION AND MATHEMATICS

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    81

    picadora. Tambin se presentan los resultados del momento de inercia requerido para el tambor en funcin de la aceleracin angular.

    El programa y el modelo de clculo desarrollado respon-den a las caractersticas especficas del procesamiento de ta-llos gruesos, tales como la caa de azcar, el King Gras, el maz, entre otros. En el ejemplo realizado se comparan los re-sultados tericos con los obtenidos experimentalmente duran-te el procesamiento de la caa de azcar variedad C323-68.

    Las expresiones resultantes se programaron en ambiente Mathcad Profesional 2000, constituyendo una valiosa herra-mienta para el diseo y perfeccionamiento de estos equipos.

    Este software ha sido desarrollado con el objetivo de pro-porcionar a los profesores, investigadores y tcnicos de los centros de investigacin cientfica y docentes, as como a los productores de estas maquinas, un sistema automatizado que permita determinar de forma terica los parmetros de fun-cionamiento de las maquinas picadoras de forraje para su uso con fines investigativos con vistas a su diseo y perfecciona-miento. Adems es posible su uso como medio de enseanza en la docencia.

    OBTENCINDELOSPARMETROSDEENTRADAYSALIDADELSOFTWARE

    Como parmetros de entrada al software se tienen las propiedades fsico-mecnicas de los tallos a procesar por la pi-cadora. Para el ejemplo desarrollado en este caso, se determi-nan para tallos de caa de la variedad C323-68, (Valds et al, 2008), y los parmetros constructivos se toman de la picadora de forraje MF IIMA modelo EM-01 (Figura 1) derivados de su previa caracterizacin (Valds, 2008), tales como:

    Valores derivados de las propiedades fsico-mecnicas estudiadas:

    Dimetro de los tallos, d = 0,028 m;Longitud de los tallos, L = 1,5 m;Densidad de los tallos, c= 1 088 kg/m3;Angulo de friccin dinmico,d=13,02o=0,227 rad;Energa especfica invertida durante el corte de los tallos,

    Ae = 14 810 Nm/m2, obtenida aplicando los modelos esta-dstico-matemticos (polinomial y exponencial) (Valds et al., 2009), para el ngulo de deslizamiento ( = 11o) y para la velocidad perifrica de corte del tambor Vc= 34,67 m/s, obtenidos de la caracterizacin de la picadora original.

    Valores derivados de la caracterizacin de la picadora ori-ginal:

    Dimetro del tambor, D = 0,337 m;Radio de corte del tambor, r= 0,168 m;Ancho del tambor, B= 0,24 m;Nmero de cuchillas, z = 4; Angulo de deslizamiento de las cuchillas,

    = 11o = 0,192 rad;Frecuencia de rotacin del tambor, n = 1 960 min-1;Velocidad perifrica de corte del tambor, Vc = 34, 67 m/s;

    En los casos del ngulo de la rampa de alimentacin (r), la longitud de la sufridera (Lf) y el momento de inercia del tambor (It) se introducen en correspondencia al diseo experi-mental realizado (Valds, 2008) y atendiendo al tipo de proce-so de alimentacin, con ngulo de alimentacin () constante para cuando Lf = 0, y con variable para cuando Lf 0 (Fi-gura 2). Para el ejemplo mostrado se evala el modelo para el primer tipo.

    Los parmetros de salida fundamentales que se muestran son:

    El calibre terico de las partculas de los tallos procesados (L), m;

    El flujo o la productividad terica de la picadora (q), kg/s;La fuerza terica de corte-succin e impulsin de las part-

    culas (Pcor), N;La potencia terica til y total consumida por la picadora

    (N), W;El momento de inercia terico requerido para el tambor (It),

    kg m2.

    Dichas salidas se ofrecen en el software, tanto de forma tabulada como grfica, obtenindose cmo vara tericamente cada parmetro de salida en funcin de la variacin del ngulo de la rampa de alimentacin, la longitud de la sufridera y la cantidad de tallos alimentados a la picadora, lo que permite la prediccin terica de dichos parmetros de salida y facilita su comparacin con respecto a los valores obtenidos durante las corridas experimentales realizadas, segn se muestra en las Figuras 5, 6 y 7.

    FIGURA 1.Picadora de forraje MF-IIMA Modelo EM-01.

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    82

    FIGURA 2.Representacin del proceso de alimentacin. a) con ngulo de alimentacin succin () constante y Lf = 0, b) con variable y Lf 0.

    REQUISITOSPARALAINSTALACINYCORRIDADELPROGRAMA

    El software RACPIC ha sido elaborado en ambiente Ma-thcad Profesional 2000, de manera que para su uso, debe estar instalado en su PC dicho programa.

    Para instalar y ejecutar Mathcad Profesional 2000 se re-quiere Computadora Pentium base 90 IBM o compatible; To-rre de CD ROM memoria FLASH con capacidad suficiente (1 GB) mnimo; Windows 95 superior Windows NT 4.0 superior y por lo menos 16 MB de memoria RAM, se reco-miendan 32.

    Para ejecutar el software se proceder de la formasiguiente: Instalar en su PC el software Mathcad Profesio-nal 2000; Crear una carpeta de trabajo; Abrir el fichero del software; Copiar el fichero a partir de INTRODUCCIN

    DE DATOS PARA LA CORRIDA DEL PROGRAMA hasta el final; Abrir nuevo fichero y pegar; Guardar en la carpeta creada y nombrar el nuevo archivo; Comenzar a introducir los datos solicitados por el programa.

    Instrucciones para la corridadel programa:Con el software Ud puede emplear las facilidades que ste ofrece, tales como evaluar un intervalo de variables u otras; Para la corrida del programa, Ud solamente debe introducir los datos que se van solicitando; Para efectuar la introduccin de cual-quier dato, borre marque el anterior y teclee el nuevo dato; Al cambiar cualquier dato, el programa instantneamente re-calcular y brindar los nuevos resultados, haciendo clic fuera de las expresiones de clculo.

    El ambiente de trabajo del software RACPIC y los resul-tados de la evaluacin y graficacin de los parmetros de sali-da fundamentales, se muestra en las figuras 3, 4, 5, 6, 7 y 8.

    FIGURA 3.Datos de entradas.

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    83

    FIGURA 4.Evaluacin del calibre de las partculas (L), para C= 3 tallos.

    FIGURA 5.Evaluacin del flujo (q), para C= 3 tallos.

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    84

    FIGURA 6.Evaluacin de la potencia til (N til), para C= 3 tallos y It = 1,117 kg m2.

    FIGURA 7.Evaluacin de la potencia total (N t), para C= 3 tallos y It = 1,117 kg m2.

  • Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, Vol. 20, No. 2, 2011

    85

    FIGURA 8.Evaluacin terica del modelo del momento de inercia en funcin de la aceleracinangular de 020 rad/s2.

    CONCLUSIONES Se elabora y registra un software (RACPIC) que facilita la

    evaluacin de los modelos tericos y que constituye una herramienta de utilidad durante el diseo y el perfecciona-miento de las picadoras de forraje del tipo de tambor con alimentacin manual para el caso de tallos gruesos;

    El software permite realizar la evaluacin, anlisis y gra-ficacin de los modelos tericos elaborados para cualquier

    intervalo, determinndose como varan las diferentes varia-bles en estudio;

    El software facilita la comparacin (a travs de su grafi-cacin) de los resultados tericos obtenidos mediante las expresiones de cada parmetro de salida, con respecto a los obtenidos durante las corridas experimentales realizadas, a travs de lo cual se corrobor la validez de la modelacin terica.

    REFERENCIASBIBLIOGRFICASVALDS, P; D. GONZLES y A. MARTNEZ: Determinacin experimental de propiedades fsicomecnicas de la caa de azcar para su

    procesamiento en molinos forrajeros, Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, 17(2): 1-6,2008.VALDS, P. A.: Modelacin fsico-matemtica del proceso tecnolgico del rgano de corte de tambor en las picadoras de forraje con alimen-

    tacin manual. 186pp., Tesis (en opcin al grado cientfico de Doctor en Ciencias Tcnicas Agropecuarias), Universidad Agraria de La Habana,LaHabana,Cuba, 2008.

    VALDS, P; A. MARTNEZ; R. AJALLA; E. BRITO y R. ALBNIGA: Influencia del ngulo de deslizamiento y la velocidad de la cuchilla sobre la energa especfica durante el corte de tallos de caa de azcar, Revista Ciencias Tcnicas Agropecuarias, 18(1): 21-26, 2009.