martes, 8 de junio de 2010

Importancia en el Sector Productivo

Importancia en el sector productivo.

La mecanización agrícola tal y como la entendemos en la actualidad, es decir motorizada, tiene dos objetivos fundamentales:

1. Aumentar la productividad por agricultor.
2. Cambiar el carácter del trabajo agrícola haciéndolo menos duro, más atractivo, cómodo y seguro.

Los seres humanos, a diferencia de las unidades de potencia o los motores, son muy ineficientes e ineficaces; están limitados a un rendimiento energético continuo de menos de 0.1 Kw y tienen por consiguiente, un valor casi nulo como fuentes primarias de potencia. Para que los trabajadores agrícolas puedan ser debidamente remunerados por su labor, deben ser productores eficientes controlando la potencia en vez de ser la fuente de ella.

Aunque los tractores han existido por más de un siglo, se les dio un primer impulso durante la Primera Guerra Mundial y alcanzaron su máximo ímpetu durante la Segunda Guerra Mundial, en caso, debido al enorme incremento en la demanda de alimentos y fibras con una disponibilidad de trabajo agrícola reducida.

La evolución del tractor ha venido acompañado de cambios en la tecnología aplicada en los campos agrícolas y en el tamaño de estos. El tractor a progresado de su uso primario como sustituto de potencia animal (Fig. 1-1) a las actuales unidades diseñadas para múltiples usos: potencia de tracción, bandas de potencia, transmisión de potencia en la bomba de fuerza, implementos montados al tractor, unidades hidráulicas con control remoto, cabinas modernas con clima controlado y dirección de poder; todo esto para ampliar la utilidad y eficacia del tractor moderno (Fig. 1-2).




















Fig. 1-1. Potencia animal. Fig. 1-2. Tractor moderno.

Aspectos Generales del Tractor

UNIDAD I. ASPECTOS GENERALES DEL TRACTOR.

Si consideramos la importancia que actualmente tiene la intervención de la maquinaria en la agricultura, podremos comprender el porqué se necesita una acción definitiva en la formación de profesionales con especialidad en esta rama, pues es notoria la urgente solución que se requiere en el ramo agropecuario en cuanto a la eficiencia, calidad, rapidez y economía de los diversos trabajos que deben desempeñar los tractores agrícolas con sus implementos.

Tipos de Tractores más Convenientes

TIPOS DE TRACTORES MÁS CONVENIENTES.

Hay dos tipos de tractores: tractores con ruedas (Fig. 2-15) y tractores con cadenas o bandas de hule conocidos como orugas (Fig. 2-16). Por lo general los primeros tienen dos grandes ruedas traseras con neumáticos o tacos de metal para adherirse al suelo. Este tipo de maquinas funcionan de una forma muy parecida a los automóviles con cambio de velocidades. La potencia se obtiene de un motor diesel. Son utilizados, aunque en menor porcentaje, para labores primarias, y en mayor porcentaje para marcar surcos, descalificar, sembrar, cultivar y formar canales de riego. Los tractores oruga también obtienen la potencia de un motor diesel, se usan para arrastrar o empujar cargas pesadas o en terrenos difíciles. Estos tractores se mueven sobre pesados carriles metálicos o bandas de hule, que forman un anillo alrededor de grandes ruedas dentadas. Las ruedas mueven las bandas metálicas o de hule y estas distribuyen el peso sobre una superficie amplia. Los tractores oruga se adaptan bien a terrenos accidentados, a los cultivos de arroz y a la labranza en terrenos arenosos y de grava. Los tractores oruga más ligeros se usan frecuentemente para trabajos en las lomas escarpadas de colinas, donde tienen menos posibilidades de volcarse que los tractores con ruedas. En la agricultura moderna, son utilizados principalmente para realizar subsoleos, barbechos, rastreos y trabajos de nivelación en extensiones de tierra demasiado amplias.













Fig. 2-15. Tractor de ruedas. Fig. 2-16. Tractor oruga.

Partes Generales del Tractor

PARTES GENERALES DEL TRACTOR AGRÍCOLA.

El tractor agrícola consta, fundamentalmente de las siguientes partes: (Fig. 2-14).













Fig. 2-14. Tractor. Vista general.

 Bastidor o chasis. Es un armazón metálico, muy consistente, sobre el cual se sujetan los mecanismos fundamentales del tractor. Sobre el se montan todos los otros elementos de la máquina.

 Motor. Conjunto de órganos y sistemas destinados a transformar la energía expansiva liberada en la combustión del diesel, en energía mecánica produciendo un movimiento de giro.

 Embrague. Dispositivo por el que se transmite o interrumpe el movimiento de giro producido por el motor a la caja de cambios.

 Caja de cambios. Conjunto de ejes y engranajes mediante los cuales se consigue adecuar la velocidad de avance y el esfuerzo de tracción del tractor a las necesidades de cada máquina, ápero o situación.

 Diferencial. Conjunto de engranajes que permiten diferente velocidad del giro entre sí de las dos ruedas motrices del tractor, para que éste pueda tomar las curvas con facilidad.

 Reducción final. Mecanismo encargado de reducir, después de la caja de cambios, la velocidad de giro de las ruedas que respectivamente aumenta el esfuerzo de tracción.

 Palieres. Están divididos en dos semi-palieres, y son los ejes encargados de transmitir el movimiento desde el diferencial hasta las ruedas, pasando por la reducción final.

 Ruedas. Son los elementos que, apoyándose en el suelo, soportan el peso del tractor y le permiten desplazarse sobre el mismo.

 Toma de fuerza. Es un eje, estriado en su extremo, accionado por el motor y destinado a dar movimiento a determinado tipo de máquinas acopladas al tractor.

 Polea. Es un mecanismo destinado a transmitir movimientos, mediante correas, a ciertas máquinas. Actualmente se acopla a la toma de fuerza recibiendo el movimiento de ella.

 Alzamiento hidráulico. Es el elemento que permite elevar, suspendiéndolos en el aire, o descender, posándolos en el suelo, los aperos acoplados al tractor, para facilitar las maniobras de éste.

 Enganche. Es el que permite acoplar máquinas o aperos al tractor. Se distinguen dos tipos de enganche: barra de tiro, con un punto de enganche para máquinas o aperos remolcados; y enganche a tres puntos, unido al elevador hidráulico, para las máquinas o aperos suspendidos o semisuspendidos.

 Dirección. Conjunto de piezas destinado a dirigir al tractor hacia el sitio elegido por el tractorista. Actúa sobre las ruedas delanteras, llamadas por esto directrices.

 Frenos. Es el dispositivo encargado de disminuir la velocidad del tractor, e incluso de detenerlo totalmente.

Uso del Tractor Agrícola

USO DEL TRACTOR AGRÍCOLA.

Los primeros tractores agrícolas fueron vehículos de madera a vapor (Fig. 2-1) que se movían con ruedas metálicas con tacos o puntas. Estos tractores fueron reemplazados con rapidez después de la introducción del tractor de uso general en la década de 1920, en 1933 se incorporaron llantas neumáticas y tacos de caucho para adherirse al terreno.






















Fig. 2.1. Tractor de vapor.

El motor, además de proporcionar potencia de arrastre, también mueve varios árboles motores que pueden usarse para hacer funcionar maquinaria acoplada al tractor. Los tractores grandes o especializados pueden tener también un sistema de potencia hidráulico útil para desplegar o mover distintos accesorios, como por ejemplo palas excavadoras, dragas, cuchillas, etc.

Los tractores agrícolas se utilizan para arar la tierra, cultivar, seccionar o cortar y para mover distintas máquinas agrícolas. Su uso ha revolucionado la agricultura. La potencia de los tractores modernos ha permitido obtener una mayor productividad con una reducción significativa de personal.

Hoy en día el tractor agrícola es un vehículo complejo usado para mover y dar fuerza a una gran variedad de implementos para la producción agrícola (Fig. 2-2). Por lo tanto el ingeniero debe estar enterado del peso correcto de los implementos requeridos, tomando en cuenta, factores como la altura del cultivo, el ancho de las ruedas, el ancho del tractor, la relación masa–potencia y la distribución de la masa. Cada diseño incluirá necesariamente algunos arreglos diferentes.





















Fig. 2-2. Tractor agrícola con implementos complejos.
Los implementos son generalmente enganchados a los tractores y operados en una de las cuatro siguientes maneras.

1.- Remolcados, enganchados en un solo punto.
2.- Montados, enganchados en tres puntos.
3.- Semi-montados, enganchados en tres puntos.
4.- Montados al bastidor.

La potencia puede ser transmitida al implemento por la flecha de la toma de fuerza (Fig. 2-3) o por mangueras hidráulicas (Fig. 2-4). Cada nuevo tractor trae consigo muchos problemas de ingeniería relacionados con la altura de la barra de tiro, la provisión de suficiente movimiento angular, vertical, horizontal y el claro para el implemento.



















Fig. 2-3. Flecha enganchada a la toma de fuerza. Fig. 2-4. Potencia por mangueras hidráulicas.

La adopción tan generalizada de equipos de enganche tanto al tractor como al bastidor (Fig. 2-5) es probablemente el resultado de uno o de ambos de los factores primarios siguientes: disminución del costo de inversión por parte del productor y un aumento en la versatilidad. Además, la transferencia extra del peso de los implementos montados, aumenta significativamente la capacidad de tracción del tractor.



















Fig. 2-5. Equipo montado al bastidor del tractor.

TRABAJOS QUE PUEDE REALIZAR UN TRACTOR.

El tractor es una máquina de múltiples aplicaciones en la agricultura actual.

Los trabajos que puede realizar un tractor se pueden clasificar en:

Por medio de polea.
• Estacionarios Por medio de toma de fuerza.
Por medio de equipo hidráulico.

• De transporte.

• De arrastre.

• De empuje.

Transporte y toma de fuerza.
• Combinados
Arrastre y toma de fuerza.


Como ejemplos se pueden citar:

 Estacionario con polea (Fig. 2-6) la trilladora, la ensiladora, etc.

Fig. 2-6. Trabajo estacionario con la polea conectada a la toma de fuerza.


 Estacionario con toma de fuerza (Fig. 2-7) bombas de riego, desgranadoras, etc.

Fig. 2-7. Trabajo estacionario a la toma de fuerza.
 Estacionario con equipo hidráulico (Fig. 2-8) elevadores de grano, etc.



Fig. 2-8. Trabajo estacionario con el equipo hidráulico.


 De transporte (Fig. 2-9) batangas, camabajas, etc.



Fig. 2-9. Trabajo de transporte.


 De arrastre (Fig. 2-10) arados de vertedera, rastra de discos, niveladoras, etc.


Fig. 2-10. Trabajo de arrastre.
 De empuje (Fig. 2-11) pala cargadora, motoconformadora, bulldozer, etc.

Fig. 2-11. Trabajo de empuje.

 Transporte y toma de fuerza (Fig. 2-12) empacadoras, remolque distribuidor de estiércol y fertilizantes, etc.

Fig. 2-12. Trabajo combinado de transporte y toma de fuerza.

 Arrastre y toma de fuerza (Fig. 2-13) subsolador vibrador, fresa, etc.
























Fig. 2-13. Trabajo combinado de arrastre y toma de fuerza.
Todos estos trabajos se pueden reunir en cuatro grandes grupos que constituyen las aplicaciones básicas del tractor, y que son:

1.- Remolcar.
2.- Arrastrar.
3.- Empujar.
4.- Transmitir otros movimientos.

El Tractor

UNIDAD II. EL TRACTOR.

El tractor es una "máquina agrícola motorizada para arrastre o acoplamiento de otras máquinas que no poseen su propio elemento propulsor".

FUNCIONES BÁSICAS QUE DEBE CUMPLIR UN TRACTOR.

1) Traccionar implementos y máquinas agrícolas.
2) Dar movimiento a máquinas estacionarias.
3) Traccionar máquinas y simultáneamente accionar elementos de máquinas.
4) Cargar implementos de montaje.

TIPOS DE TRACTOR:

a) Por rodado:
• De orugas o carriles.
• De ruedas neumáticas.

b) Por tracción:
• De dos ruedas motrices.
• De cuatro ruedas motrices.

c) Por su especialización agrícola:
• Estándar.
• Fruteros.
• Viñateros.
• Hortícolas.
• Altos.

d) Por el combustible empleado en su alimentación:
• Gasolina.
• Diesel.

En la actualidad todas las fábricas de tractores los fabrican con motor diesel, pero aún pueden encontrarse tractores alimentados a gasolina y a keroseno (antiguos, todavía en uso para ciertas actividades).

En la mayoría de los casos, el tractor está dotado de ruedas neumáticas de las cuales, predominantemente, las traseras son motrices y de mayor tamaño que las delanteras, que son solo directrices; ahora bien, en algunos casos, tanto las ruedas traseras como las delanteras son motrices.

Existen también otros tractores que en lugar de llevar ruedas neumáticas, van dotados de dos cadenas giratorias de placas metálicas o bien de bandas de hule como en el caso de los más modernos, una a cada lado del tractor, sobre las cuales se desplazan. A estos se les denomina tractores oruga.

Definiciones

Definiciones.

Tractor. El tractor, es un vehículo dotado de motor, que le sirve para poder desplazarse por si mismo y remolcar o accionar las distintas máquinas que se utilizan en la agricultura actual.

Motor. Básicamente, es una máquina capaz de convertir la energía calorífica que se genera en su interior en energía mecánica que, debidamente utilizada, es la que imprime movimiento a las ruedas.

Motor diesel. El motor diesel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892.

Trabajo. Se hace trabajo cuando una fuerza aplicada vence una resistencia y se mueve a través de una distancia. El trabajo produce resultados que se pueden medir. Cuando se gasta suficiente energía al aplicar una fuerza (empujar, jalar o torcer), para vencer la resistencia a moverse de cualquier objeto en particular, el resultado es el movimiento.

Al jalar un objeto con peso de una libra a una distancia de un pie da por resultado que se esta haciendo una libra-pie de trabajo (si se ignora la fricción). Es decir, la fuerza por la distancia es igual a trabajo (W = F x D).

Potencia. La potencia es la velocidad a la que se realiza un trabajo. La potencia también puede definirse como la capacidad de efectuar una cantidad específica de trabajo en una cantidad específica de tiempo.

Potencia del motor. La potencia del motor en el sistema ingles se indica en caballos de fuerza (HP) y en el sistema métrico en kilowatts (Kw). La fórmula para calcular la potencia es P = F x D / T, en donde F es fuerza, D es distancia y T es tiempo.

Potencia homologada. Es la potencia del tractor medida en la toma de fuerza, cuando el motor hace girar a ésta a su velocidad de régimen, estando el tractor parado.

Potencia fiscal. Es la potencia obtenida mediante la aplicación de una fórmula en función del diámetro, la carrera y el número de cilindros del motor. Solamente tiene aplicación para efectos fiscales.

Caballos de fuerza. Un inventor escocés, de nombre James Watt, observando la capacidad de un caballo de hacer trabajo en una mina, arbitrariamente decidió que esta capacidad para efectuar trabajo era el equivalente de levantar 33,000 Lb. de carbón a una distancia de un pie en un minuto. Esto hizo una medida estándar como unidad de potencia llamada caballo de fuerza (HP).

Expresado como fórmula.
1HP = 33,000 Lb. x 1 pie x 1 minuto

Ancho de trocha. Es la distancia que existe del centro de una llanta, al centro de llanta del lado contiguo del tractor (Fig. 1-3).

Ancho de aplicación. Es la distancia que resulta, tomada del centro del tractor cuando inicia un trabajo, al centro del tractor cuando regresa (Fig. 1-4).





Fig. 1-3. Ancho de trocha.




































Fig. 1-4. Ancho de aplicación.

lunes, 7 de junio de 2010

Historia de la Maquinaria

Historia de la maquinaria.
A la palabra tractor se le han atribuido varios orígenes, pero de acuerdo al Diccionario de Oxford, se uso por primera vez en 1856 en Inglaterra como sinónimo de motor de tracción. El término tractor aparece hacia 1890 en una patente norteamericana para un motor de tracción a vapor montado sobre orugas. La palabra TRACTOR fue utilizada por primera vez en el año 1890 por G.H. Eduardo para la maquina automotriz de su invento y de ella nos queda su nombre.
El rápido aumento en número y versatilidad de los tractores ha venido acompañado de un descenso similar en el número de caballos y mulas en los campos agrícolas.

Las primeras máquinas de vapor suministraban potencia por bandas pero tenían que ser transportadas de un lugar a otro por caballos o bueyes. El siguiente paso en la evolución de la potencia agrícola fue la conversión del motor de vapor a un motor de tracción autopropulsado. Los primeros arados de vapor funcionales fueron desarrollados en la década de 1850, a lo que siguió un continuo desarrollo hasta 1900.

La tracción inadecuada atormentó a los inventores de tractores grandes y pesados quienes trataron de resolver el problema haciendo las ruedas de transmisión más y más anchas. Uno de los tractores de grandes ruedas construido en 1900 para su uso en California tenía dos ruedas de transmisión cubiertas de madera, cada una de 15 pies de ancho y 9 de diámetro. El tractor pesaba 41 toneladas. Otros intentos para resolver el problema de tracción dieron por resultado el desarrollo de tractores agrícolas tipo oruga, alrededor de 1900.

Los primeros intentos para desarrollar tractores de gasolina fueron estimulados por la necesidad de reducir el número de trabajadores requeridos para atender los tractores de vapor, tanto para arar como para operar las máquinas trilladoras. Los primeros tractores de gasolina se parecían a los tractores de vapor. El motor de combustión interna no tomo mucha importancia hasta después de la expiración de las patentes de Otto en 1890.

Los primeros ensayos del tractor Winnipeg tuvieron lugar en 1908, dando al público la oportunidad de comparar la operación en el campo de los tractores de vapor y de gasolina. Se efectuaron exitosos ensayos anuales hasta 1912, fecha en que fueron descontinuados. La primera demostración norteamericana de tractores tuvo lugar en Omaha, Nebraska en 1911 y fue llevada a cabo como una exhibición y no como una competencia entre máquinas.

La ley de pruebas de tractores del Estado de Nebraska, aprobada en 1919, especificaba que cada tractor vendido en el estado de Nebraska debería ser probado y los resultados publicados. Además se le exigía al fabricante que mantuviera un adecuado abastecimiento de partes para reparación. Las pruebas, que alcanzaron un reconocimiento mundial, proporcionaron normas para la clasificación de los tractores, aceleraron las mejoras y eliminaron muchos tipos que eran inferiores en diseño y rendimiento.

El tamaño de los tractores ha ido aumentando con el incremento en el tamaño de los campos agrícolas. En 1950 el 90.8 % de todos los tractores rodantes fabricados tenían menos de 26 Kw, mientras que en 1960, solamente el 17 % de los tractores eran de este tamaño. Para 1975, el 13 % de los tractores fabricados eran de menos de 30 Kw y el 50 % eran de más de 75 Kw.

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¡Bienvenidos al BLOG de Maquinaria y Prácticas Agrícolas de la Escuela Superior de Agricultura del Valle del Fuerte!
Ing. Enrique luna Leal