MOTORES Y TRACTORES EL TRACTOR
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EL TRACTOR OBJETIVOS - Conocer los distintos tipos de tractores en general . - Conocer las partes básicas de un tractor agrícola . - Conocer las partes y el funcionamiento de un motor Diesel y de un motor gasolinero.
1 EL TRACTOR AGRICOLA El tractor agrícola es un vehículo autopropulsado que recibe energía de un motor, la regula y/o transforma y la utiliza para realizar 3 tipos de labores: - De tiro o arrastre, Ej. tirar de una sembradora. - Estacionarias, Ej. al suministrar energía por su eje toma de fuerza a una desgranadora de maíz. - Móviles combinadas, Ej. Cuando tira de una cosechadora de forrajes y al mismo tiempo le entrega energía a través de su eje toma de fuerza.
1.1 a. -
CLASES Según el sistema de rodadura: De 2 ruedas o motocultores De 3 ruedas o cultivadores, tienen gran despeje vertical (0,8 a 0,9 m) De 4 ruedas o universal De orugas o cadenas, recomendables cuando se requiere tracción alta De semiorugas
Fig. 1 (a) Tractor de orugas o cadenas
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(b) Tractor de 2 ruedas o mula mecánica
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Figura 2. Tractor de orugas, las orugas son de caucho, es un híbrido entre el tractor de ruedas y el de cadenas
Fig. 3
b. -
(a) Tractor de 4 ruedas
(b) Tractores de 3 ruedas
Según la potencia Pequeños, potencias hasta 20 Kw. Medianos, de 20 a 40 Kw. Grandes, mas de 40 Kw. Actualmente existen tractores agrícolas de ruedas de hasta 350 Kw. de potencia.
1.2
PARTES
El tractor agrícola se divide en: - El motor, y - El chasis. - La Transmisión
2 EL MOTOR Es un dispositivo que transforma en energía mecánica cualquier otro tipo de energía que le sea suministrada. Existen varios tipos de motor, pero el mas utilizado en la mecanización agrícola es el de combustión interna, por lo que es el que estudiaremos.
3 EL CHASIS Es el esqueleto del tractor, sobre el cual se montan:
3.1
LA TRANSMISION
Controla el flujo de energía del motor hacia las ruedas y el eje toma de fuerza, y puede modificar la relación torque-velocidad de esta energía transmitida. Consta de:
3.1.1
EL EMBRAGUE
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Se puede pensar en él, como un interruptor que controla el flujo de energía del motor hacia la caja de cambios. Va colocado en la volante, a la que se adhiere por un disco a presión, al despegar este disco pisando el pedal de embrague, se interrumpe el flujo de energía hacia la caja de cambios.
Figura 27. Disco de embrague. El funcionamiento del embrague puede verse en el vinculo: How Clutches Work
3.1.2 LA CAJA DE CAMBIOS Permite variar la relación torque-velocidad de la energía transmitida. Los tractores generalmente tienen 4 velocidades hacia delante y una hacia atrás. El selector de rango es una palanca pequeña que introduce un engranaje en la transmisión y permite multiplicar estas velocidades por 2, esto es 8 velocidades hacia adelante y 2 hacia atrás. El funcionamiento de una caja de cambios puede observarse en el siguiente hipervinculo: How Manual
Transmissions Work
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Figura 28. Esquema de una caja de cambios.
3.1.3
EL PUENTE O EJE TRASERO
Esta formado por: - El diferencial, que permite que las ruedas traseras giren a distintas velocidades cuando se toman las curvas. - La corona, armazón que encierra al diferencial y en la que se cambia la dirección de flujo de energía a través de un par de engranajes cónicos. - Las reducciones finales, desmultiplican la velocidad de giro de los semiejes traseros, aumentando el torque; se ubica una en cada rueda trasera.
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Figura 29. El diferencial permite que las ruedas giren en angulos distintos
3.2
LOS ORGANOS DE TRABAJO
3.2.1 LA POLEA Va ubicada en el lado derecho del tractor, casi ya no se utiliza pues ha sido reemplazada por el eje toma de fuerza.
3.2.2
EL EJE TOMA DE FUERZA
Es un eje estriado que va ubicado en la parte posterior del tractor. Se le conoce también como p.t.o por sus siglas en ingles (power take off). Tiene dos velocidades de giro normalizadas: - 540 r.p.m., el eje tiene 6 estrías - 1 000 r.p.m., el eje tiene 21 estrías Este eje se utiliza para entregar energía mecánica a maquinas que así lo requieran pe. molinos, picadoras, cosechadoras, bombas de agua, etc. Modelos modernos de tractor traen 2 ejes toma de fuerza, uno en la parte delantera y el otro en la parte posterior.
Figura 30. Ejes toma de fuerza
3.2.3
LA BARRA DE TIRO
Es una barra ubicada en la parte trasera inferior del tractor que sirve para acoplar implementos al tractor. Hay 2 tipos de barras de tiro: - Fija, cuando no se puede mover hacia los lados - Oscilante, cuando se puede desplazar cierto ángulo hacia los lados.
3.3
LA DIRECCION
Sirve para guiar al tractor en su desplazamiento. Puede ser mecánica, mecánica-asistida o hidráulica.
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Figura 31. Sistema de direccion de un vehiculo.
3.4
LAS RUEDAS
Los primeros tractores tenían ruedas metálicas pero hoy casi todos tienen ruedas neumáticas porque: - Evitan excesiva compactación del suelo - Dan elasticidad al contacto suelo: tractor, amortiguando los golpes. - Crean una fuerza de adhesión suelo: tractor (agarre) que permite desarrollar fuerzas de tracción altas. Las ruedas neumáticas se pueden lastrar con agua para lograr una mayor adherencia suelo: tractor. Para esto se llena el 80 o 90% de su volumen con agua, pero nunca totalmente. La trocha o vía es la distancia horizontal entre las ruedas. Esta trocha puede variarse para adecuarla a las distintas distancias entre surcos de diversos cultivos. Las dimensiones de un neumático se expresan por su ancho y diámetro interno, en pulgadas pe. Un neumático de 13.6-38 tiene un ancho de 13.6 pulgadas y va montado en un aro de 38 pulgadas de diámetro. Las llantas radiales tienen mas flexibilidad en las paredes laterales, lo cual resulta en mas tracción al compararlas con llantas normales del mismo tamaño. Los tractores que jalan cargas pesadas son buenos candidatos para llantas radiales. Los mayores costos de las llantas radiales son recuperados con creces por la mayor tracción, ahorros de combustible y mayor vida de los neumáticos.
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Figura 32. Estructura de un neumático
3.5
LOS FRENOS
Permiten detener total o parcialmente el movimiento del tractor. Los mas utilizados son los frenos de disco, que pueden ser: - Secos - Húmedos, van sumergidos en aceite.
Figura 33. Sistema de frenos en un vehiculo. Las ruedas motrices traseras pueden ser frenadas juntas o separadamente, esto ultimo permite que el radio de giro del tractor en las cabeceras del campo (al dar vuelta) sea pequeño.
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Figura 34. Fajas de freno (1 y 6), discos de freno (9, 14, 15), tambores de freno (2 y 8)
3.6
EL SISTEMA HIDRAULICO
Se utiliza para controlar implementos enganchados al tractor y para dar energía hidráulica a implementos. Sus parte son: - Una bomba hidráulica que presuriza el fluido. - Uno o mas cilindros hidráulicos que transforman la energía hidráulica del fluido en energía mecánica. - El sistema de enganche de 3 puntos. Es el mas utilizado actualmente para acoplar implementos al tractor, permitiendo controlarlos completamente, por lo que se le conoce también como enganche integral. Consta de : - 2 brazos inferiores, que van conectados en un extremo al tractor y en el otro al implemento. En su parte central conectan a - 2 varillas de levante, que reciben su energía del pistón conectado al cilindro hidráulico señalado líneas arriba, a través de un eje. Estas varillas son las que al elevarse arrastran consigo a los brazos inferiores y estos a su vez al implemento. La varilla del lado derecho es telescópica (su longitud puede ser variada a voluntad). - 1 brazo superior o 3er punto telescópico, que se une por un extremo al tractor y por el otro a la conexión superior del implemento. Tanto los 2 brazos inferiores como el superior llevan en sus extremos conexiones de bola que permiten absorber ligeros desalineamientos tractor: implemento. - Templadores, sirven para evitar que el implemento una vez levantado se bambolee hacia los lados y golpee los neumáticos traseros del tractor. Conexiones rápidas, son 2 (y en algunos modelos 4) conexiones que permiten acoplar mangueras hidráulicas al tractor y por las cuales se puede extraer fluido hidráulico a presión para operar cilindros hidráulicos remotos.
Figura 35. Brazo superior o 3er punto del sistema hidráulico.
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Figura 36. Sistema hidráulico de enganche integral o de 3 puntos.
4
ASPECTOS HUMANOS EN EL DISEÑO DEL TRACTOR
El diseño del tractor moderno incluye consideraciones de tipo humano. Estas consideraciones, cuando se incorporan adecuadamente al diseño, permiten al operador realizar muchas tareas complejas con eficiencia, seguridad y un mínimo de fatiga. En general los factores humanos incluyen: - comodidad de manejo - visibilidad - localización y acomodo de los controles - facilidad en la operación de los controles - diseño para comodidad térmica, entre 18 y 24 oC - control de sonido, debe de ser inferior a 90 decibeles
Figura 37. Asiento de tractor de diseño ergonómico y múltiples ajustes.
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BIBLIOGRAFIA 1. 2. 3. 4. 5. 6.
CULPIN C., Farm Machinery. BSP Professional Books, Gran Bretaña, 1987, 450 p. LILJEDAHL, CARLETON, TURNQUIST, SMITH. Tractores y sus unidades de potencia. Ed. Limusa, Mexico, 1991. 432 p. HUNT D., Maquinaria agrícola. Ed. Noriega LIMUSA, Mexico, 1991, 451 p. HERRANDINA. Mecanización Agrícola. 2 tomos , Lima 1993. CROSS, T. Farm Machinery Management. University of Tennesse. USA. 2001. Pagina Web “How Stuff Works”. www.howstuffworks.com
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