T5-Aprovechamiento de La Potencia Del Tractor-Comprimido

February 21, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Maquinaria Agrícola Grupo E / F 3 Hor Horas as de Teorí Teoría a 2 horas de práctica

FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA     Departamento de Mecanización y energía Prof. J. Antonio Orellana / Prof. Jaime Vásquez.  

Temario de la unidad •

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Recordando los sistemas del tractor. Tractor: Equipo agrícola que proporciona la fuerza motriz que qu e se requiere para potenciar las labores en el campo. Sistemas principales:

El motor: Fuente de energía del tractor que proporciona movimiento y fuerza a los distintos implementos que se conectan al tractor. UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

 

Recordando los sistemas del tractor.

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

 

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sist ema de alimentación alimentación - diése diésel: l:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

 

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sis tema de alimentac alimentación ión - aire:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

 

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sistem a de lubricación:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

 

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sistem a de refrigeración:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sistem a de transmisión:

Eficiencia de transmisión: UNIDAD I: MAQUINARIA

eje / N motor  Et 10%-13% Et = = N 

: Nm/Nr



AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

Recordando los sistemas del tractor. Sistema Sistem a hidráulico:

UNIDAD I: MAQUINARIA

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

Recordando los sistemas del tractor. Enganche de tres puntos:

UNIDAD I: MAQUINARIA

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Recordando los sistemas del tractor.

 

Conclusión: El tractor agrícola provee de potencia de sus siguientes componentes:

UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Barra de tiro.

-

Enganche de tr tre es pu puntos.

-

Vál álvu vula lass de de con contr trol ol rem emot oto. o.

-

Toma de fuerza.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Recordando los sistemas del tractor.

 

Conclusión: El tractor agrícola provee de potencia de sus siguientes componentes:

UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Barra de tiro.

-

Enganche de tr tre es pu puntos.

-

Vál álvu vula lass de de con contr trol ol rem emot oto. o.

-

Toma de fuerza.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Recordando los sistemas del tractor.

 

Conclusión: El tractor agrícola provee de potencia de sus siguientes componentes:

UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Barra de tiro.

-

Enganche de tr tre es pu puntos.

-

Vál álvu vula lass de de con contr trol ol rem emot oto. o.

-

Toma de fuerza.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Recordando los sistemas del tractor.

 

Conclusión: El tractor agrícola provee de potencia de sus siguientes componentes:

UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Barra de tiro.

-

Enganche de tr tre es pu puntos.

-

Vál álvu vula lass de de con contr trol ol rem emot oto. o.

-

Toma de fuerza.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Recordando los sistemas del tractor.

 

Conclusión: El tractor agrícola provee de potencia de sus siguientes componentes:

UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Barra de tiro.

-

Enganche de tr tre es pu puntos.

-

Vál álvu vula lass de de con contr trol ol rem emot oto. o.

-

Toma de fuerza.

-

Toma eléctrica.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Potencia disponible a la barra de tiro: Es el producto de la fuerza fdel uerza de tracción disponible delotractor por la velocidad de avance conjunto tractor-implement tractor-implemento en operación. En este tema, veremos veremos como calcular la potencia del tractor tractor adecuado para trabajar con el implemento seleccionado previamente.

UNIDAD I: MAQUINARIA

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro:

Nb = Nm-Nt-Nrr-Np

UNIDAD I: MAQUINARIA

Nb: Potencia disponible. Nm: Potencia del motor. Nt: Potencia perdida por transmisión. Nrr: Potencia perdida por resistencia a la rodadura. Np: Potencia perdida por

patinamiento.

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

Patinamiento: Fenómeno que reduce de la potencia disponible debido a la disminución de la velocidad de avance del conjunto tractorimplemento. Sus valores recomendados son entre 12% a 15%, con estos valores se puede conseguir la mayor eficiencia de la tracción. Un patinamiento excesivo excesivo conlleva: - Alto consumo de diésel. - Degaste pr pre ematur uro o de neumáticos. UNIDAD I: MAQUINARIA

-

Ioperativos ncrrem nc emen entto en lo loss ti tiem empo poss

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Patinamiento: Para medir el patinamiento existen varios métodos, sin embargo los mas usados son:



Midiendo la distancia a tiempo establecido. % =



Midiendo el tiempo a una distancia establecida. % =

UNIDAD I: MAQUINARIA

 −     

 −     

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

¿Como se origina o rigina el Patinamiento? Cuando la fuerza solicitada por los implementos a tirar (la que debe ser igual a la Fuerza a la barra de tiro) es superior a la Fuerza máxima de resistencia al corte del suelo en el cual se está trabajando.

UNIDAD I: MAQUINARIA

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Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Fuerza máxima de resistencia del suelo al corte : Este concepto se origina de ecuación de Coulomb, la que define la resistencia al resbalamiento de una capa de suelo sobre otra inmediatamente inmediatament e contigua:

La cohesión representa la atracción por la cual se mantienen unidas las partículas y agregados del suelo entre sí (por influencia de las arcillas y humedad).

UNIDAD I: MAQUINARIA

El rozamiento rozamiento interno se debe a la rugosidad de las partículas del suelo que determina la unión entre ellas (por influencia de las

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

arenas).

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

 

Fuerza máxima de resistencia del suelo al corte: Si clavamos con garras en el una suelosuperficie y una carga sobre ella y simultáneamente ejercemos una fuerza de tiro, el suelo se cortará. Si repetimos el procedimiento aumentando la carga normal y la fuerza de tiro, se obtendrá la gráfica de esfuerzos. Para distintos tipos de suelos y estados se puede obtener valores promedio de cohesión UNIDAD I: MAQUINARIA

y ángulo de fricción.

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Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

Fuerza máxima de resistencia del suelo al corte: La ecuación de Coulomb se puede convertir convertir en la Fuerza Máxima de Resistencia del suelo al Corte, si multiplicamos el área de la superficie vinculante a cada uno de sus términos:

Por lo tanto, aumentando tanto la superficie de contacto como el peso adherente se puede alcanzar un mayor valor UNIDAD I: MAQUINARIA

de F máx.

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Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

Peso adherente del eje motriz (Q adh): F.M. Zoz, mediante numerosos ensayos determinó una relación entre el Esfuerzo de Tracción Demandado por los implementos (T) y el Peso Adherente  Adherente (Qadh ):

Estos valores son los máximos esperados UNIDAD I: MAQUINARIA

siempre y cuando las

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conexioness estén correctamente efectuadas. conexione

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

¿Cómo optimizo el patinamiento? Relacionando fuerza deµ)tracción a la barra con lacon carga adherente (coeficiente delatracción: y la potencia a la barra la potencia de tracción entregado por el eje motriz (Eficiencia tractiva: nt). Número característico característico de la rueda (Cn):

Cn   =

  .. 

 , donde :

IC: Índice de cono: Resis. a la penetración p enetración del suelo b: Ancho de pisada de neumático. d: Diámetro del neumático.

Un suelo agrícola tiene un Cn entre 20 y30, de donde se infiere que: µ=0.4 y nt=0.68 (Wisme (Wi smerr & Luth) Luth) UNIDAD I: MAQUINARIA

µ   = 

nt  = 

ℎ

AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    



Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

¿Cómo optimizo el patinamiento? Relacionando fuerza deµ)tracción a la barra con lacon carga adherente (coeficiente delatracción: y la potencia a la barra la potencia de tracción entregado por el eje motriz (Eficiencia tractiva: nt). Número característico característico de la rueda (Cn):

Cn   =

  .. 

 , donde :

IC: Índice de cono: Resis. a la penetración p enetración del suelo b: Ancho de pisada de neumático. d: Diámetro del neumático.

Un suelo agrícola tiene un Cn entre 20 y30, de donde se infiere que: µ=0.4 y nt=0.68 (Wisme (Wi smerr & Luth) Luth)

Luis Márquez, revista: Sobre el papel, 1999

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

Aprovechamiento de la potencia del tractor tractor..

¿Cómo optimizo el patinamiento? Relacionando fuerza deµ)tracción a la barra con lacon carga adherente (coeficiente delatracción: y la potencia a la barra la potencia de tracción entregado por el eje motriz (Eficiencia tractiva: nt). Número característico característico de la rueda (Cn):

Cn   =

  .. 

 , donde :

IC: Índice de cono: Resis. a la penetración p enetración del suelo b: Ancho de pisada de neumático. d: Diámetro del neumático.

Un suelo agrícola tiene un Cn entre 20 y30, de donde se infiere que: µ=0.4 y nt=0.68 (Wisme (Wi smerr & Luth) Luth)

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadura rodadu ra (Rr): La resistencia a la rodadura es la fuerza horizontal que se debe ejercer para asegurar el desplazamiento del tractor t ractor.. Su valor realmente se debe a la energía consumida a causa de las ruedas y su de la deformación penetración al suelo y a que qu e tan desmenuzado y

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

suelto está el terreno.

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadura rodadu ra (Rr): ν

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadu rodadura ra (Rr): ν

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN      

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadura rodadu ra (Rr): Wismer y Luth:

1.2 k  =  + 0.0 .04 4  Recordemos, también: Cn  =

.. ℎ

Luis Márquez, revista: Sobre el papel, 1999

Según este modelo, podemos afirmar: - Si el el suelo suelo es muy muy suelt suelto, o, la la pérd pérdida ida por por rodad rodadur ura a será será alta. alta. - Si el suelo es muy muy duro duro,, la pérdida pérdida por por rodad rodadur ura a será será baja (0.04 (0.04*Qad *Qadh). h). - A mayor mayor diám diámetr etro o en la rueda rueda motriz motriz,, menor menor pérd pérdidas idas por por rodadu rodadura ra..

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadura rodadu ra (Rr):

Valores de “k” recomendados por ASABE

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3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Pérdida de potencia por la resistencia a la rodadura rodadu ra (Rr):

2R M

70%

4RM-A

30%

60%

4R M

40%

40%

60%

Jorajuria Jorajur ia (2001), manifiesta manifiesta que el peso adherente adherente de los tractores tractores 2RM puede llegar a alcanzar el 85% del peso total dey los mismos por efecto de la transferencia de los pesos del eje delantero de las herramientas con

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN

las que trabajan.

     

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 1.

Los res result ultados ados del aná anális lisis is de sue suelo lo del del lote lote 3, arroja arrojan n que que el coe coefic ficien iente te de adhe adhere renci ncia a C es 55kP 55kPa a y el ángulo de fricción interno φ es 18º. Si se le desea aplicar al lote l ote 3 una labor de aradura (arado conectado al enganche de tres puntos) con un tractor (2RM) de 4,800kg equipado con los neumáticos posteriores que dejan una huella 0.26m2. Además, la demanda de tiro del arado es de 15kN. ¿Cuál será la resistencia del suelo máxima al corte en kN?

Solución: Fmáx= 55kPa*0.26m2+Qadh*tg(18º)

Cálculo de Q adh: 4800kg*9.81kN *0.7+0.65*15k *0.7+0.65*15kN N = 42.71 kN (en el eje motriz) 1kg*1000

Reemplazo Q adh en Fmáx.: Fmáx= 55kPa*0.26m2+42.71kN*tg(18º) = 21.23 kN 2

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3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 2.

El tip tipo o de de sue suelo lo del del nu nuev evo o cam campo po ubi ubiccad ado o en en Hua Huara rall es es arenoso fino y está en condición suelto, suelto, se dispone de un tractor equipado con neumáticos posteriores posteriores 320/85R24, cuya longitud de huella es 48cm. El tractor (2RM  – peso: 3200kg) tirará de un pulverizador que demanda una fuerza de tiro de 9.5kN, el cual será arrastrado. arrastrado. Responder: ¿Patinará el tractor, tractor, mas de lo tolerable?

Solución: Fmáx= 0kPa*S+ 0kPa*S+Qadh*tg(18º) Qadh*tg(18º)

Cálculo de Q adh:

T= 9.5 kN

3200kg*9.81kN *0.7+0.25*9. *0.7+0.25*9.5kN 5kN = 24.35 kN (en el eje motriz) 1kg*1000

Cálculo de S (Método elipse: π/4*L*b): π/4*0.32m*0.48m= 0.12m2

Reemplazo Q adh y S en Fmáx.: Fmáx= 0kPa*0.12m2+24.35kN*tg(18 +24.35kN*tg(18º) º) = 3.96 kN

70%

2

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3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 2.

El tipo tipo de suel suelo o del nue nuevo vo camp campo o ubicado ubicado en Huar Huaral al es es areno arenoso so fino fino y est está á en condi condició ción n suelt suelto, o, se se dispone de un tractor equipado con neumáticos posteriores 320/85R24, cuya longitud de huella es 48cm. El tractor (2RM  – peso: 3200kg) tirará de un pulverizador que demanda una fuerza de tiro de 9.5kN, el cual será arrastrado. Responder: ¿Patinará el tractor?. ¿Qué solución plantea usted?

Solución: Fmáx= 0kPa*S+ 0kPa*S+Qadh*tg(18º) Qadh*tg(18º)

Cálculo de Q adh: 3200kg*9.81kN *0.7+0.25*9. *0.7+0.25*9.5kN 5kN = 24.35 kN (en el eje motriz) 1kg*1000

Cálculo de S (Método elipse: π/4*L*b): π*3/4*0.32m*0.48m= 0.12m2

Reemplazo Q adh y S en Fmáx.: Fmáx=

0kPa*0.12m2+24.35kN*tg( +24.35kN*tg(18º) 18º)

= 3.96 kN

Por lo tanto: T > F . b max Si hay patinamiento excesivo.

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2

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 3.

Luego de Luego de un anál análisi isiss con con el penet penetróm rómetr etro, o, se obtuv obtuvo o como como res result ultado ado un un IC de 900 900 kPa. kPa. Si el trac tracto torr (4800 kg) de 2RM está equipado con neumáticos posteriores posteriores de medida 460/ 460/85 85R R34 34,, y va a trabajar con un implemento montado que le demanda 15kN de tiro. tiro. Indicar la eficiencia tractiva del tractor (no considerar pérdidas por patinamiento).

Solución: nt = Tb/Te Cálculo de Te (Ec. Terramecánica ):

Cálculo de k: Cn = 900 kPa * 0.46m * (34”*0.0254+2*085*0.46m) 42.71/ 42. 71/2 2 kN

Cn = 31.9

Te = Tb + Rr k = 1.2/31.9 + 0.04 = 0.0776

Cálculo de Rr: Rr = Q adh * k

Cálculo de Rr (c/rueda):

Cálculo de Q adh:

Rr = 1.66 kN

4800kg*9.81kN *0.7+0.65*15kN = 42.71 kN

Cálculo de d e Te:

1kg*1000

Te = 15kN+3.3kN 15kN+3.3kN = 18.3 kN

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

nt = 15kN / 18.3kN = 82%

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 4.

Se eval evalúa úa la la posib posibili ilidad dad de de subso subsola larr un cam campo po de fru frutal tales es en en un lote lote de Vill Villacu acuri ri Ica. La demanda de tiro del subsolador subsolador será de 18kN (enganche de 3p), para lo cual se cuenta con un tractor compacto de 2800kg (2RM) equipado con neumáticos 380/70R24 en el eje motriz, el mismo que permite agregar como máximo 200kg de contrapesas en cada rueda motriz (no están instaladas en el tractor.)  –

Para conseguir la fuerza necesaria para la labor, el motor deberá operar a 1800rpm a un par motor de 190Nm, la relación de transmisión debe ser de 85:1 y se sabe que la eficiencia de la transmisión es del 90%. Si el jefe de campo le informa que el IC promedio es de 250kPa y el ángulo de fricción interna es de 30º (arenoso suelto), se le pide opinar si el tractor será capaz de tirar del subsolador sin exceder los límites permitidos del patinamiento. Si no patina, indicar la potencia a la barra de tiro, considerando como máximo un patinamiento del 12%.

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN           

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 4.

Se eva evalúa lúa la po posibi sibilidad lidad de de subso subsola larr un cam campo po de fruta frutale les s en en un un lo lote te de de Villacuri lacuri Ica. La demanda de tiro del subsolador será de 18kN (enganche de 3p), para lo cual se cuenta con un tractor compacto de 2800kg (2RM) equipado con neumáticos 380/70R24 en el eje motriz, el mismo que permite agregar como máximo  –

200kg de contrapesas en cada rueda motriz (no están instaladas en el tractor.) Para conseguir la fuerza necesaria para la labor, el motor deberá operar a 1800rpm a un par motor de 190Nm, la relación relación de t ransmisión debe ser de 85:1 y se sabe que la eficiencia de la transmisión es del 90%. Si el jefe de campo le informa que el IC promedio promedio es de 250kPa y el ángulo ángulo de fricción interna es de 30º (arenoso suelto), se le pide opinar si el tractor será capaz de tirar del subsolador sin exceder los límites permitidos del patinamiento. Si no patina, indicar la potencia a la barra de tiro, considerando como

máximo un patinamiento del 12%.

Solución:

Por ser un suelo arenoso, la Fmax. depende de Q adh.

* Analizar la Fmax. con la demanda de tiro:

Por lo tanto, se propone lastrar el tractor: tractor:

0kPa*S+Qadh*tg(30º) º) Fmáx= 0kPa*S+Qadh*tg(30

Cálculo de Q adh:

Cálculo de Q adh:

2800kg*9.81kN*0.7+0.65*18kN + 400kg*9.81= 34.85 kN 1kg*1000 1kg*1000

2800kg*9.81kN *0.7+0.65*18kN = 30.93 kN 1kg*1000

Reemplazo Q adh en Fmáx.:

Reemplazo Q adh en Fmáx.:

Fmáx= 0Pa*S+34.85kN*tg(30º) 0Pa*S+34.85kN*tg(30º) = 10.06 kN 2

Fmáx= 0Pa*S+30.93kN*tg(30º) = 8.93 kN

Comparar Td con F máx.: Td = 9kN < Fmáx= 10.06 kN

2

Comparar Td con F

.: máx

Conclusión: El suelo resistirá el corte agregando el lastre en eje motriz. No patinará.

Td = 9kN < Fmáx= 8.93 kN

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN           

Conclusión: El suelo fallará por corte.

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor. Ejemplos aplicativos: 4.

Se eva evalúa lúa la po posibi sibilidad lidad de de subso subsola larr un cam campo po de fruta frutale les s en en un un lo lote te de de Villacuri lacuri Ica. La demanda de tiro del subsolador será de 18kN (enganche de 3p), para lo cual se cuenta con un tractor compacto de 2800kg (2RM) equipado con neumáticos 380/70R24 en el eje motriz, el mismo que permite agregar como máximo  –

200kg de contrapesas en cada rueda motriz (no están instaladas en el tractor.) Para conseguir la fuerza necesaria para la labor, el motor deberá operar a 1800rpm a un par motor de 190Nm, la relación relación de t ransmisión debe ser de 85:1 y se sabe que la eficiencia de la transmisión es del 90%. Si el jefe de campo le informa que el IC promedio promedio es de 250kPa y el ángulo ángulo de fricción interna es de 30º (arenoso suelto), se le pide opinar si el tractor será capaz de tirar del subsolador sin exceder los límites permitidos del patinamiento. Si no patina, indicar la potencia a la barra de tiro, considerando como

máximo un patinamiento del 12%.

Solución: * Calcularemos la fuerza a la barra bar ra de tiro (kN):

Fb = Fem  –  Rr Cálculo de la Rr: Rr = Q adh(1/rueda)*k k = 1.2/cn + 0.04 ^ cn= IC*b*d / Q adh(1/rueda); k= 0.23 Rr = 4.06 kN (1/rueda);

Rr = 8.12 kN (total)

Fuerza en el eje motriz: T (Nm); rpm

Fem = T(kNm) *i *Et *Et rbc

rbc

Fem = 0.19 0.19 kNm kNm *85 *0.9 *0.9 0.475*d Fem = 26.8 kN

Fb = 26.8 kN – 8.12 kN = 18.69 kN Fb = 18.69 kN >

Et; i  

Td=18kN

Fem

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3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Estático:

Distribución de peso estático y dinámico: En este tipo de tractores, la distribución de cargas estáticas son de 60-40% y cuando se encuentran trabajando pueden alcanzar una distribución del peso dinámico de 45-55%

Dinámico:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Características: - Se ot otor org ga pot poten enci cia a al al eje eje de dela lant nter ero o mediante un cardan. -

El eje del eje d elan ante tero ro co cont ntie ne un un dif difpara eren er enci cial así como su elemento deiene bloqueo elal,, así superar el patinamiento.

-

Al gir girar ar el el trac tracto torr, las las rued ruedas as del delan ante tera rass deberán recorrer una mayor distancia, razón por la cual el eje delantero tiene un avance cinemático entre el 4 al 8% respecto a la velocidad del eje posterior esto se logra

con las ruedas mas pequeñas

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Características: -

En su suel elos os dur duros os,, se de debe be de desc scon onec ecta tarr la la tracción asistida de lo contrario el avance cinemático puede dañar los componentes del tren de fuerza delantero (wind-up y powe po werr hop hop). ).

-

El ej eje e dela delant nter ero o al al con contr trib ibui uirr con con la la trac tracci ción ón debe contener mayor proporción de peso que un tractor 2WD.

-

Es im impo port rtan ante te de deja jarr que que el ej eje e del delan ante tero ro patine y evitar poner demasiadas

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

contrapesas, sino se dañará.

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Características: -

La efi efici cien enci cia a glob global al tr trac activ tiva a de lo loss trac tracto tore ress de 2WD y el AWD, AWD, en el mejor de los casos son de 0.6 y 0.7, lo que se traduce en un mejor rendimiento en el campo.

-

El pa pati tina nami mien ento to de lo loss tr trac acto tore ress de de 2WD 2WD y AWD, en el mejor de los casos son de 10 a AWD, 15% y de 6 a 12% respectivamente. respectivamente.

-

La ca carg rga a adhe adhere rent nte e de dell tr trac acto torr AWD AWD es del del 100% de su peso dinámico.

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN      

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Características:

Q adh = 100% del peso

del tractor 4RM

Q adh = 80% del peso del

tractor 2RM (o hasta 65% del tiro + Peso eje motriz)

tiro Peso eje motriz) UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN         

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Tractores de tracción asistida AWD (4RM-A). Caso aplicativo: Se desea comparar dos tractores agrícolas de 5,800kg, el primero de 2RM y el segundo de 4RM-A en un trabajo de tiro con un arado que demanda 30 kN (arrastre). El coeficiente de tracción del terreno es de µ=0.58. ¿Qué tractor debería elegir?

Solución: Para un tractor de tracción 2RM:

Para un tractor de tracción 4RM:

Estimación de la capacidad de tiro: µ=0.58 = Tb / Qadh

Estimación de la capacidad de tiro: µ=0.58 = Tb / Qadh

Estimación del Qadh: Qadh = 5800*9.81kN*0.7+0.25*30kN 1000 Qadh = 47.33 kN

Estimación del Qadh: Qadh = 5800*9.81kN 1000 Qadh = 57 kN

Estimación de la capacidad de tiro:

Estimación de la capacidad de tiro:

µ=0.58 = Tb / 47.33 kN

µ=0.58 = Tb / 57 kN

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

Tb= 27.45 kN < 30kN

Tb= 33.1 kN > 30kN

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: La potencia disponible se obtiene obt iene a multiplicar la fuerza aplicada por la velocidad de trabajo, podemos determinar los factores que afectan afect an a la fuerza generada en las ruedas y que determinan la velocidad real de desplazamiento:

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: La potencia disponible se obtiene obt iene a multiplicar la fuerza aplicada por la velocidad de trabajo, podemos determinar los factores que afectan afect an a la fuerza generada en las ruedas y que determinan la velocidad real de desplazamiento:

Torque (Nm) ( Nm)

Rel. Transmisión (i ) Efic. Trans (Et)

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: La potencia disponible se obtiene obt iene a multiplicar la fuerza aplicada por la velocidad de trabajo, podemos determinar los factores que afectan afect an a la fuerza generada en las ruedas y que determinan la velocidad real de desplazamiento:

rbc

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: La potencia disponible se obtiene a multiplicar la fuerza aplicada por la velocidad de trabajo, podemos determinar los factores que afectan afect an a la fuerza generada en las ruedas y que determinan la velocidad real de desplazamiento: RPM

Rel. Efic. Transmisión Trans (Et) (i )

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: Es la potencia que tiene el tractor para tirar un implemento apoyado en la interacción de sus ruedas motrices y el suelo. Por lo tanto este valor puede variar con las condiciones de la superficie, el tipo de tractor y el estado de los neumáticos. Generalmente se dispone de la potencia del tractor en el TDF. Enton ces TDF. Entonces se podría estimar la Nb multi multiplic plicando ando el valor del TD TDF F por lo loss

rbc

factores de la tabla. UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN    

Fuente: ASAE Standard D497.4 (2003)

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: Ejemplo: Para el modelo de tractor John Deere 5075E, la potencia al TDP o TD TDF F es 61hp. Nb = 61hp*0.67 Nb = 41hp 41hp rbc

En caso el tractor sea 2RM y esté

UNIDAD I: MAQUINARIA AGRÍCOLA Y MECANIZACI MECANIZACIÓN ÓN  

trabajando en un suelo agrícola.

3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro: t iro: Finalmente es posible estimar la potencia a la barra de tiro de los tractores de manera generalizada generalizada con la eficiencia tractiva global:

nTg = Nb / Nm Donde: Nb: Potencia a la barra de tiro. Nm: Potencia al motor

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3. Aprovechamiento de la potencia del tractor.

Potencia disponible a la barra de tiro. t iro. Ejemplo aplicativo 01: ¿Cuál será la potencia máxima a la barra de un tractor 4RM de 140hp y la l a máxima capacidad tractiva?, si se sabe:

-

nTg = 0.68.

- Coefic Coeficien iente te de trac tracció ción n = 0.60 0.60 - Pe Peso so ttota otall con con lastre lastress de 6,20 6,200 0 kg.

Solución: Estimación de la capacidad de tiro: µ=0.60 = Tb / Qadh

Estimación de la potencia a la barra de tiro:

Estimación del Qadh: Qadh = 6200*9.81kN 1000

Nb= 95.2 hp

Qadh = 60.82 kN Estimación de la capacidad de tiro: µ=0.60 = Tb / 60.82 kN Tb= 36.50 kN

nTg = 0.68 0.68 = Nb / Nm nTg = 0.68 0.68 = Nb / 140 hp hp

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