UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA
DEPARTAMENTO DE MAQUINARÍA AGRÍCOLA Y ENERGÍAS RENOVABLES ARADURA CONVENCIONAL: ARADO DE VERTEDERA O REJAS VS ARADO DE DISCOS
PROFESOR: Ing. Vásquez Cáceres, Jaime Eduardo
CURSO: Maquinaria Agrícola
ALUMNOS: Vásquez Ramirez, Gianella Lizet
La Molina 2017
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INTRODUCCION
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ARADOS DE DISCO CARACTERÍSTICAS DE LOS ARADOS DE DISCO
Se trata de un arado formado por discos en forma de casquete esférico que giran alrededor de unos ejes unidos al bastidor. Estos ejes forman un cierto ángulo con la dirección de avance, encontrándose, por otra parte, inclinados con relación al plano horizontal. La tierra cortada por el disco presiona sobre este y le hace girar, arrastrando y elevando el suelo; cuando alcanza una cierta altura, una rasqueta desvía la trayectoria de las partículas, que caen al fondo del surco, produciendo de este modo el volteo.
Arado de discos
Cuando se trabaja con este tipo de arado, no están definidas la pared y el fondo del surco, como ocurre con los arados de vertedera; con los discos, la solera que se forma es ondulada. La banda de tierra cortada es fraccionada enérgicamente, debido a que el disco ataca casi siempre siguiendo un ángulo abierto, complementando esta acción pulverizadora, la rasqueta. En principio, este género de trabajo se asemeja al de una vertedera cilíndrica corta; no obstante, si la tierra es muy cohesiva, para ciertas profundidades de trabajo, este arado trabaja formando terrones bastante gruesos. Si por el contrario el suelo tiene plasticidad, se forman terrones muy apelmazados (junto con una cierta cantidad de tierra fina), que son muy difíciles de romper en cuanto se endurecen.
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Estos arados están indicados para:
Terrenos pesados y adherentes, en los que existe gran dificultad de deslizamiento del suelo sobre la superficie de volteo, así como para aquellos terrenos en los que se ha formado suela de labor. Terrenos secos y duros, en donde es problemática la utilización del arado de vertedera, debido a que no es fácil conseguir su penetración. Terrenos en los cuales, por razones de su constitución, tanto de textura como de estructura, el arado no debe invertir la banda de tierra. Terrenos muy abrasivos, en los cuales se produciría un serio desgaste de las piezas que no san giratorias como los discos.
ELEMENTOS DE TRABAJO a) Disco: Constituye el elemento fundamental en estos arados, ya que es quien realiza el trabajo. Se trata de un casquete esférico que puede girar sobre un eje diametral. Estos casquetes tienen diámetros y radios de curvatura de dimensiones diversas, adaptadas a las distintas labores y suelos.
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Las dimensiones que caracterizan a un disco (en función de los distintos diámetros) son las siguientes:
El valor del radio del casquete esférico viene a estar comprendido entre 0,8 y 1,2 veces el valor del diámetro.
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La concavidad del disco: El disco tiene una cierta concavidad para obtener una acción de levante del prisma de tierra.
A mayor concavidad, el disco penetra menos en el suelo y a menos concavidad, la penetración es mayor.
Discos con poca concavidad levantan y voltean menos el prisma de tierra, pero lo hacen más rápido. Discos con mayor concavidad favorecen un levante gradual del prisma de tierra y así el volteo será mejor. Por consiguiente, para un buen trabajo se necesitan discos con una concavidad mayor en suelos pesados, y discos con concavidad menor en suelos livianos.
Afilado del disco: Existen dos formas para afilar los discos; afilado interior y afilado exterior. El afilado interior corta mejor en tierra dura paro tiene menor duración. El afilado exterior corta menos pero tiene mayor duración y permite un trabajo mejor a velocidades altas.
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Los discos se construyen a partir de una chapa de acero laminada, la cual es moldeada, estampada y tratada térmicamente para conseguir mediante esta última operación la dureza superficial necesaria para evitar los posibles desgastes, sobre todo en el borde .Existen tres tipos fundamentales de bordes:
Borde liso con biselado exterior
Borde liso con biselado interior
Borde escotado o dentado
b) Brazo porta disco o cama Se trata de un conjunto de elementos que se unen al disco con el bastidor del arado. Esquema del brazo portador
E = eje vertical
1. Brazo central. 2. Eje. 3. Carcasa. 4. Rodamientos. 5. Tuerca de regulación. 6. Perno. 7. Placa soporte del disco.
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Consta de un brazo central en cuyo extremo lleva un eje soldado al disco que gira con este cuando se trabaja. Se une a la carcasa mediante unos rodamientos que facilitan el movimiento de rotación; estos, con el tiempo se desgastan, debido fundamentalmente a las cargas a que está sometido durante el trabajo, produciendo una serie de holguras por las cuales se aumenta el riesgo se rotura .Existe una tuerca de regulación que permite inclinar más o menos el disco hacia delante, girando alrededor de un perno .Entre la carcasa y la placa soporte del disco existe una junta de goma que impide el paso de elementos abrasivos que puedan dañar los rodamientos. Otra característica del brazo porta disco es que debe tener la posibilidad de girar alrededor de un eje vertical, a fin de poder modificar la posición del disco en sentido lateral. c) Rasqueta: Es una reja situada en el interior del disco, su misión es ayudar al volteo del terreno y limpiar el disco de la tierra que quede adherida al mismo.
Arado de discos con rasquetas
d) Rueda trasera: Situada en la parte posterior, la rueda trasera tiene como misión guiar el arado según la dirección de marcha. Esta pieza tiene una cierta inclinación sobre el fondo del surco, así como una pestaña a lo largo del diámetro, de manera que permite asentar mejor el arado, a la vez que absorbe el empuje lateral realizado por el terreno sobre el disco. Algunas veces se utilizan contrapesos en la rueda trasera cuando la penetración es difícil, sobre todo en suelos duros. Estos contrapesos no solo ayudan a la penetración de los discos, sino que también permiten que la rueda del surco mantenga el arado funcionando con gran estabilidad.
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Según el tipo de suelo se incluyen rasquetas en la rueda trasera, a fin de evitar que se forme una capa dura de suelo sobre la superficie ;se aconseja montarlas en suelos adherentes y blandos. e) Bastidor Es de forma similar al empleado en los arados de vertedera; en los de discos hay una tendencia a utilizar un travesaño hueco de sección circular al cual van unidos los cuerpos de arado, ruedas y sistema de enganche del tractor.
Disco en posición de frente con respecto del bastidor Vista aérea del bastidor y del disco
Angulo del disco con relación al avance del arado
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REGULACIONES EN EL ARADO DE DISCOS a) Angulo de Corte
Proyección del disco sobre un plano horizontal El ángulo de corte es al ángulo que forman la línea de avance o dirección de marcha junto con el diámetro horizontal del disco. La modificación de este ángulo se lleva a cabo actuando sobre el brazo soporte, pudiendo permitir el giro en un sentido u otro alrededor deleje vertical de dicho brazo. De este modo puede también controlarse la anchura de trabajo, ya que la superficie del disco proyectada sobre un plano perpendicular a la línea de avance varía con este ángulo. Los valores más corrientes son de 40 a 45º. También puede modificarse el ángulo de corte actuando sobre las ruedas o bien modificando el punto de enganche. Si el punto de enganche está situado a la derecha, la anchura de labor es menor que si está situado a la izquierda. b) Angulo de Inclinación Es el ángulo que se forma con la vertical del plano del disco. Semodifica haciendo variar la inclinación del soporte del disco enrelación al brazo. Este ángulo varia de 10 a 20º; al aumentar, semejora la penetración del disco en suelos adherentes y pesados quetienen tendencia a enrollarse bajo el borde de corte en el fondo delsurco. Al disminuir el ángulo de inclinación, se mejora el trabajo deldisco en suelos sueltos.
Regulación del ángulo de inclinación
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Cuanto más pequeño sea el ángulo de inclinación, mayor es la presión del suelo, resultando una mayor velocidad de giro del disco, mayor pulverización del suelo, mejor corte y enterrado de rastrojo.
Ajuste vertical del disco
c) Regulación del enganche La posición del centro de resistencia es realmente difícil de determinar, teniendo en cuenta además que varía con el tipo de suelo e inclinación de los discos. Prácticamente se considera que el centro de resistencia se encuentra por debajo del eje que atraviesa los discos en un punto situado en la primera mitad del arado .La línea de tracción de los arados de discos arrastrados pasa por el punto de enganche (tractor y apero) y el centro de resistencia. Para arados semisuspendidos y suspendidos, al no haber un único punto de enganche (por ir a tres puntos), este resulta de la intersección delos brazos de enganche .Estos arados se estabilizan en la parte delantera por el tractor, mas concretamente por la rigidez de los dos brazos inferiores del enganche y eventualmente por una rueda de control de la profundidad.
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Tipos de arado de discos Se pueden dividir en arados de discos tipo estándar y arados de discos tipo vertical Los primeros consisten de un número de discos individuales, cada uno montado al chasis por medio de un portadiscos .Los de tipo vertical tienen discos separados entre si sobre el eje mediante carretes espaciadores; el cuerpo entero gira como una sola unidad en forma similar a las rastras de discos. Arado de Disco Fijo, tipo Integral: Consiste de tres partes.
El cuerpo de discos que forma a su vez el bastidor o armadura del arado. Es la parte operativa del arado. El sistema de enganche mediante el cual se engancha el arado en el sistema de tres puntos del tractor. La rueda trasera que sirve para contrarrestar las fuerzas laterales.
Vista aérea de un arado integral de cuatro discos 1. Manivela para hacer girar el eje acodado para acomodar la posición de sus pernos durante el enganche. 2. Punto común de enganche al arado; se encuentra a la mitad del eje acodado. 3. Eje acodado con dos pernos para el acople en las rotulas de las barras inferiores de tiro, del sistema de enganche del tractor. 4. Punto común de resistencia del arado de cuatro discos. 5. Cuerpo de discos. 6. Concesión del portadisco al bastidor con dispositivo para justar la inclinación horizontal del disco. 7. Rueda guía o posterior. 12
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Arado de disco fijo, tipo arrastre: Comprende las siguientes partes:
1. Rueda de surco. 2. Sistema de enganche. 3. Rueda de cola. 4. Rueda de campo.
Arado de disco reversible, tipo integral: Estos arados pueden trabajar hacia la derecha como los de una sola vía y también hacia la izquierda .El arado de discos de doble vía tiene una construcción enteramente simétrica, consiste de las siguientes partes principales:
Una armadura en forma triangular simétrica. Un cuerpo de discos, incluye el bastidor, los portadiscos y los discos. Tiene además un mecanismo para cambiar la inclinación delos discos respecto al plano horizontal, desde una inclinación hacia la derecha hasta una hacia la izquierda con respecto al bastidor. Una rueda guía o rueda posterior que igualmente tiene una posición izquierda y otra derecha respecto al eje central del arado y de la dirección de avance.
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1. Los dos puntos de enganche de las barras inferiores de tiro del tractor. 2. Soporte del rodillo y del extremo delantero del bastidor del cuerpo de discos. 3. Punto de conexión de la barra del mecanismo de control que regula la inclinación horizontal de los discos. 4. Agujeros que permiten el ajuste de la inclinación horizontal de los discos según condiciones del suelo. 5. Inclinación horizontal de los discos en la posición derecha. 6. Punto de giro del cuerpo de discos. 7. Rueda guía.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ARADO DE DISCOS Ventajas:
Buena mezcla del suelo. Pasa rodando sobre cualquier obstáculo (piedras, raíces). No se obstruye. Menos desgaste de las partes en funcionamiento (bordes dediscos). Menos peligro de formación de una solera en el surco.
Desventajas:
Voltea mal el suelo. No incorpora bien materia orgánica y malas hierbas porque no sepueden montar descortezadoras. No hay posibilidad de seleccionar el cuerpo del arado según lascaracterísticas del suelo. Mala penetración de los discos en el suelo, siendo difícil detrabajar suelos duros o cascajosos. No se puede trabajar en terrenos inclinados, a consecuencia deuna gran presión lateral del arado de discos. No existen arados de discos de tiro animal.
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ARADOS DE VERTEDERA El arado de vertedera es uno de los aperos para labores profundas masextendido. Las labores que se realiza con arado de vertedera son:inversión de la capa arable y pulverización de la misma, estasoperaciones producen efectos como.
Aumento de poros en el suelo. Mayor capacidad de almacenamiento de agua. Enterrado de parásitos y restos vegetales .Otro efecto del volteo es el de elevar a la superficie las capas inferiores y por lo tanto los microorganismos que estas contienen.
TIPOS DE VERTEDERAS Las vertederas son las piezas del arado que elevan, pulverizan con mayor o menor intensidad y voltean un prisma de tierra, que previamente ha sido cortado por la reja .En la superficie de la vertedera existen dos zonas bien diferenciadas por su cometido: Frente y Ala.
Partes de la superficie de trabajo de la reja y vertedera a) Reja b) Frente c) Ala
Frente: Tiene como misión continuar al proceso de rotura del terreno iniciado en la reja, pulverizando los fragmentos del suelo resultantes de la acción de esta e iniciando el volteo del mismo. Ala: Su misión fundamentalmente es conducir las partículas para depositarlas junto al surco contiguo, es decir, realiza el volteo, que será más o menos suave según su forma y velocidad de trabajo. A medida que el prisma va avanzando sobre la superficie de la vertedera va produciéndose el volteo.
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Se puede observar que los ángulos indicados de las tangentes se hacen cada vez mayores a media que se aproxima al extremo del ala. En el perfil existen cuatro tramos fundamentales (AB, BD, DE, EA) cuyas funciones son las siguientes:
Tramos que componen el perfil de la vertedera. AB: Borde de la pared del surco. BD: Perfil superior. DE: Borde del surco. EA: Línea de unión con la reja
CLASIFICACIÓN DE LAS VERTEDERAS
A pesar de la gran diversidad de formas existentes, se puede establecer por la geometría, tres tipos fundamentales de vertederas. a) Cilíndrica. b) Universal. c) Alabeada.
Tipos de vertedera
Vertederas Cilíndricas: Son todas aquellas vertederas cuyas líneas de nivel horizontal son rectas paralelas entre si y asimismo paralelas a la línea de unión dela reja y de la vertedera ,Por lo que a su forma de trabajar se refiere, la banda de tierra cortada tiende a seguir una trayectoria helicoidal, como si se tratara de enroscarse en el cilindro. En estas condiciones, como el camino recorrido en una rotación es relativamente corto para las partículas situadas en la parte superior y por lo tanto, más cercanas del eje del cilindro que aquellas situadas en la base del prisma, ocasiona una serie de tensiones internas en la masa de tierra que provocan su rotura.
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Vertederas Universales: Son aquellas que se componen de dos zonas diferentes; la primera corresponde al frente, de forma cilíndrica y la segunda al ala, conforma alabeada, realizando pues dos trabajos combinados, pulverización y volteo. Estas piezas son utilizadas en zonas con mayor pluviometría que para el caso de las cilíndricas. En general se adaptan bien a una amplia gama de suelos. Vertederas Alabeadas En las cuales el prisma de tierra apenas es desmenuzado y si totalmente volteado; dicho volteo se realiza en una longitud superior al de las cilíndricas y universales, de ahí que las alabeadas sean más alargadas que las anteriores .Si se atiene al grado de inclinación, las vertederas se pueden clasificar en: a) Empinadas. b) Semi empinadas. c) Tendidas. Tipos de vertedera según su grado de inclinación: Vertederas Empinadas: Estas por lo general tienen un elevado ángulo de ataque de la reja; se utilizan para labores profundas y velocidades de trabajo comprendidas entre 4 y 6 km/h, se puede decir que están ligadas a las vertederas cilíndricas. Vertederas Semi enpinadas: Corresponden a un tipo intermedio entre los dos extremos. Se utilizan para labores de pulverización y enterrado de hierbas; la profundidad de trabajo es inferior a las anteriores, estando las velocidad es comprendidas entre 5 y 7 km/h. Vertederas Tendidas Se refiere a que están ligadas a las helicoidales; su longitud, comparada con la anchura, es mayor que las dos anteriores. Son verdaderas típicas de realizar volteo. Las velocidades de trabajo están comprendidas entre 6 y 9 km/h, siempre y cuando para este último caso la tierra no sea lanzada a gran distancia. Debido a la mayor superficie de contacto con el suelo y sobre todo a la velocidad, requieren una mayor fuerza de tracción y en consecuencia, absorben una mayor potencia. No obstante es el suelo quien, en último caso, condiciona esta resistencia. Cuando una vertedera esta constituida por dos piezas, se dice que es PARTIDA.No se debe olvidar que la reja es la consecuencia de una primera partición que se realizó sobre la pieza original que volteaba el prisma de tierra. El desgaste desigual de cada una de las zonas en contacto con el suelo condicionado a reemplazar las superficies mas desgastadas después de un cierto número de horas de trabajo, aprovechando el buen estado de las menos afectadas.
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Vertedera partida
Otro tipo de vertedera aun poco usado es el llamado DE REJILLA o DISCONTINUA. Al tener menor superficie de contacto con el suelo, la presión de este sobre las tiras de metal aumenta, impidiendo que quede pegado sobre ella. Son utilizadas en suelos muy arcillosos y con alto contenido de humedad.
Vertedera discontinua
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