MAQUINARIA AGRICOLA INFORME DE PRACTICA – PATINAMIENTO
YUDY ALEJANDRA CADENA FLOREZ JESSICA ALEJANDRA ESCOBAR LAMILLA YEIMMI CAROLINA HERNANDEZ TALAGA FABIAN JUAN DAVID ZUÑIGA
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD INGENIERIA AGRICOLA GARZON- HUILA 2016
*CARLOS MARTINEZ WALLEZ
TABLA DE CONTENIDO
introducción objetivos marco teórico procedimientos resultados conclusiones anexos
1. INTRODUCCION
La labranza es una actividad agrícola la cual integra un sinnúmero de implementos para su desarrollo, estas a su vez son de gran ventaja ya que facilitan las labores y por ende los rendimientos, siempre y cuando haya un buen uso y acondicionamiento por parte de los operarios. En los tractores agrícolas, la transmisión rueda/suelo es la que provoca el principal desaprovechamiento de energía. Las dos causas principales son: las pérdidas por rodadura (debidas a la resistencia opuesta por el suelo al propio desplazamiento del tractor) y las perdidas por patinamiento (manifestadas en una reducción de la velocidad real de avance, Y por lo tanto una disminución de la superficie trabajada por unidad de tiempo). Las pérdidas por patinamiento aumentan considerablemente cuando los esfuerzos de tracción solicitados al tractor son altos en relación a su peso. Así, cuando el patinamiento pasa del 10 al 25 %, significa que, desarrollando la misma potencia, el tractor realiza aproximadamente un 15% menos de trabajo, consumiendo el mismo combustible, por lo tanto, es indispensable el cálculo de este para evitar las perdidas. el contenido de esta práctica estará basado en el cálculo del patinamiento absoluto (sin implementos en sus ruedas de tracción) y relativo (con implementos en las ruedas traseras), con arados y cinceles respectivamente; con el fin de calcular la eficiencia de campo.
2. OBJETIVOS
General
Determinar el patinamiento absoluto y relativo en rastra y cincel en un tractor de la granja experimental de ingeniería agrícola.
-
Específicos Determinar la eficiencia de campo con los resultados de patinamiento del tractor. conocer las diferencias entre velocidades, tiempo, y revoluciones en el avance entre un tractor con carga y sin carga. Evaluar la magnitud de los valores registrados y analizar las situaciones que pueden estar influyendo en ellos.
-
graficar el perfil de corte de los diferentes implementos para saber si es homogéneo.
3. MARCO TEORICO
3.1 PATINAMIENTO
El patinamiento sucede cuando una llanta rota sobre una superficie y su avance no es directamente proporcional a su rotación. Este es un factor que disminuye la potencia y por lo tanto contribuye a disminuir la eficiencia de los tractores. Es necesario tener en cuenta las características del terreno sobre el cual se va a pasar la maquinaria, conocer la resistencia a la rodadura del terreno y conocer el nivel de resbalamiento de la maquinaria al trabajar en dicha superficie. Además, es necesario saber si el coeficiente de resbalamiento está dentro del intervalo aceptado teóricamente ya que conociendo este factor se podrá determinar si debemos de hacer los cambios respectivos como cambiar las ruedas o elegir otro tipo de maquinaria. Lo que más cuenta en el diseño para disminuir las pérdidas de potencia por rodadura, favoreciendo la transitabilidad, es el uso de ruedas con más superficie de apoyo. La menor presión por cm2 de suelo se traduce en una huella de menor profundidad. Con neumáticos más anchos se gana superficie de apoyo, pero resulta más conveniente cuando se recurre a neumáticos de mayor diámetro. Esto explica por qué un tractor articulado con cuatro ruedas iguales tiene mayor transitabilidad en suelos blandos que un tractor convencional de tracción simple que tenga la mitad de su peso. Para disminuir el patinaje existen dos alternativas: una es aumentar el peso sobre las ruedas de tracción mediante el empleo de lastre (estático y dinámico) y otra es aumentar la superficie de apoyo a través de un neumático más grande o del empleo de duales. Con la primera de las opciones se pretende afirmar el suelo en la zona donde se produce el agarre del neumático. La segunda se impone cuando el suelo no está en condiciones de ser afirmado (compactado). Si el suelo es blando y tiene baja capacidad para absorber el esfuerzo horizontal de la rueda, recurrir a un neumático con mayor superficie significará que cada cm2 de suelo se verá sometido a un esfuerzo menor y llegará un punto en que lo resistirá. Las pérdidas por patinamiento aumentan considerablemente cuando los esfuerzos de tracción solicitados al tractor son altos en relación a su peso. Así, cuando el patinamiento pasa del 10 al 25 %, significa que, desarrollando la misma potencia, el
tractor realiza aproximadamente un 15% menos de trabajo, consumiendo el mismo combustible.
3.2 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD EFECTIVA DE CAMPO (C.E.C.) La Capacidad Efectiva de Campo es la relación existente entre la superficie trabajada en una tarea dada y el tiempo total que dispuso para realizarla. Están considerados en ella todos los períodos de tiempo no utilizados en trabajo real de la herramienta considerada.
3.3 DETERMINACION DEL PATINAJE EN CAMPO
3.3.1 RELACIONANDO LAS VELOCIDADES EN VACIO Y CON CARGA DE TRACCIÓN
Se debe calcular la velocidad de avance en vacío (sin carga) y luego la velocidad en trabajo (con carga), siempre con el mismo régimen de giro del motor. A esta diferencia de velocidad la relacionamos a la determinada en vacío y la llevamos a porcentaje.
% 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑡𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 sin 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 − 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 ∗ 100 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑖𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
3.3.3 RELACIONANDO LOS TIEMPOS REGISTRADOS DISTANCIA EN VACIO Y CON CARGA DE TRACCIÓN
EN
IGUAL
Dado que en las determinaciones de las velocidades puede tomarse la misma distancia, el tiempo en recorrerla variará en una relación inversa con la velocidad, por lo que llegaremos a igual resultado si a la diferencia de los tiempos registrados en las dos situaciones la relacionamos con el tiempo medido con el tractor trabajando (con carga).
% 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑡𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜) =
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 − 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 sin 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 ∗ 100 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
3.4 VELOCIDAD PERDIDA: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 = 𝑣𝑒𝑙. sin 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 − 𝑣𝑒𝑙. 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
3.5 TIEMPO DE PATINAMIENTO: 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑡𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑡. 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 − 𝑡. sin 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
3.6 PERFIL DE CORTE Una vez realizados los cálculos, se procederá a graficar el perfil de corte, para analizar su homogeneidad.
4. METODOLOGÍA 4.1 MATERIALES
5 jalones flexómetro tractor rastra cincel apuntes
4.2 UBICACIÓN la práctica se realizó el 5 de noviembre en la granja experimental de ingeniería agrícola de Neiva.
4.3 PROCEDIMIENTO
I.
Se utilizó una rastra acoplada al tractor de la barra de tiro con un ancho de corte de 2,30 m y longitud de 40 metros, y velocidad del tractor a 1800 rpm. se inicia la labor con la rastra levantada
10 METROS
II.
III. IV.
20 METROS
30 METROS
40 METROS
Se realizaron 3 pasadas por la longitud del terreno, contabilizando así dos personas con un cronometro el tiempo (una persona al inicio y otra al final del recorrido) y adicionalmente una persona el N° de vueltas tanto de carreras vivas como de muertas. se vuelven a tomar los datos de t y N° de vueltas en carreras vivas y muertas solo que con la rastra en el suelo. Finalizada esta labor, se procedió a observar los perfiles de corte ubicados en cada jalón (10 m), se limpiaron un poco para tomar diferentes alturas a distintos puntos de distancias. esto con el fin de realizar la gráfica del perfil de corte.
FOTO. V.
VI.
FOTO
La actividad se repite nuevamente, donde la rastra es reemplazada por cincel vibratorio con un ancho de corte de 1.34 m, distancia del recorrido 40 m y el tractor a una velocidad de 1800 rpm. Se observa el perfil de corte y toma de alturas a diferentes distancias.
5. RESULTADOS RASTRA PATINAMIENTO 2 METODOS: 1. METODO ABSOLUTO 2. METODO RELATIVO
PATINAMIENTO ABSOLUTO
Relacionando el perímetro de las llantas con la cantidad de vueltas y de acuerdo a lo estipulado se tienen lo siguiente ecuación: 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝜋 ∗ 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
Figura 1. Determinación de Patinamiento. Se determina el diámetro del tractor mediante las ecuaciones expresadas a continuación:
Figura 2. Diámetros del tractor
Determinación del diámetro de la llanta del tractor: D1: 160 Cm D2: 152 Cm Promedio: 156 cm 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝜋 ∗ 156 𝑐𝑚 = 490,08
Ancho de trabajo de la rastra: 2,30 m Velocidad: 1800 rpm RASTRA SIN CARGA N° DATOS TIEMPO DE CARGA VIVA (Seg) VUELTAS TIEMPO DE CARGA MUERTA (seg) 1 32 8 16,59 2 31,82 8 22,96 3 32,37 8 prom 32,06 8 19,77
RASTRA CON CARGA N° DATOS TIEMPO DE CARGA VIVA (Seg) VUELTAS TIEMPO DE CARGA MUERTA (seg) 1 34,08 8,5 16,56 2 34,37 8,3 32,48 3 34,63 8,5 prom 34,36 8,4 24,52
PATINAMIENTO RELATIVO
Relacionando los tiempos registrados en igual distancia sin carga y con carga en tracción. para el cálculo de patinamiento relativo se tiene en cuenta el tiempo recorrido por el tractor primeramente sin carga y posteriormente con carga, aplicando las ecuaciones.
Tiempo de Patinamiento: 𝑻𝑷 = 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒄𝒐𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 − 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝐬𝐢𝐧 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂.
Velocidad perdida: 𝑽𝒑 = 𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 − 𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒄𝒐𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂
(promedio)
Determinación del % patinamiento por velocidades: % 𝒑𝒂𝒕 𝒗𝒆𝒍 =
𝑽𝒔 − 𝑽𝒄 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑽𝒔
donde: Vs: velocidad sin carga. Vc: Velocidad con carga.
Determinación de patinamiento por tiempo:
% 𝒑𝒂𝒕 𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 =
𝒕𝒄 − 𝒕𝒔 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝒕𝒄
donde: ts: tiempo sin carga. tc: tiempo con carga.
PERFIL DE CORTE
Un factor muy importante para poder determinar el rendimiento del tractor es conocer el ancho del corte. Este se determina en campo haciendo avanzar el tractor con la rastra y midiendo el ancho total y el perfil que este deja a su paso, y se hace una marcación triangular.
4
5
3
JALON #3 TABLA
CINSEL
Ancho de trabajo: 1,34 m
CINSEL CON CARGA N° DATOS TIEMPO DE CARGA VIVA (Seg) VUELTAS TIEMPO DE CARGA MUERTA (seg) 1 39,44 9 24 2 37,22 9 26,93 3 35,40 8,25 prom 37,35 8,75 25,46
𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝜋 ∗ 156 𝑐𝑚 =
RASTRA SIN CARGA N° DATOS TIEMPO DE CARGA VIVA (Seg) VUELTAS TIEMPO DE CARGA MUERTA (seg) 1 32 8 16,59 2 31,82 8 22,96 3 32,37 8 prom 32,06 8 19,77
CAPACIDAD EFECTIVA (CEC)
EFICIENCIA DE CAMPO (EC)%
RENDIMIENTO DE LA JORNADA
PERFIL DE CORTE JALON #3 TABLA
SEMBRADORA DIRECTA
Referencia: semeato SHM 11/13 plantio directo. Potencia: 75 Hp-f PROCEDIMIENTO: En la sembradora directa utilizamos semillas de arroz, esto con el fin de calcular la cantidad de semillas en kg*has 1. medimos el diámetro de la llanta para calcular el perímetro. 2. se hace 10 vueltas a las llantas.
Diámetro de la Llanta: D1: 73 Cm, D2: 73 Cm
Ancho de Trabajo: 2,10 m.
Una vez conocido estos valores se procede el tanteo 3 veces para obtener el peso de las semillas según el número de vueltas de las llantas.
RESULTADOS 1 TANTEO: peso de las semillas.
Muestra 1: 40 gr Muestra 2: 40 gr Muestra 3: 45 gr
Promedio: 41, 66 gr
2 TANTEO:
Muestra 1: 40 gr Muestra 2: 30 gr Muestra 3: 37 gr
Promedio: 35,66 gr
3 TANTEO:
Muestra 1: 26 gr Muestra 2: 38 gr Muestra 3: 44 gr
Promedio: 36 gr
TOTAL, DE PROMEDIO: 37,77 gr
DETERMINACION DEL PERIMETRO: 𝝅(𝟎, 𝟕𝟑) = 𝟐, 𝟐𝟗 𝒎
CALCULO DE LA CANTIDAD DE SEMILLAS EN KG*HAS 𝟐, 𝟐𝟗 𝒎 ∗ 𝟐, 𝟏 𝒎 = 𝟒, 𝟖 ∗ 𝟏𝟎 = 𝟒𝟖 𝒎𝟐 AREA: 48 𝑚2
48 𝑚2 = 0,0048 ℎ𝑎𝑠 10.000
0,490 𝑘𝑔 = 𝟏𝟎𝟐, 𝟎𝟖 𝒌𝒈 ∗ 𝒉𝒂𝒔 0,0048 ℎ𝑎𝑠
SEMBRADORA ENGANCHE DE TRES PUNTOS
Referencia: New Holland 8030 montana. Potencia: 125 Hp-f. PROCEDIMIENTO: En la sembradora enganche de tres puntos, utilizamos semillas de maíz, esto con el fin de calcular la cantidad de plantas por has. 3. medimos el diámetro de la llanta para calcular el perímetro. 4. se hace 10 vueltas a las llantas.
Diámetro de la Llanta: D1: 48 Cm, D2: 48 Cm
Ancho de Trabajo: 2,36 m.
Una vez conocido estos valores se hace el procedimiento conociendo el peso total de las semillas y la cantidad de grano en cada muestra.
RESULTADOS
Muestra 1: 35 gr Muestra 2: 32 gr Muestra 3: 30 gr
Numero de semillas: 119 Numero de semillas:127 Numero de semillas:101
Suma total del Numero de semillas: 347 347 = 115,6 𝑔𝑟 ∗ 4 = 𝟒𝟔𝟐, 𝟒 𝒈𝒓 3
462,4 𝑔𝑟 = 𝟎, 𝟒𝟔𝟐𝟒 𝒌𝒈 1000
DETERMINACION DEL PERIMETRO: 𝝅(𝟎, 𝟒𝟖) = 𝟏, 𝟓𝟎 𝒎
1,50 𝑚 ∗ 10 = 𝟏𝟓, 𝟎𝟕 𝒎 15,07 𝑚 ∗ 2,36 𝑚 = 𝟑𝟓, 𝟓𝟔 𝒎𝟐
35,56 𝑚2
0,4624 𝑘𝑔
10.000 𝑚2
x
𝒙 = 𝟏𝟐𝟗, 𝟖 𝒌𝒈 ∗ 𝒉𝒂𝒔
129.8 𝑘𝑔 ∗ ℎ𝑎𝑠 = 𝟒𝟑𝟐𝟔𝟔𝟔 𝒑𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 ∗ 𝒉𝒂𝒔 0,0003 𝑘𝑔
https://mecanizacionagricolafca.files.wordpress.com/2012/10/prc3a1ctico-patinamiento.pdf http://www.masquemaquina.com/2016/01/midiendo-el-deslizamiento-patinamiento.html https://www.clubensayos.com/Temas-Variados/Patinamiento-en-maquinaria/2775043.html
http://documents.tips/documents/patinamiento-practica-2-y3.html
