Tesis Banco de Pruebas

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

INGENIERÍA MECÁNICA AGRÍCOLA CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE UN BANCO DE PRUEBAS PARA LA TOMA DE FUERZA DE MOTOCULTORES

TESIS PROFESIONAL QUE COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO MECÁNICO AGRÍCOLA

PRESENTA: FERNANDO GABRIEL GUTIÉRREZ DIRIGIDO POR: M.C. PEDRO CRUZ MEZA M.I. JUAN G. OCHOA BIJARRO

CHAPINGO, MÉXICO, ABRIL DE 2011

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ÍNDICE GENERAL ÍNDICE GENERAL ................................................................................................ i ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................... iv ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................... v RESUMEN ......................................................................................................... vii SUMMARY ........................................................................................................ viii INTRODUCCIÓN ................................................................................................ ix ANTECEDENTES y JUSTIFICACIÓN ................................................................ xi OBJETIVO GENERAL ...................................................................................... xiii OBJETIVOS PARTICULARES ......................................................................... xiii 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ........................................................................... 1 1.1. PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE MOTOCULTORES....................... 1 1.2. SITUACIÓN DE LA SUPERFICIE AGRÍCOLA EN MÉXICO ............................. 2 1.3. CARACTERÍSTICAS DE MOTOCULTORES ..................................................... 3 1.3.1. Frenos ......................................................................................................... 4 1.3.2. Diferencial .................................................................................................... 5 1.3.3. Las ruedas ................................................................................................... 6 1.3.4. La Ergonomía .............................................................................................. 7 1.3.5. La seguridad ................................................................................................ 8 1.3.6. Diferencia entre motor de gasolina y diesel de un motocultor .................... 11 1.3.6.1. Motores de gasolina ................................................................................ 11 1.3.6.2. Motores diesel......................................................................................... 12 1.3.7. Rentabilidad del uso del motocultor .......................................................... 12 1.4. IMPORTANCIA DE PRUEBAS EN MOTOCULTORES ................................... 15 1.4.1. Tipos de ensayos ....................................................................................... 16 1.4.2. Prueba de potencia en motores ................................................................. 17 1.4.2.1 Formas de medir la potencia en motores agrícolas .................................. 17 i

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1.5. BANCO DE PRUEBAS..................................................................................... 20 1.5.2. Tipos de frenos dinamométricos ................................................................ 24 1.5.3. Curvas características de los frenos dinamométricos................................. 29 1.5.4. Freno eléctrico .......................................................................................... 31 1.5.4. Controlador eléctrico .................................................................................. 32 1.5.5. Transductor de par dinámico...................................................................... 33

2. SISTEMAS DE NORMAS UTILIZADOS ........................................................ 34 3. MATERIALES Y MÉTODOS.......................................................................... 38 3.1. PROCESO DE DISEÑO ................................................................................... 38 3.1.1. Identificación del problema ........................................................................ 38 3.1.2. Propuesta de diseño .................................................................................. 38 3.2. CONSTRUCCIÓN ............................................................................................ 41 3.2.1. Estructura del mueble ................................................................................ 42 3.2.2. Sistema de levante ................................................................................... 45 3.2.3. Base para el dinamómetro (medidor de par) .............................................. 46 3.2.4. Cople ........................................................................................................ 47 3.2.5. Freno eléctrico ........................................................................................... 48 3.2.6. Torquímetro ............................................................................................... 51 3.2.7. Unión del cardan con el motocultor ........................................................... 51 3.2.8. Costos de construcción .............................................................................. 52 3.3. VALIDACIÓN DEL BANCO .............................................................................. 54 3.3.1. Calibración del torquímetro ........................................................................ 54 3.3.2. Método de prueba ...................................................................................... 55 3.3.2.1. Condiciones generales de la prueba ....................................................... 55 3.3.2.2. Repetición de la prueba .......................................................................... 57 3.3.3. Asentamiento y ajustes preliminares .......................................................... 59 3.3.4. Estudio de estructura del motocultor .......................................................... 59 ii

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3.3.5. Combustibles y lubricantes ........................................................................ 60 3.3.6. Consumo de combustible ........................................................................... 61 3.3.7. De la toma de fuerza principal.................................................................... 61 3.3.8. Con cargas variables ................................................................................. 62 3.3.9. Medidas relacionadas ................................................................................ 62 3.3.10. Procedimiento analítico del cálculo de potencia ....................................... 63

4. RESULTADOS ............................................................................................... 64 4.1. CONSTRUCCIÓN DEL BANCO ....................................................................... 64 4.2. EVALUACIÓN DEL BANCO ............................................................................. 65

CONCLUSIONES .............................................................................................. 70 RECOMENDACIONES ...................................................................................... 70 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 71 ANEXOS ............................................................................................................ 73

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. 1. Potencia y peso de motocultores y motoazadas........................................ 11 Tabla 1. 2. Diferencias de capacidad de trabajo y tiempos necesarios entre un tractor y un motocultor .............................................................................................................. 15 Tabla 1. 3. Comparativa entre frenos .......................................................................... 29 Tabla 3. 1. Costos de material usado en la construcción del banco ............................ 53 Tabla 4. 1. Características del banco de pruebas ....................................................... 64 Tabla 4. 2. Dimensiones y masa del motocultor MKT-11195N .................................... 65 Tabla 4. 3. Dimensiones y masa del motocultor MKT-95190N .................................... 65 Tabla 4. 4. Dimensiones y masa del motocultor MKT-151100 .................................... 65 Tabla 4. 5. Consumo de combustible en [l/h] .............................................................. 66 Tabla 4. 6. Medidas relacionadas durante la prueba ................................................... 66 Tabla 4. 7. Condiciones atmosféricas durante la prueba de potencia ......................... 66 Tabla 4. 8. Resultados de potencia del motocultor MKT-95190N ................................ 67 Tabla 4. 9. Resultados de potencia del motocultor MKT-11195N ................................ 68 Tabla 4. 10. Resultados de potencia del motocultor MKT-151100 .............................. 69

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1. Partes importantes del Motocultor .............................................................. 4 Figura 1.2. Motocultor, protección ................................................................................. 8 Figura 1.3. Potencia bruta en el volante del motor ...................................................... 18 Figura 1.4. Potencia neta en el volante del motor ....................................................... 19 Figura 1.5 Potencia útil medida en la toma de fuerza.................................................. 19 Figura 1.6. Freno de Prony ......................................................................................... 25 Figura 1.7. Sección de un freno hidráulico .................................................................. 26 Figura 1.8. Sección de un freno electromagnético ...................................................... 27 Figura 1.9. Curva característica de frenos hidráulicos................................................. 30 Figura 1.10. Curva característica de frenos electromagnéticos ................................... 31 Figura 1.11. Eje con freno ........................................................................................... 31 Figura 1.12. Controlador de frenado ........................................................................... 32

Figura 3. 1. Estructura del banco ................................................................................ 39 Figura 3. 2. Vistas principales de la estructura ............................................................ 39 Figura 3. 3. Diseño del soporte del mecanismo de medida de torque ......................... 40 Figura 3. 4. Vista superior de la estructura de levante ................................................ 40 Figura 3. 5. Altura mínima y máxima a la que el banco puede conectarse al motocultor ................................................................................................................................... 41 Figura 3. 6. Estructura de la carcasa del banco de pruebas........................................ 42 Figura 3. 7. Soldado de la estructura .......................................................................... 43 Figura 3.8. Puerta izquierda del banco ....................................................................... 43 Figura 3. 9. Cubierta de triplay y objetos sobre el tablero (A, B, C, D) ........................ 44 Figura 3. 10. Soportes para la colocación del triplay ................................................... 44 Figura 3. 11. Mecanismo de levante y componentes .................................................. 45 Figura 3. 12. Estructura de levante del medidor de potencia....................................... 46 v

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Figura 3.13. Placa de acero ........................................................................................ 47 Figura 3.14. Placa redonda ......................................................................................... 47 Figura 3.15. Parte tubular del cople ............................................................................ 48 Figura 3.16. Punta de eje con freno eléctrico .............................................................. 48 Figura 3.17. Freno eléctrico ........................................................................................ 49 Figura 3.18. Controlador de freno .............................................................................. 49 Figura 3.19. Aparatos eléctricos del banco ................................................................. 50 Figura 3.20. Torquímetro ............................................................................................ 51 Figura 3.21. Unión del banco con el motocultor mediante el cardan ........................... 52 Figura 3.22. Calibración del torquímetro. ................................................................... 54 Figura 3. 23. Motocultor MKT-11195N ........................................................................ 55 Figura 3. 24. Motocultor montado sobre una base y listo para la prueba .................... 56 Figura 3. 25. Nivelación del Motocultor ....................................................................... 56 Figura 3. 26. Tacómetro digital ................................................................................... 57 Figura 3. 27. Medición de temperatura del aceite y del combustible ........................... 58 Figura 3. 28. Controlador de freno .............................................................................. 58 Figura 4. 1. Estructura completa del banco de pruebas .............................................. 64 Figura 4. 2. Grafica de potencia y torque del motocultor MKT-95190N ....................... 67 Figura 4. 3. Grafica de potencia y torque del motocultor MKT-11195N ....................... 68 Figura 4. 4. Grafica de potencia y torque del motocultor MKT-151100........................ 69

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RESUMEN México es un país que esta en desarrollo de mecanización y en este camino va importando maquinaria de diferentes países. Una de estas máquinas son los motocultores, que para poder comercializarse en el mercado, es indispensable conocer sus características tanto funcionales como técnicas. Tal como se realizan pruebas de certificación a los tractores agrícolas, los motocultores también deben ser evaluados. La realización de pruebas a las máquinas agrícolas tiene como objetivo la reafirmación de las especificaciones técnicas que los fabricantes reportan en sus manuales técnicos. Una prueba importante que se debe realizar al motocultor es medir la potencia a la toma de fuerza. Esto debido a que existen implementos accionados por la toma de fuerza y la potencia requerida por estos implementos, es muy importante, debido a que el rendimiento en las labores agrícolas esta relacionado con la capacidad de la máquina. Por lo que en el momento que se compra un motocultor, se debe conocer si la potencia proporcionada por éste será la adecuada para el implemento. Fue por ello que se decidió hacer la construcción y evaluación de un banco para medir la potencia a la toma de fuerza de los motocultores. Debido a que no existen bancos pequeños para ciertas máquinas, como lo hay para los tractores agrícolas. La validación del banco de pruebas, consistió en conectar un motocultor al banco, y comparar los resultados de potencia obtenidos, con los del fabricante. La capacidad del banco para medir la potencia de los motocultores es hasta una potencia de menor e igual 19 Hp. El banco tiene la capacidad para evaluar motocultores de diferentes potencias y diferentes alturas a la toma de fuerza. Palabras clave: motocultor, potencia, banco de pruebas.

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SUMMARY Mexico is a country that this in development of mechanization and in this way is imported machinery from different countries. One of these machines is the two wheel tractors, that in order to marketed in the market; it is essential to know their characteristics functional and techniques.

The testing of mechanical machines are aimed at the reaffirmation of the technical specifications that manufacturers report their technical manuals.

An important test to be performed on the two wheel tractors is measure the power at the PTO (Power Take-Off).This is because there are implements powered by the PTO and the power required by these implements, it is very important, because the performance in farming depends on the ability of the machine. So when you buy a two wheel tractor, you should know if the power provided by this will be adequate for the implement.

Was it to be decided to make the construction and evaluation of a bank to measure the power at the PTO (Power Take-Off) of the two wheel tractors. Because there is no small banks for certain machines, as there is for agricultural tractors. The validation of the testing bench was to connect the two wheel tractor to the bank, and compare the results obtained power with the manufacturer. The bank's ability to measure the strength of the two wheel tractor is to a lesser and equal power 19 Hp. The bank has the capacity to assess pedestriancontrolled the two wheel tractors of different power and different heights of PTO.

Keywords: two-wheeled tractors, power, testing bench.

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INTRODUCCIÓN El motocultor es un vehículo especial autopropulsado, de un eje, dirigible con manceras por un conductor que marcha a pie, sobre la que se puede acoplar alternativamente varios implementos. Ciertos motocultores pueden, también, ser dirigidos desde un asiento incorporado a un remolque o máquina agrícola o a un implemento o bastidor auxiliar con ruedas, están compuestos por un chasis robusto donde van ubicados los elementos de la transmisión y sobre el cual va montado un motor y un manillar con sus comandos. Este dispositivo constituye un elemento básico de trabajo en las explotaciones de poco tamaño, y en las de mayor tamaño, un valioso elemento auxiliar. Su diseño, dimensiones y versatilidad lo convierten en imprescindibles para las explotaciones hortofrutícolas y vitícolas. En México los motocultores han tenido un gran auge debido a que de manera general los terrenos agrícolas son pequeños, lo cual hace impráctico utilizar tractores, incluso de categoría I y II, lo cual no hace rentables a los tractores. El problema mas común al que se enfrentan los productores es la maleza para lo cual utilizan herbicidas, dañando con esto el medio ambiente, este problema de degradación del medio ambiente, puede ser sustituido con la utilización de métodos mecánicos, y considerando que la principal herramienta del motocultor es el rotovator, que puede cortar la maleza e incorporarla como abono para el suelo (Teorema ambiental, 2002). En el país existe información muy escasa sobre los motocultores, en cuanto a su seguridad, facilidad y adaptabilidad, es por esto trascendente la realización de investigaciones que proporcionen información al respecto de estas máquinas generando normas y métodos de prueba. El término prueba es normalmente usado en conexión con un análisis del comportamiento de una máquina comparado con estándares bien definidos bajo condiciones ideales y repetibles, en contraste, evaluación es la medición del rendimiento de la máquina bajo condiciones reales de trabajo (Smith et al., 1994). ix

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Entre los múltiples propósitos que tienen las pruebas, se pueden mencionar: controlar la calidad del producto, ofrecer a los productores criterios o referencias para la selección de sus equipos, proporcionar apoyo a los fabricantes para el desarrollo y mejoramiento de la maquinaria, verificar la seguridad en la operación de la maquinaria para la prevención de accidentes y establecer acciones contra posibles problemas ambientales (Jiménez et al., 2004). La estandarización permite que las máquinas de características semejantes puedan trabajar en condiciones similares, es por esto que se requiere generar información sobre estos dispositivos, que permita, establecer bases para evaluaciones futuras y procedimientos de evaluación que brinde la oportunidad de caracterizar a los motocultores, logrando con esto un estándar cada vez mayor y permitiendo la intercambiabilidad de implementos en diferentes marcas de motocultores y accesorios, así como garantizar que la máquina sea segura y práctica de operar así también que la información proporcionada por el fabricante sea verídica. Esto nos permite obtener una mejor descripción del motocultor respecto a los implementos que se les añaden para su uso, en las condiciones del campo mexicano, debido a que la mayoría de los motocultores del mercado mexicano son de origen externo, por lo que durante su fabricación pudieron haber sido evaluados lo que difiere en las condiciones de el país.

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ANTECEDENTES y JUSTIFICACIÓN En México los motocultores han tenido un gran auge, debido a sus características y fácil adaptación a los terrenos mexicanos. Por otro lado no existe la producción de motocultores en el país, sin embargo existe la comercialización de estos, por medio de negociantes quienes importan los motocultores de los países que los producen, algunos ejemplos de países son China, España y la India. En los últimos años en México se ha incrementado de manera considerable la importación de motocultores, por lo cual, es necesario mantener un control sobre la calidad, seguridad y adaptación que presentan estos equipos. Hoy en día se le ha dado una gran importancia a los motocultores debido a que en el país predominan los campos pequeños en los cuales resulta poco práctica utilizar tractores de altas potencias, inclusive categoría I y II. Los productores mexicanos requieren maquinaria acorde a sus necesidades, fácil de utilizar en cualquier terreno y época del año y, sobre todo, con un bajo costo. Considerando lo anterior, se hace necesario contar con información al respecto de diferentes características de los motocultores, esto a fin de proporcionar al usuario de la maquinaria información verídica y generada en el país, tomando en cuenta las características y normas especificas de México. Así mismo la información de estos trabajos puede ser usada para decidir las importaciones de motocultores para asegurar la calidad y servicios al usuario y la información arrojada por las pruebas puede ayudar, a los usuarios de una máquina, a analizar cada uno de los parámetros que fueron medidas y calculadas, para así considerarlos durante su selección. Una prueba muy importante que se debe realizar al motocultor es la potencia a la toma de fuerza (PTF), este tipo de prueba se realiza a tractores agrícolas en el Centro Nacional de Estandarización de Maquinaria Agrícola (CENEMA), la cual permite conocer el rendimiento del motor respecto al implemento, ya que

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permite dar una reseña de que cantidad de potencia proporcionada del motor, es utilizada por el instrumento y esto se vera caracterizada en la producción El adquirir una máquina con una potencia diferente a la que indica el fabricante, resulta en un problema que radica en el acoplamiento de diferentes implementos que requieran una potencia especifica y no este de acuerdo con el motocultor, por ejemplo más potencia de la que el motocultor es capaz de proporcionar, repercute en el rendimiento, consumo de combustible y deterioro de la máquina. En México, existen formas de obtener la potencia que generan las máquinas autopropulsadas y de tractores, esto se realiza haciendo uso de un banco de pruebas, sin embargo estos bancos son demasiado grandes y están diseñados especialmente para maquinaria de elevada potencia, es por ello que es difícil medir la potencia a la toma de fuerza (PTF) de los motocultores. En México no existen bancos que nos permitan realizar pruebas de potencia a los motocultores, por lo que es indispensable contar con uno, es por ello que se realizara la construcción y evaluación de dicha máquina.

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OBJETIVO GENERAL

Construir y evaluar el banco de pruebas para toma de fuerza de motocultores de hasta 20 Hp.

OBJETIVOS PARTICULARES

1. Construir el banco de pruebas de bajo costo y con materiales de fácil acceso en el mercado.

2. Construir un banco de pruebas fácil de operar y de ajustar de acuerdo a los motocultores

3. Construir un banco de pruebas seguro en su operación y funcional.

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1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.1. PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE MOTOCULTORES En los últimos años, el gobierno ha implementado una serie de programas para apoyar la compra de maquinaria agrícola para los productores, ofreciéndoles créditos. En 2006 en Zacatecas, por ejemplo se puso en marcha un programa mediante el cual, por medio del distrito, los productores interesados en adquirir tractores, motocultores y fresadoras, tuvieran la posibilidad de inscribirse en un padrón que les permitiera obtener la maquinaria a mitad de costo con el apoyo de los gobiernos estatal, federal y municipal (Hernández, 2006). El estado de Morelos también tuvo el Programa Apoyos a Proyectos de Inversión Rural (PAPIR), mediante el cual se ha logrado la compra de varios equipos agrícolas con una inversión total de $ 5 138 299 pesos, para beneficio de 382 productores, y entre estos equipos se encuentran 66 motocultores (Secretaria de Desarrollo Agropecuario, 2008). Mediante el PROGRAMA DE ALIANZA PARA EL CAMPO en el estado de Michoacán se ha apoyado a diferentes productores en la compra de equipos, incluyendo 64 motocultores. Con este tipo de apoyos se logró el beneficio de 2500 productores pertenecientes a 450 localidades de 88 municipios del estado (Alianza para el Campo, 2008) Las importaciones de motocultores en 2006 tienen su origen principal (95%) en Italia y Suiza. También hay importaciones de China, Brasil y la India. (Instituto Valenciano de la Exportación, 2006). De India se puede mencionar que cuenta con dos empresas que fabrican motocultores y de los principales equipos que China ha logrado colocar en el mercado internacional son: motocultores, partes de maquinaria y tractores.

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1.1.2. Distribuidores de motocultores en México En el país existen varias empresas que se dedican a comercializar motocultores, entre las cuales destacan: -

Concesionaria Reyes Salcedo, S.A. de C.V. (Coresa)

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Equipos y Plásticos para Invernadero, S.A. de C.V.

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Maquinaria y Herramientas Profesionales de Zamora S.A. de C.V.

-

Representaciones y Servicios Hi-CA, S.A. de C.V.

-

Servicios Técnicos Profesionales

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Meka-tech

-

Swissmex-rapid, S.A. de C.V.

-

Active Co S.A de C.V

Y las marcas principales de motocultores que se comercializan en México son: BSC

GRILLO

PASCUALI

BELARUS

KÖPPL

GOLDONI

HUSQVARNA

MEKA-TECH

HONDA 1.2. SITUACIÓN DE LA SUPERFICIE AGRÍCOLA EN MÉXICO En México tras el reparto de tierras después de la revolución, llevo a la reducción de superficie por personaje, al irse dividiendo generación tras generación. Es por esto que en la actualidad en el campo mexicano, los promedios de superficie parcelada a nivel nacional, en los ejidos, es de 9 ha, en las comunidades, 6,6 ha. Se presenta una gran fragmentación de la tierra, ya que se registra un promedio a nivel nacional de 2 parcelas por sujeto, el promedio de superficie por parcela en todo el país se observa un promedio de 3,24 ha. Respecto al tipo de tenencia de tierra predomina el minifundio, mientras que en el país, la

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mitad de ejidatarios, 77% de comuneros y 62% de los propietarios privados tiene predios menores a 5 ha (Procuraduría Agraria, 2004). Ante los datos anteriormente presentados, del tamaño de las parcelas, un tractor tradicional representa una inversión no rentable para muchos productores agrícolas. Por lo que en el proceso de mecanización se ha optado por el uso del motocultor, un equipo mediano de alta maniobrabilidad que realiza tareas en terreno abierto, bajo invernadero o en tierras donde el grado de inclinación dificulta introducir maquinaria convencional. Uno de los principales problemas a que se enfrentan los agricultores en sus terrenos de cultivo es el crecimiento de malezas, que se han venido controlando principalmente con herbicidas o compuestos químicos que contaminan y deterioran agua, suelo y aire. El motocultor, con su principal elemento básico que es el rotovator, permite hacer un control mecánico de todo tipo de malezas, que va incorporando al terreno como fertilizante orgánico. Esto evita la práctica de quema. Paralelamente se pueden aplicar cal o fertilizantes orgánicos o naturales al terreno. Sin embargo tiene un diseño tal que puede ser usado para cultivo en tierra blanda. Labra, rastrea, cultiva y con una roto trilladora, cosecha entre surcos verduras de raíz, chapea, recorta y poda. Efectúa trabajo estacionario que requiere una toma de fuerza. El motocultor tiene mediana potencia y fuerza de motor dirigidas para labores hortícolas y de ornamento; puede trabajar en terrenos fuertes, pero se usa preferentemente en construcción de jardines e invernaderos. 1.3. CARACTERÍSTICAS DE MOTOCULTORES Los motocultores, están dotados básicamente de: los manubrios, un motor, un eje motriz, toma de fuerza y un apero para desarrollar la labor deseada (figura 1.1). Su potencia no suele superar los 19 hp. (Instituto de Seguridad y Salud Laboral, 2009)

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Figura 1.1. Partes importantes del Motocultor

Debido a su tamaño y versatilidad es una máquina utilizada para explotaciones hortofrutícolas y vitivinícolas de pequeño tamaño y tiene una fuerte implantación en las huertas, realizando distintas tareas como arar, roturar, aporcar, arrancar malas hierbas, etc. El manejo del motocultor es sencillo, situándose el trabajador detrás del apero que acople al motocultor sujeta las manceras y, una vez puesta en marcha la máquina, avanza hacia delante realizando la labor agrícola deseada. La puesta en marcha del motocultor puede ser de distintas formas dependiendo del modelo y su antigüedad. En los más modernos la puesta en marcha se lleva a cabo actuando sobre un pulsador. En otros modelos más antiguos el accionamiento se produce por un pedal, una manivela o mediante una cuerda enrollada. (Instituto de Seguridad y Salud Laboral, 2009) A continuación se describen algunas características principales de los motocultores. 1.3.1. Frenos Existen muchísimos y muy variados modelos de motocultores, pero solo algunos incorporan frenos. La necesidad de los frenos viene determinada por el tipo de motocultor, así como por el uso y aplicaciones a las que se destina. Se enumeran de forma breve y concisa algunos casos que determinan su necesidad. 4

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Será preciso el uso de frenos cuando: (a) El motocultor se considera de un tamaño medio o superior (10 o más Hp de potencia), ya que debido a su peso y tamaño del rotocultor que incorpora, la maniobrabilidad se verá aumentada con el uso de los frenos. (b) El motocultor transita por caminos con pendiente, aunque esta sea ligera. (c) El motocultor realiza continuos giros, ya que actuando sobre el freno de su correspondiente rueda el utilizador podrá realizar las maniobras con mayor comodidad e inclusive realizar giros de un radio mínimo (ej. para girar alrededor del tronco de un árbol, en este caso se acciona el freno de una de las ruedas y el motocultor gira sobre esta). (BCS, 2009) 1.3.2. Diferencial Se presenta la alternativa de modelos de motocultor con y sin diferencial. Es por ello que se deben dar algunas reglas básicas de su conveniencia pero antes se tiene que definir qué es y cuál es la función del diferencial. El diferencial es un mecanismo alojado en el interior de la caja de cambios que está formado por distintos engranajes y su misión consiste en permitir diferentes velocidades de giro para cada una de las ruedas. Si la máquina no incorpora diferencial, las dos ruedas del motocultor giran a la misma velocidad como si estuvieran unidas en su transmisión interna en la Caja de Cambios. En algunos casos se determina la necesidad de incorporar diferencial; no obstante los fabricantes de motocultores por regla general han dotado a sus máquinas con diferencial cuando su tamaño o su uso ya lo requieren, dejando sus restantes modelos sin este mecanismo cuando verdaderamente no se precisa. La regla general es:

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1. No es necesario el diferencial para motocultores ligeros ya que su maniobrabilidad es buena en sí misma. Tampoco lo es para los motocultores que deben transitar por caminos de montaña, ya que si necesitamos parar la máquina sobre terreno en pendiente la ausencia del diferencial hace que ésta se mantenga estática (con diferencial sería imposible que se mantuviera inmóvil). 2. Es totalmente imprescindible el diferencial en motocultores de tamaño medio o superior (10 o más Hp de potencia) porque hace que la maniobrabilidad sea superior y, como se ha explicado anteriormente en el apartado de frenos, ambos mecanismos (diferencial y frenos) se complementan para obtener cualquier tipo de giro sin esfuerzo alguno del utilizador. 3. Por último, es totalmente necesaria la máquina con diferencial cuando ésta se usa con remolque (sin diferencial no giraría). 4. Cuando al desplazarse el motocultor una de las ruedas pisa terreno poco firme, el mecanismo del diferencial puede ocasionar que dicha rueda pierda adherencia y patine, de forma que gire libre y por acción del diferencial la otra rueda quede inmóvil con lo que el motocultor quedaría atascado (seguro que se ha experimentado este fenómeno en alguna ocasión, cuando un coche se ha atascado y observamos como una de sus ruedas gira rápidamente mientras la otra no se mueve). Todos los motocultores que incorporan diferencial poseen un mecanismo de bloqueo del mismo que puede accionar el usuario a voluntad para anular la acción de éste, obligando a las dos ruedas a dar el mismo número de vueltas y haciendo que la rueda que pisa terreno firme saque al motocultor del atasco. (BCS, 2009) 1.3.3. Las ruedas En el mercado se pueden encontrar para un mismo modelo de motocultor ruedas de distintas dimensiones, pero en la práctica es suficiente con distinguir dos tipos. Las ruedas de menor diámetro se emplean en los motocultores que 6

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trabajan con rotocultor, mientras que las ruedas de mayor diámetro se emplean cuando el motocultor se usa con remolque. Cuando se utilizan otros implementos es aconsejable solicitar información al fabricante del motocultor o del apero en cuestión para emplear la rueda más adecuada. El fabricante del motocultor ofrece para cada modelo el implemento dimensionado acorde a la potencia del mismo. Es importante resaltar que el ancho entre ruedas del motocultor debe ser igual o inferior a la anchura de trabajo del rotovator, ya que de lo contrario la huella de los neumáticos pisaría el terreno trabajado. (BCS, 2009) 1.3.4. La Ergonomía Cuando se toma en consideración los movimientos involucrados en la actividad diaria del utilizador, y se mejora la interacción con la máquina en términos de eficacia, seguridad y confort, se habla de la ergonomía. Para que sea la máquina la que se adapta a quién la usa y no al contrario, se debe tener en cuenta algunos aspectos importantes: Las manceras (manubrios) deben ser regulables en altura para asegurar la posición correcta del utilizador, y lateralmente (ej. para remover el suelo, evitando que el operario pise el terreno que se está trabajando), además de ser reversibles para poder adaptar implementos frontales, tales como una barra de siega. También tienen que estar provistas de algún tipo de sistema antivibraciones mediante silent- blocks, ya que la reducción de las vibraciones se traduce en menor fatiga para el utilizador. Todos los mandos que intervienen en las operaciones habituales (embrague, frenos, cambio de marchas, mando de acción mantenida, etc.) deben estar bien señalizados indicando en cada caso su función para facilitar un correcto uso y situados de forma que sean accesibles y fáciles de usar, evitando gestos incómodos y sobreesfuerzos innecesarios. (BCS, 2009)

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1.3.5. La seguridad El motocultor es una máquina pionera en el trabajo de las labores agrícolas que en su dilatada vida ha permitido la incorporación de muchos sistemas de seguridad. Algunos de ellos han hecho variar inclusive la arquitectura de la máquina, dado que cualquier órgano en movimiento susceptible de herir al utilizador o a personas próximas se ha protegido mediante carenados, de forma que los elementos en movimiento no pueden alcanzar a personas ni proyectar elementos del terreno sobre éstas. Esto se observa en la figura 1.2 que muestra la protección que deben llevar los implementos que se acoplan en la parte trasera del motocultor que son accionados por la toma de fuerza. Los cuales pueden causar algún accidente en el momento de accionar la reversa del motocultor. (BCS, 2009)

Figura 1.2. Motocultor, protección

La ley establece una serie de requisitos técnicos que deben cumplir los fabricantes de motocultores, condensados en la Norma Europea EN 709/A2:2009. En materia de seguridad, los principales aspectos a verificar son: (a) El motocultor debe contar con un dispositivo que, en el momento de la puesta en marcha, impida el arranque en el caso de que la caja de cambios no esté en punto muerto y la toma de fuerza no esté 8

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desembragada (desacoplada), evitando de este modo el accionamiento de la máquina o del apero al arrancar el motor. (b) Un mando de conexión/desconexión situado en las manceras actúa de forma que la máquina se desplaza y el apero funciona sólo si dicho mando se mantiene pulsado. Si el conductor suelta el mando, un sistema de seguridad motor-stop detiene el avance de la máquina y también el apero. (c) En ningún caso el rotovator debe funcionar cuando se conecta la marcha atrás (d) El rotovator debe ir siempre provisto de un revestimiento integral de protección. (e) Todos los motocultores deben tener un certificado de conformidad. El motocultor tiene su espacio propio en el parque de las máquinas agrícolas: en la agricultura minifundista y de baja renta;

en invernaderos y

complementando los tractores convencionales en explotaciones hortofrutícolas.

En la normativa europea sobre maquinaria agrícola, se define motocultor como máquina automotriz concebida para ser conducida a pie y destinada a accionar- y/o arrastrar diferentes equipos de trabajo. EI motocultor puede entenderse, también, como un subgrupo de los tractores agrícolas, con la singularidad de tener un sólo eje de ruedas (tractor monoeje) y ser conducido por manubrios, pero preparado para acoplarle diferentes implementos con los que realizar un variado número de operaciones agrícolas. Es decir que el carácter polivalente del tractor también es típico en los motocultores. (Gracia, 1997) Si, por el contrario, el diseño de la máquina es para realizar un sólo tipo de trabajo,

como

por

ejemplo:

remover

el

suelo,

siembra,

transplante,

tratamientos, transporte de productos, siega, etc., su denominación como motomáquina debe referirse a esa función única que tiene encomendada, es decir:

motoazada,

moto-sembradora,

moto-transplantadora,

carretilla 9

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(autopropulsada) para tratamientos, carretilla (autopropulsada) para transporte, motosegadora, etc. La definición que la norma Europea establece para las motoazadas dice, máquina automotriz conducida a píe, con o sin rueda de apoyo, concebida de manera que su eje de propulsión está constituido por fresas o azadas. En algunos modelos el eje de azadas puede sustituirse por un eje de ruedas motrices (aunque carente por ejemplo, de mecanismo diferencial). Además se instalan enganches y tomas de fuerza para poder acoplar diferentes aperos. Este tipo de motoazadas son consideradas motoazadas transformables y se suelen incluir en el grupo de motocultores por su semejanza constructiva y características de empleo. Es frecuente que los constructores fabriquen al mismo tiempo ambos tipos de máquinas: motocultores y motoazadas transformables, presentándolos como una gama de productos alternativos. Incluso la normativa española y europea las trata conjuntamente, estableciendo cuando proceden las diferencias particulares. Aquí se dará por entendido que los comentarios van también dirigidos a las motoazadas transformables, englobándolas a veces en el término principal de motocultor. (Gracia, 1997)

EI intervalo normal de potencias y pesos de estas máquinas es el que aparece en la tabla 1.1. Normalmente todos los motocultores, Y las motoazadas de más potencia, van equipados con motor Diesel. EI motor de gasolina es frecuente en las motoazadas de potencias menores. Hay que advertir que las potencias disponibles en el eje de ruedas motrices o en el eje de azadas son muy inferiores a las potencias nominales que se indican por los fabricantes y que se refieren al motor libre. Suele ocurrir en las comprobaciones y mediciones de potencia en el eje, realizadas en los laboratorios de ensayo, que los valores reales se ven reducidos a la mitad de los que figuran en catálogo.

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Tabla 1. 1. Potencia y peso de motocultores y motoazadas Máquina

Potencia del motocultor, Kw Peso en kilos

Motocultores

7 a 16

100 a 400

Motoazadas(transformables)

3a7

50 a 100

Fuente: Gracia, 1997

1.3.6. Diferencia entre motor de gasolina y diesel de un motocultor Determinar qué tipo de motor debe equipar el motocultor es una de las cuestiones fundamentales y a la vez es la forma de definir el dimensionado de la máquina; en definitiva la potencia necesaria a disposición para el uso a que se destina o la superficie a trabajar. En términos generales, se puede afirmar que para la agricultura se precisan motores de 5 a 8 HP de potencia, ya sean a gasolina o diesel. (BCS, 2009) Si además de la fresa se deben usar aperos o implementos que requieren de mayor potencia, se puede fijar la potencia límite en 10 HP (es el caso de aperos tales como las barras de siega, los cortacéspedes o las turbinas quitanieves). A partir de 10 HP las potencias se consideran semi-profesionales. (BCS, 2009) En función del tipo de combustible a emplear, se analiza a continuación los pros y los contras de los motores: 1.3.6.1. Motores de gasolina Cuentan con un arranque sencillo y con niveles de ruido inferiores a sus equivalentes en versión diesel. El mantenimiento de un motor de gasolina es muy sencillo y económico. En la práctica, se reduce a la revisión de los filtros del motor y de los niveles de aceite en el cárter. La gasolina es altamente inflamable, por lo que no se podrá almacenar este combustible en el interior de un edificio. Tampoco permite almacenarse durante 11

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largos períodos de tiempo. Se considera que a partir de un mes de inactividad la gasolina se degrada, pudiendo generar un alto porcentaje de subproductos que atascan el carburador. (Ante largos períodos de inactividad, una buena práctica consiste en almacenar el motocultor con el depósito y carburador vacíos: este último se vacía dejando el motor en marcha hasta pararse por sí solo después de consumir todo el combustible de su interior). (BCS, 2009) 1.3.6.2. Motores diesel Si bien es cierto que por sus características los motores diesel son más caros que los motores de gasolina, también se debe valorar bajo el aspecto económico, que el diesel es un combustible más barato que la gasolina. Además, los motores diesel en general duran mucho más que los motores de gasolina. El combustible no es fácilmente inflamable ni explosivo y no sufre degradación alguna con el paso del tiempo, por lo que su almacenaje ofrece ventajas considerables. El mayor enemigo de los motores diesel es el agua que puede contener el gasóleo. Por esto, se debe prestar especial cuidado a elementos como el tapón del depósito para evitar que pueda entrar agua, ya sea de la lluvia, de una hidrolimpiadora, etc. En ningún caso se empleará gasóleo de tipo calefacción, dado que puede contener un mayor grado de impurezas e incluso agua en suspensión. El motor puede ser de arranque manual (a cuerda), o bien de arranque eléctrico (a llave). Este último es el mejor sistema, aunque encarece el precio del motocultor. (BCS, 2009) 1.3.7. Rentabilidad del uso del motocultor Ciertamente, la inversión realizada con la compra de un motocultor es mucho menor que la que corresponde a un tractor de dos ejes cuya potencia aun en los modelos más pequeños, supera en dos o tres veces la medida de los motocultores. Incluso si se compara el precio por unidad de potencia de los motocultores con el de los tractores convencionales, resulta que esas moto máquinas de un eje, 12

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conducidas por manubrios, son casi la mitad más baratas: 4678.00 pesos /kW, frente a 8771.25 pesos /kW, en los tractores, por término medio. (Gracia, 1999)

Los costos de amortización, reparación y mantenimiento guardan relación directa con el precio de la maquinaria. Por tanto, es evidente que el costo de utilización de un motocultor debe resultar mucho más económico si se consideran los gastos propios de la máquina. Mientras que para un tractor de 50 kW (65 CV) los costos de utilización, en concepto de amortización, intereses, almacenaje, reparaciones, mantenimiento y combustible pueden estimarse en 233.90 pesos /hora, para un motocultor de 10 kW (13 CV) el costo de utilización por los mismos conceptos apenas supera las 35.10 pesos /hora. Si la potencia guarda una relación 5 a 1 y el costo 7 a 1, parece en principio que la rentabilidad de los motocultores está asegurada y su utilización en pequeñas explotaciones, donde el bajo volumen de trabajo es apropiado a la baja capacidad de estos equipos, debería recomendarse. Además, el riesgo de la inversión de capital es mínimo al tratarse de cantidades inferiores normalmente 58,475.10 pesos. Sin embargo, para completar el análisis falta considerar el costo de la mano de obra. Ciertamente, el costo final de utilización de las máquinas deben incluir los gastos directos de mano de obra para su manejo. En ese sentido, el aumento de los salarios con relación a Ios precios de la maquinaria es un hecho histórico propio del desarrollo económico que, obviamente, da lugar a un cambio radical en los objetivos del empresario. (Gracia, 1999)

Antes era prioritaria la plena ocupación de los equipos agrícolas, para ello era necesario que el tamaño de las máquinas, motrices y operativas, se correspondiera con el tamaño de las explotaciones, de tal manera que el tiempo disponible para realizar las operaciones de campo fuera aprovechado en su mayor parte. Ahora el interés está en conseguir equipos de mayor capacidad, facilitando el aumento deseado en la productividad de la mano de obra, aunque ello implique un excedente de tiempo disponible y, por tanto, pocas horas de utilización de la maquinaria. Por ejemplo, los tractores en 13

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España tienen una utilización anual que apenas supera las 500 horas, salvo aquellos que se emplean en servicios a terceros y, por tanto, no son exclusivos de una propiedad agrícola.(Gracia,1999)

En definitiva, se buscará en la maquinaria capacidad (tamaño) y calidad de trabajo. Y, por otro lado, se valorará cada vez más la comodidad y seguridad que ofrezca su conducción, control y mantenimiento. Debe reconocerse el esfuerzo que desde hace unos años los fabricantes de motocultores han hecho en el tema de seguridad y ergonomía de sus máquinas. Pero es imposible competir con los avances conseguidos en estos años por los tractores, en sus sistemas de conducción, dirección, transmisión y acoplamiento de aperos. (Gracia, 1999)

Las mejoras ergonómicas y los automatismos suponen generalmente un incremento de precio no proporcional, que el equipo pequeño no puede absorber. El motocultor, no hay que olvidar que es un escalón intermedio en el proceso irreversible hacia una agricultura plenamente mecanizada. Es una alternativa a la tracción animal. Es un sustituto natural de las caballerías y yuntas. Pero el proceso sigue, y el aumento de potencia de las unidades motrices no se detiene.

En la tabla 1.2 se exponen las capacidades de trabajo y los tiempos necesarios empleados por un tractor de 50 kW y por un motocultor de 10 kW, en la realización de ciertas operaciones de laboreo y cultivo. No se han incluido operaciones cuyos rendimientos pueden ser muy dispares y depender menos del tipo de máquina empleada (tractor o motocultor), como son la fertilización, los tratamientos y la recolección y transporte.

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Tabla 1. 2. Diferencias de capacidad de trabajo y tiempos necesarios entre un tractor y un motocultor Implemento

Tractor de 50 kW Motocultor de 10 kW

Vertedera

0.15 ha/h

0.05 ha/h

Fresadora

0.25 ha/h

0.08 ha/h

Cultivador

1.30 ha/h

0.25 ha/h

Sembradora monograno

0.60 ha/h

0.15 ha/h

13 horas/ha

43 horas/ha

Tiempo total necesario para aplicar: Vertedera, fresadora, cultivador y Sembradora Fuente: Gracia, 1999

Considerando el costo de la mano de obra (salario del conductor-operador) como una variable [S], el costo total de utilización de la maquinaria estudiada será a) Tractor de 50 kW: 201.88 +S ($ /h)………………………….................... (1.1) b) Motocultor de 10 kW: 30.27 +S ($ /h)……………………....................... (1.2)

Observando los resultados de la tabla 1.2 y las ecuaciones (1.1) y (1.2) se nota que las dos máquinas tienen sus ventajas. Si se desea hablar de rendimiento y menos tiempos de operación, lógico se pensaría en usar un tractor, pero si lo que se desea es reducir costos de insumos la mejor opción es el motocultor. 1.4. IMPORTANCIA DE PRUEBAS EN MOTOCULTORES Una innovación en mecanización agrícola solamente será aceptada por los campesinos si entrega una solución a un problema específico. Es por esto que los informes de pruebas pueden ayudar, a los usuarios potenciales de este equipo, al comparar el desempeño de alternativas y seleccionar el modelo más apropiado a sus necesidades. (Smith et al., 1994) La información de las pruebas puede ser usada para controlar las importaciones de maquinaria agrícola, para asegurar la calidad y servicios del usuario. Uno de los primeros ejemplos es la prueba de tractores de Nebraska. 15

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Desde 1920 ha sido un requerimiento legal del estado que todo tractor que se venda en Nebraska debe tener un ejemplar oficialmente probado y con repuestos disponibles. Los propósitos para esto: es que destacan la importancia de presentar la información en una forma educativa que permita a extensionistas y estudiantes entender la importancia de los aspectos de diseño de máquinas agrícolas. 1.4.1. Tipos de ensayos Existen dos tipos de ensayos de los motores de combustión interna: ensayos de investigación y desarrollo, y ensayos de producción. Los primeros se efectúan en naves especialmente equipadas (celdas de ensayos), siendo su objetivo el desarrollo de un motor o de alguno de sus componentes, o bien el análisis de alguno de los procesos que tienen lugar en el mismo, por lo que en general se precisa una instrumentación sofisticada. Las principales pruebas experimentales son aquellas que sirven para determinar los valores de: - Par motor.

- Consumo de combustible.

- Potencia.

- Rendimientos.

- Presión media efectiva.

- Etc.

-

Potencia

absorbida

por

rozamiento. También se efectúan otras pruebas con el objeto de investigar el desarrollo de los fenómenos físicos y químicos, determinando por ejemplo: - Evolución de las presiones en el cilindro.

- Pérdidas de calor. - Etc.

- Composición de los gases de escape.

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Todos los motores de nuevo proyecto (prototipos) son sometidos a una larga serie de pruebas experimentales, hasta alcanzar las presiones previstas. Los ensayos de producción son aquellos que se realizan a los motores ya fabricados en serie, y que sirven para controlar que sus características corresponden a las de los prototipos y al mismo tiempo efectuar un periodo de rodaje o asentamiento del motor. Por tanto la instrumentación necesaria es relativamente simple. (Arnal, 2001) 1.4.2. Prueba de potencia en motores Desde los inicios de la utilización de los tractores agrícolas se vio la necesidad de medir la potencia en las mismas condiciones para poder compararlas y así elegir el más adecuado a cada explotación. Las primeras normas de ensayo para los tractores se dictan en 1919 en el estado de Nebraska y es el Departamento de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Lincoln el encargado de realizar los ensayos. (Arnal, 2001) 1.4.2.1 Formas de medir la potencia en motores agrícolas En un tractor se pueden medir muchas potencias, entre las que destacan la potencia del motor, la potencia a la barra, y la potencia hidráulica. La primera es la que los agricultores comparan a la hora de adquirir un tractor, y la que los fabricantes anuncian en las características del tractor que figuran en los catálogos y otras publicaciones técnicas. Las distintas normas y códigos de ensayo para medir esta potencia de motor, se pueden separar en tres grupos según el tipo de potencia que miden. (Arnal, 2001) a) Potencia bruta En este caso, la potencia se mide en el volante de inercia del motor se observa en la figura 1.3. De acuerdo con las normas de ensayo, al motor se le quitan una serie de elementos que consumen potencia en su funcionamiento como son: el filtro de aire, el silenciador del escape, el generador de corriente, la bomba de alimentación de combustible, el ventilador, etc. Con ello se consigue

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obtener toda la potencia que puede suministrar el motor. Esta potencia nunca puede ser alcanzada por el agricultor con su tractor.

Figura 1.3. Potencia bruta en el volante del motor

b) Potencia neta También en este caso la potencia se mide en el volante de inercia del motor. Sin embargo, las normas de ensayo indican que el motor tiene que llevar el mismo equipamiento que cuando está montado en el vehículo, en nuestro caso, en el tractor (figura 1.4). El agricultor podría obtener la potencia medida, siempre que trabajara directamente con el volante de inercia del motor de su tractor, cosa poco probable.

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Figura 1.4. Potencia neta en el volante del motor

c) Potencia útil Aquí, la potencia se mide en el eje de la toma de fuerza del tractor. El motor no se saca del tractor, y mantiene todos los elementos que el fabricante ha previsto en su diseño y construcción (ver figura 1.5). El agricultor podrá obtener la potencia resultante en el ensayo siempre que utilice la toma de fuerza como elemento motriz de una máquina acoplada a ella.

Figura 1.5 Potencia útil medida en la toma de fuerza

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Por este motivo, este es el dato de potencia más interesante para los agricultores. Este método de medición tiene la ventaja de poder medir la potencia del tractor en cualquier lugar, incluso en pleno campo, existiendo en el mercado varios equipos móviles para efectuar esta medición. Entre los valores de las tres potencias citadas existen diferencias para un mismo motor. La potencia bruta siempre es mayor que la potencia neta ya que los sistemas y mecanismos que lleva el motor en el segundo caso necesitan potencia para su funcionamiento. De igual manera, la potencia neta es mayor que la potencia útil, ya que, en este último caso, el movimiento del motor tiene que pasar por un embrague y por una serie de engranajes en donde, aunque pocas, se producen pérdidas. Toma de fuerza Este sistema es el intermediario entre el motor y la máquina o aplicación a accionar. Sirve para acoplar y desacoplar el movimiento de rotación del motor a la máquina o aplicación que acciona. Su función es la de tomar el movimiento de rotación del volante inercial y transmitirla a través de discos dentados giratorios y platos o discos fijos a un eje de salida donde se acopla finalmente la máquina o carga. Consta básicamente de una corona dentada (de encastre) fija en el volante inercial, unos discos dentados intercambiables de fibra y metal (ferrodos), acoplados a la corona de arrastre, discos o platos metálicos fijos y deslizantes, un dispositivo de empuje con su accionamiento y un eje de salida montado sobre rodamientos en una carcasa metálica. 1.5. BANCO DE PRUEBAS Todos los motores de nueva generación deben ser sometidos a una larga serie de mediciones alternadas con severas pruebas de durabilidad y de carga, tales que deben ser repetidas una orden de veces hasta alcanzar un resultado previsto con anterioridad en los cálculos teóricos.

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Las pruebas principales son las que sirven para obtener los valores relativos al par motor, la presión media efectiva, la potencia desarrollada, el consumo específico de combustible, los diferentes rendimientos así como la composición de los gases de escape. Para ensayar un motor es necesario instalarlo en un banco de pruebas. Este consta básicamente de los siguientes elementos: (Universidad del país Vasco, 2001) 1º) Una cimentación que absorba las vibraciones que se producen debido a la existencia en el motor de fuerzas de inercia no equilibradas y de los correspondientes momentos resultantes. 2º) Estructura, cuya misión es soportar el motor. 3º) Soportes para montar y fijar el motor en la estructura, así como regular la altura y alinear el motor con el freno. 4º) Freno dinamométrico que absorba la potencia desarrollada por el motor, ofreciendo una resistencia al giro de éste, y que esté provisto de un dispositivo para medir el par motor. 5º) Transmisión que permita la conexión freno-motor con una cierta elasticidad y capacidad de absorber desalineaciones. 6º) Sistema de alimentación de combustible al motor con instrumentos de medición de consumo. 7º) Sistema de refrigeración del motor: - Si los motores son refrigerados por agua, normalmente se mantiene la bomba de agua del propio motor. Esta impulsa el agua a través del motor hacia un cambiador de calor (agua/agua o aire/aire), en general con regulación termostática por medio de válvulas motorizadas. En instalaciones más económicas se suele recurrir a un depósito de mezcla en donde se añade una pequeña cantidad de agua fría a la caliente, que proviene del motor.

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- Si los motores son refrigerados por aire se suele utilizar un soplante dirigido hacia los costados del motor. 8º) Sistema de refrigeración de aceite. En ocasiones también se refrigera el aceite del motor, ya que al no existir una corriente de aire al cárter, éste tiende a sobrecalentarse. El sistema consta de un intercambiador aceite/agua y en ocasiones una bomba auxiliar. 9º) Red de agua. Los frenos dinamométricos transforman toda la energía mecánica que reciben del motor en calor. Este calor es eliminado por el sistema de refrigeración del freno que suele ser mediante un abastecimiento continuo de agua. En los frenos hidráulicos se ha de mantener la presión del agua dentro de unos límites, ya que por ser el agua el elemento frenante, cualquier variación de presión provocaría una variación en el par resistente y por tanto una variación en la medida. El agua se calienta a su paso por el freno y en algunos casos se suele emplear un circuito cerrado, enfriándose el agua en una torre de refrigeración. 10º) Sistema de evacuación de los gases de escape. Los gases de escape son enviados tras pasar por un silenciador a la atmósfera. 11º) Sistema de ventilación de la sala. Debe evitar el sobrecalentamiento del local por la radiación de calor del motor. Se efectúa mediante ventiladores axiales o centrífugos de impulsión y extracción. Cuando el banco se instala en una habitación o cámara cerrada y aislada se habla de una celda o cabina de ensayo de motores. En este caso existe un pupitre de instrumentos en el exterior de la celda con los órganos de puesta en marcha y de gobierno del motor y freno, así como los instrumentos de control y registro.

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1.5.1. Medición de la potencia efectiva del motor Sistema para medición de par torsor, que consta de un anillo, unido por una parte a una pieza fija y por la otra parte a una pieza motora, que absorbe todo el par aplicado; y unas galgas extensiométricas, dispuestas en la superficie interior del anillo y con medios de adquisición de datos asociados a un sistema de lectura; de modo que se relaciona en todo instante el momento torsor aplicado con la lectura de las galgas colocadas en el anillo. Cuando un motor en funcionamiento mueve algún conjunto de elementos mecánicos que ofrecen una resistencia a su propio movimiento, el trabajo lo realiza contra dicha resistencia (carga resistente) que, por tanto, hace el efecto de freno del motor. La potencia efectiva de un motor es: Pe= Mm x Va …………………………………………………………..................(1.3) Pe = Potencia efectiva [Hp] Mm= par motor (par disponible en el eje motor) [Nm] Va= velocidad angular [rpm] Siendo el par motor proporcional a la magnitud de la carga resistente aplicada al motor (generador eléctrico, unidad propulsora de un buque, etc.). La naturaleza física de la carga no tiene influencia sobre la producción de potencia siendo esta la misma si el par resistente es el mismo para la misma velocidad de giro del motor. El par motor se mide acoplando al motor un dispositivo frenante cuya característica resistente se puede variar (variar la carga resistente), pudiéndose obtener, si se mide el régimen de giro del motor, la potencia correspondiente desarrollada por el mismo. Este dispositivo frenante se denomina freno dinamométrico, y consta básicamente de una parte móvil (rotor), una fija (estator) y un dispositivo de medida de fuerza. El rotor del freno está acoplado al árbol de salida del motor. El par motor se transmite desde el rotor al estator generalmente por medio de un fluido o de un campo magnético. Al poseer el 23

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estator un montaje basculante, que permite que gire sobre su propio eje, aquél intentaría girar en el mismo sentido que el rotor. Un brazo unido al estator, que posee un punto de apoyo a una distancia del eje de giro, impide este giro, dando lugar a la aparición de una fuerza F en dicho punto. Este punto de apoyo actúa sobre el dispositivo de medida de fuerza. 1.5.2. Tipos de frenos dinamométricos El freno es el elemento utilizado para equilibrar el par y absorber la potencia dada por el motor. Si el motor gira en vacío, no sería posible caracterizar los diferentes puntos de funcionamiento del motor. Los frenos dinamométricos son los encargados de crear un par resistente que es el que proporciona la carga al motor. Esta carga ha de ser variable para ensayar distintas condiciones operativas del motor. De entre los frenos más utilizados en la actualidad, destacan dos de ellos: el freno hidráulico y el electromagnético. La principal diferencia entre ambos es cómo se genera la fuerza frenante. (Universidad del país Vasco, 2001) Se han desarrollado varios tipos de frenos basados en distintos principios. Los más difundidos son: - Frenos de fricción

- Corriente continua

- Frenos hidráulicos

- Corriente alterna

- Frenos electromagnéticos

- Corrientes de Foucault.

Frenos de fricción. El freno de fricción mecánico por zapata y tambor fue el primero utilizado, llamado freno de Prony (Figura 1.6), si bien debido a su inestabilidad y dificultad de regulación y refrigeración hoy es sólo un antecedente histórico. En la figura se muestra el principio de su funcionamiento.

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Figura 1.6. Freno de Prony Fuente: García ,2007

Frenos hidráulicos. El freno hidráulico es similar a un convertidor hidráulico de par, en el que se impide girar al eje de salida. Se compone de un rotor y una carcasa o estator llena de agua que sirve tanto de elemento frenante como refrigerante. La potencia del motor absorbida por el freno se transforma en calor, necesitándose una alimentación continua de agua fría. Para una temperatura de entrada al freno de 200 ºC y una salida de 600 ºC se necesita por Kilowatt frenado, un caudal de 20 dm3 /h aproximadamente. Para evitar el deterioro del freno la temperatura del agua a la salida no debe sobrepasar en general los 600 ºC. (Universidad del país Vasco, 2001) El

par

de

frenado

de

los

frenos

dinamométricos

hidráulicos

es

aproximadamente proporcional al cuadrado del número de revoluciones (curva característica de respuesta aproximadamente cuadrática), lo que les hace muy estables. Las ventajas de este tipo de freno son: - Bajo costo para potencias absorbidas importantes. - Gran duración. - Reparación rápida y poco costosa. Como inconvenientes podemos citar: 25

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- Poca versatilidad de las curvas de par resistente. - Par de frenado fuertemente dependiente de la presión de la red hidráulica, lo que puede producir inestabilidad. Estas consideraciones hacen que el freno hidráulico sea el más utilizado en producción y en ensayos de resistencia. (Universidad del país Vasco, 2001) En la figura 1.7 se observa una sección de un freno hidráulico, con todos los elementos que lo componen.

Figura 1.7. Sección de un freno hidráulico Fuente: García, 2007

Frenos electromagnéticos En el caso de los frenos electromagnéticos (figura 1.8), la acción de frenado se produce mediante la variación del flujo electromagnético creado por unas bobinas alimentadas con corriente continua situadas en el estator y que concentran el campo magnético sobre el rotor. La potencia absorbida genera corrientes parásitas de Foucault que son disipadas en forma de calor. Mediante la variación de la alimentación de las bobinas del estator, se consigue la regulación del par resistente. Este tipo de frenos también dispone de un sistema hidráulico cuya única finalidad es la de evitar el excesivo calentamiento del rotor. 26

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Figura 1.8. Sección de un freno electromagnético Fuente: García, 2007

También puede observar en la figura 1.8 el sistema clásico de medición del par (mediante el uso de pesos y contrapesos), si bien en los frenos actuales se sustituye este sistema por un transductor de fuerza, mientras que las palancas se utilizan únicamente para la calibración del par. Para determinar la potencia efectiva se pueden utilizar generadores de corriente eléctrica. Así por ejemplo si se acopla un motor térmico a una dínamo conectada a una resistencia eléctrica, la potencia del motor se utilizará en accionarla. Esta potencia se puede determinar midiendo con un voltímetro y un amperímetro la potencia eléctrica suministrada por el dínamo. En este método debe tenerse en cuenta, que existirán pérdidas por rozamiento, por efecto del aire y pérdidas eléctricas dependientes de la carga en el generador por lo que la medida no es muy precisa. Esto hace que sea mucho más común medir la potencia del motor indirectamente a través del par motor. (Garcia, 2007) a) Frenos de corriente continua. Igual que en los frenos hidráulicos, el estator posee un montaje basculante y está unido a un sistema de medida de fuerza. El par motor se transmite del rotor (inducido) al estator (inductor en anillo) por medio del campo magnético.

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La regulación de la carga, cuando las variaciones no son demasiado grandes, puede ser hecha variando la excitación de la dínamo con un reóstato. Haciendo crecer la reacción electromagnética entre el rotor y el estator, efecto que trasmite el par del rotor al estator, aumenta la carga resistente y viceversa. La corriente producida puede ser disipada en forma de calor en unas resistencias eléctricas. Ahora bien, una ventaja de este tipo de freno es que la energía eléctrica generada durante el ensayo puede aprovecharse de alguna forma útil ya que la potencia del motor no se pierde como energía degrada en un sistema de refrigeración. Así podría llevarse a la red, aunque esto solamente se hace cuando el tiempo de trabajo es lo suficientemente grande como para amortizar los costes de acoplamiento. En este último caso el dínamo-freno se conecta a un grupo constituido por un motor de corriente continua unido a un alternador asimismo trifásico acoplado a la red, y un motor de corriente alterna que acciona los dínamos excitatrices que suministran la corriente de extracción para el motor y el dinamo-freno. La regulación de la excitación de las dos máquinas de corriente continua puede efectuarse por medio de reóstatos: uno varía la excitación del motor y por tanto la tensión de los extremos del inducido de el dínamo-freno, el otro varía la excitación de el dínamo-freno. La energía eléctrica desarrollada por el dínamo-freno es enviada al motor del grupo, arrastrando al alternador asíncrono. Se recupera, por tanto, bajo forma de energía eléctrica trifásica la energía mecánica suministrada por el motor térmico. Este tipo de dínamo-freno presenta la gran ventaja de poder ser usado también como motor eléctrico y puede servir no sólo como arrancador del motor, sino también como medio para arrastrarlo, una vez suprimido el encendido y medir directamente la potencia necesaria para vencer los rozamientos. En este caso el alternador actúa como asíncrono accionando un generador (anteriormente motor) que alimenta el dínamo-freno, que ahora actúa como motor. 28

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Actualmente el grupo motor -alternador se sustituye por sistemas electrónicos de potencia. Todas las ventajas y desventajas de los dos tipos de frenos se presentan en la tabla 1.3. Tabla 1. 3. Comparativa entre frenos Tipos de frenos

Frenos hidráulicos

ventajas

Inconvenientes

Bajo costo para potencias absorbidas elevadas

Baja estabilidad

Larga duración

Poco par resistente a pocas vueltas Par de frenado dependiente de la presión de la red hidráulica Mayor costo

Reparaciones rápidas y poco costosas Frenos electromagnéticos

Control preciso Bajo costo de mantenimiento

Alta inercia

Fuente: García, 2007

1.5.3. Curvas características de los frenos dinamométricos Las curvas características delimitan la zona de trabajo del dinamómetro. Los parámetros citados a continuación son importantes a la hora de decidir el freno para el banco de ensayos, y podrán verse en sus curvas características. (García, 2007) 1. Curva de potencia a máxima carga (curva a): corresponde a la variación del producto del par absorbido y el régimen de giro. En el caso de los frenos hidráulicos se obtiene con una apertura total de las esclusas para el agua y, en los frenos de corrientes electromagnéticas con la máxima excitación en las bobinas. 2. Par máximo (recta b): el par máximo viene limitado por la resistencia mecánica, especialmente en los frenos hidráulicos.

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3. Potencia máxima (recta c): máxima potencia a la cual puede ser utilizado el dinamómetro, función del caudal de agua a la salida del freno y del incremento permisible de su temperatura. 4. Régimen máximo de velocidad de giro (recta d): límite determinado por los cojinetes de rotación y centrifugación de masas rotativas. 5. Par mínimo (curva e): es la curva cuyo par es del mismo orden de magnitud que el par de fricción del freno (rozamiento y venteo) y que, por tanto, en esta zona puede llevar a error. 6. Límite de la célula de carga: la permitida por la célula de carga. En las siguientes gráficas se muestran las curvas características de par y potencia de un freno hidráulico (figura 1.9) y de un freno electromagnético (figura 1.10).

Figura 1.9. Curva característica de frenos hidráulicos Fuente: García, 2007

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Figura 1.10. Curva característica de frenos electromagnéticos Fuente: García, 2007

1.5.4. Freno eléctrico Permite controlar y adecuar la desaceleración del vehículo con este eje instalado y según las condiciones de tránsito, mediante la sola circulación de corriente eléctrica por los electroimanes o magneto dentro de las campanas de freno. Ideal para acoplados y tráilers de bajo o mediano porte. Este eje se observa en la figura 1.11.

Figura 1.11. Eje con freno

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Cuando se acciona el pedal de frenos (y mientras se mantiene presionado), el control electrónico envía una corriente eléctrica al eje y hace que se imanten los magnetos en su interior. Esto hace que el magneto se pegue contra la pared interna de la campana, que en ese momento se encuentra en movimiento, arrastre en el sentido de giro provocando mediante el brazo portaimán y en forma mecánica la apertura de las zapatas de freno, con su consecuente resultado de la fricción, la desaceleración del vehículo. (Mecanizados San Miguel, 2010) 1.5.4. Controlador eléctrico Estos controladores traen las siguientes partes, las cuales deben de entenderse perfectamente para conocer el funcionamiento del controlador (figura 1.12).

A. Perilla de potencia B. Perilla manual deslizante C. Orificios para el montaje del soporte D. Luz bicolor E. Perilla de nivel Figura 1.12. Controlador de frenado

La luz bicolor se muestra de color verde cuando el controlador esta conectado, muestra un color rojo cuando se activa el freno. Estos destellos de luz gastan muy poca luz tan solo 5 miliamperios. Este tipo de controlador de freno se activa por inercia, es sensible a la desaceleración y genera un resultado que refleja la inercia captada. En un estado fijo, el control del freno no aplicará los frenos del remolque a menos que se active la perilla manual deslizante.

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1.5.5. Transductor de par dinámico. El par torsional es una magnitud derivada de la fuerza aplicada a un cuerpo, a una distancia perpendicular a un eje, tal que se genere en él una rotación alrededor de ese eje. De acuerdo al sistema internacional de unidades la unidad del par torsional es el Newton metro y su símbolo es Nm, el cual es derivado de las magnitudes fundamentales longitud masa y tiempo (L, M y T), es decir 1 Nm = 1 kg m2 /s2. Existen varias formas de determinar la magnitud de par torsional dependiendo del tipo de mediciones que se realicen, las cuales pueden ser dinámicas o estáticas. El par dinámico es la determinación de la magnitud de respuesta de par torsional de un instrumento como función de la frecuencia f > 0 Hz, mientras que por el contrario el par estático es la determinación de tal respuesta siempre que f = 0 Hz. (Ramírez y Torres, 1998) Un sistema primario para la cuantificación de cualquier magnitud es aquel cuyo valor es aceptado sin referirse a otros patrones de la misma magnitud. Así pues, un sistema primario para la medición del par torsional es el basado en la definición propia de la magnitud.

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2. SISTEMAS DE NORMAS UTILIZADOS La normalización es la actividad dirigida a establecer e implantar reglas, principios y procedimientos con el objetivo de ordenar una actividad determinada, basándose en los avances de la ciencia y la técnica, señalando los medios y métodos para su realización. Esta actividad surge a determinado grado de desarrollo de los países y crea la base técnico normalizativa necesaria para la dirección de la producción en todos los niveles. La normalización es una disciplina que facilita y acrecienta las actividades del hombre, promoviendo la comunicación entre los diferentes factores de la sociedad. Al ser el producto de la ciencia, la técnica y la experiencia,

se

considera

como

un

elemento

característico

de

la

industrialización y del desarrollo. El trabajo de normalización propicia las condiciones necesarias para elevar la productividad del trabajo y optimizar los recursos invertidos en el proceso de producción. Constituye además un vehículo de gran valor para hacer a los usuarios los resultados de la investigación científica. La Norma es el documento técnico fundamental que expresa las conclusiones de trabajo de normalización en el que se establece una solución óptima a un problema repetitivo, cuyas disposiciones son de obligatorio cumplimiento y ha sido consultada y aprobada por las entidades oficiales competentes. Se presenta como un conjunto de información técnica ordenada con su objeto (elemento, conjunto, máquina, sistema o producto) y su campo de aplicación (aspectos dimensionales de calidad de fabricación, de pruebas), etc., bien definidos. (Iglesias, Paneque, Shkiliova, 1999) En México existen normas especiales, usadas en los procesos de evaluación de maquinaria agrícola, así como de implementos. En el proceso de evaluación del motocultor, se basara en la norma mexicana NMX-O-169-SCFI-2002, que establece el método de prueba para determinar la potencia a la toma de fuerza. 34

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Hay que tener en cuenta que el motocultor hoy en día está formando parte dentro de las máquinas básica en la agricultura actual. Por ello, es importante que el agricultor conozca bien sus características a la hora de comprarlo para poder adaptarlo a su explotación. De esta forma reducirá los costos de producción, contribuirá al ahorro energético y disminuirá la emisión de elementos contaminantes, nocivos para el medio ambiente. Para el proceso de validación es importante que no existan modificaciones en el motocultor, ya que esto puede traer consecuencias en la prueba y darían resultados que afectarían a los del fabricante o lo beneficiarían. Algunos puntos que la norma trata en el proceso de evaluación de potencia a la toma de fuerza (PTF) del motocultor son: Altura La distancia entre la superficie de soporte y el plano horizontal que toca la parte superior del motocultor. Ancho La distancia entre dos planos verticales paralelos al plano medio del motocultor, cada plano toca el punto más exterior del vehículo en su lado respectivo. Todas las partes del motocultor, en particular todos los componentes fijos proyectados lateralmente (por ejemplo: las masas de las ruedas), están contenidas dentro de estos dos planos. Consumo específico de combustible: La masa de combustible consumida por unidad de trabajo. El consumo de combustible por unidad de superficie trabajada representa la cantidad de combustible consumida para trabajar una determinada superficie y se expresa en L/ha. Realmente este es el valor más importante para el usuario, ya que, en definitiva lo interesante es ver cuánto ha consumido en labrar su parcela. Se puede calcular en función del consumo horario del motor y la capacidad de trabajo efectiva de la máquina. Esta capacidad efectiva de trabajo depende de

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la anchura, de la velocidad de avance y del rendimiento de la operación (vueltas, tiempos muertos, etc.).(Secretaria de Economía, 2002) Es importante conocer esto debido a que existe maquinaria que da más potencia de lo que el fabricante menciona, pero demanda más combustible. Y siempre un comprador espera reducir algunos costos al adquirir nuevamaquinaria. Es por ello que estas especificaciones deben de plasmarse al realizar este tipo de prueba. Despeje: La distancia entre la superficie de soporte y el punto más bajo del motocultor. Energía específica: Trabajo por unidad de volumen de combustible consumido. En este caso se relaciona la cantidad de combustible, no con el tiempo, sino con la potencia desarrollada. En los ensayos se mide la potencia (en realidad el par motor y el régimen de giro) y el combustible consumido en un cierto tiempo. Si se divide la cantidad de combustible entre el tiempo se tiene consumo horario. Dividiendo ahora el consumo horario entre la potencia se obtiene energía específica. Masa sin lastre: La masa del motocultor Potencia a la toma de fuerza: La potencia medida a cualquier flecha diseñada por el fabricante del motocultor para ser usada como toma de potencia, considerando el par y la velocidad angular (rotacional). Velocidad nominal: La velocidad del motor especificada por el fabricante para operación continua a carga completa. Dentro de las especificaciones de la norma existen datos establecidos, los cuales deben cumplirse para el motocultor, estos datos se muestran a continuación. Los resultados de todas las pruebas deben

coincidir con la información y

rangos de tolerancia presentados por el fabricante.

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Modificaciones menores Si existen modificaciones menores en el motocultor tales como cambio de color, calcomanías, diseño de partes de lámina metálica, denominación de la marca o modelo para propósitos de mercado, el funcionamiento del motocultor no deberá ser afectado. Modificaciones mayores Abiertas a una validación por extensión Como opuesto a modificaciones menores, las llamadas modificaciones mayores están relacionadas con el motor y sus componentes u otras partes del motocultor. El desempeño del motocultor es afectado. Después de revisar tales modificaciones, si resultan en la elaboración de un reporte de prueba nuevo, las modificaciones deberán ser señaladas. El reporte de pruebas estará sujeto al procedimiento usual antes de la impresión final y circulación. Modificaciones del motor y sus componentes Una prueba de potencia a la toma de fuerza del motocultor modificado debe haber mostrado que todas las modificaciones no resultaron en cambios en el torque de la toma de fuerza y el consumo de combustible medido en la prueba original por más de ± 2,5 % a la velocidad nominal del motor y/o potencia máxima definida por el fabricante. El desempeño de la toma de fuerza deberá estar dentro del ± 2,5 % a todas las otras velocidades del motor entre la velocidad alta sin carga y la velocidad de torque máximo. (Secretaria de Economía, 2002)

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3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. PROCESO DE DISEÑO 3.1.1. Identificación del problema Los motocultores, han estado ganando terreno en el área de la agricultura, esto debido a que son máquinas pequeñas y debido a su costo son rentables, porque se pueden usar en lugares donde los tractores tradicionales no pueden debido a sus tamaños y potencias elevadas. Pero para saber que motocultor elegir a la hora de comprarlo, es necesario conocer sus verdaderas especificaciones técnicas, y debido a que en México se ha estado comercializando este tipo de maquinas desde ya hace algunos años, es indispensable evaluarlos bajo las condiciones atmosféricas del país. Debido a que muchos de las características de rendimiento se ven afectados debido a las condiciones meteorológicas diferentes a los países donde se fabrican y se prueban. El motocultor permite la adaptación de muchos implementos. Entre ellos uno que se puede mencionar es el rotovator, el cual es accionado por la toma de fuerza del motocultor. Y para que este implemento funcione adecuadamente es necesario conocer la potencia que requiere, la cual es proporcionada por la toma de fuerza del motocultor. En México existe el Centro Nacional de Estandarización de Maquinaria Agrícola, que cuenta con bancos para la prueba de potencia a la toma de fuerza de tractores. Sin embargo estos bancos son muy grandes, los cuales no permiten realizar la conexión, ni la prueba de los motocultores. Es por ello que se ha diseñado el prototipo de un banco de pruebas que permita realizar este tipo de evaluación. 3.1.2. Propuesta de diseño La propuesta de diseño que se presenta es la siguiente. Como existen un gran número motocultores, los cuales difieren en estructura y accionamiento a toma de fuerza. Es indispensable contar con un mecanismo que permita la unión entre los sistemas. Es por ello que se plantea lo siguiente: 38

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El banco tiene un mueble el cual sirve de base donde se sujeta todo el sistema. Es donde se colocan todos los aparatos eléctricos con los que se realiza la prueba. La estructura diseñada es la mostrada en la figura 3.1.

Figura 3. 1. Estructura del banco (vista isométrica)

Cada parte mostrada en la figura se explican detalladamente en el apartado de construcción presente en esta tesis. En la figura 3.2, se muestran las vistas del plano de la estructura indicando las principales medidas del banco. Las dimensiones mostradas están dadas en milímetros.

Figura 3. 2. Vistas principales de la estructura

Analizando el problema de las diferentes alturas a las que se presentan la toma de fuerza en los motocultores El mecanismo de medida de torque, presenta

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una estructura de soporte (figura 3.3), que permite colocar el sistema a diferentes alturas.

Figura 3. 3. Diseño del soporte del mecanismo de medida de torque (vista isométrica)

Sus principales medidas se exponen en la vista superior de la figura 3.4

Figura 3. 4. Vista superior de la estructura de levante

El sistema de medida esta formado por un transductor de torque, un freno eléctrico y un sistema de coples. En la figura 3.5 se observan las alturas, mínima y máxima a las que el banco puede adaptarse a los motocultores.

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Figura 3. 5. Altura mínima y máxima a la que el banco puede conectarse al motocultor

Los demás mecanismos que se usaron en el banco se explican detalladamente en el proceso de construcción. 3.2. CONSTRUCCIÓN El proceso de ensamble para la construcción del banco es el siguiente: 1. Primero se construye la estructura del banco, después a esta estructura se le adapta un sistema de levante. 2. Se construye la base para el dinamómetro (medidor de par) y se le adapta el mecanismo de medida de torque, formado por un freno eléctrico y un transductor de torque. 3. Se construye un cople para unir el freno eléctrico con el torquímetro. Y un cople para la unión del motocultor al banco. Tomando la parte diseñada ya establecida, se decidió iniciar la construcción, la cual se realizó en etapas, estas fases se describen detalladamente a continuación. 41

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3.2.1. Estructura del mueble Primera etapa; construcción de la estructura del mueble del banco de pruebas. Se determinó la forma de la estructura, y se seleccionaron, los materiales específicos con los que se empezó la construcción. El banco está formado por una carcasa, la cual sirve de protección al mecanismo que medirá la potencia (figura 3.6). También es parte del mueble que sirve para colocar los aparatos necesarios para realizar la prueba, como son el tablero de botones para el accionamiento del banco y tiene una parte donde puede ir la computadora que registrará datos. La estructura se construyo con materiales como: ángulos, solera y PTR de dos pulgadas. El proceso de la construcción de la estructura, consistió en, cortar las partes de PTR a las medidas establecidas, así como los ángulos y cualquier material necesario para su construcción.

Figura 3. 6. Estructura de la carcasa del banco de pruebas

En el proceso de armado de la estructura se uso el método de soldadura, usando electrodos 6013 (figura 3.7), el cual sirve para soldar en todas las posiciones y se aplica bien con corriente alterna.

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Figura 3. 7. Soldado de la estructura

La estructura se cubrió con lámina negra la cual se tuvo que moldear para que se acoplara en los lugares correspondientes. En los costados de la estructura, son los puntos donde se lleva a cabo el proceso de levante, por lo que es necesario que sea accesible para que los operadores manejen el mecanismo de posicionamiento. Es por ello que se le colocaron puertas con bisagras (figura 3.8) las cuales permiten abrir y cerrar en los momentos de actividad.

Figura 3.8. Puerta izquierda del banco

Las partes superiores de la estructura se cubrieron con triplay de 6mm. Se cortaron las fracciones a las medidas correspondientes para cubrir las partes descritas.

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El proceso de unión fue usando remaches, para lo cual antes se realizaron perforaciones en la estructura y en el triplay lo que permitió que el trabajo fuera más fácil. Se decidió usar este tipo de material debido a que estos segmentos de la estructura del banco, son los lugares donde el operador realiza su trabajo en el registro de datos de la prueba. Y también porque es un material fácil de manejar para la parte del tablero, al cual se le manufacturó para colocar las piezas mostradas en la figura 3.9.

A. Amplificador B. Multímetro C. Controlador de freno D. Interruptor

de

encendido

del

controlador de freno

Figura 3. 9. Cubierta de triplay y objetos sobre el tablero (A, B, C, D)

En estos lugares donde se colocan objetos con un peso mayor se soldaron algunos soportes en la estructura para que el triplay no sufriera deformaciones en su superficie. Estos se observan en la figura 3.10 con los puntos E y F.

Figura 3. 10. Soportes para la colocación del triplay

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3.2.2. Sistema de levante La estructura presenta un sistema de correderas, por las cuales, se trasladan los soportes, que mantienen sujeto a la unidad de levante del sistema. Las correderas se maquinaron sobre el PTR de 2x2, el ancho de la ranura es de ½ pulgada y se maquinó usando un cortador, el cual se colocó en la fresadora. Este mecanismo se muestra en la figura 3.11 con la denominación corredera. También se muestra el soporte que está hecho de una parte de ángulo de 2x2, éste se sujeta a la corredera con la ayuda de un tornillo, el cual permite deslizar la pieza a través del carril y así ubicar a la altura deseada, respecto a la toma de fuerza de los motocultores. Para sujetar la pieza, se maquinaron orificios de diámetro de ½ por lo que el tornillo usado es de la misma medida. En la figura 3.11 se muestra el tornillo y la tuerca que ayudan a fijar el soporte.

Figura 3. 11. Mecanismo de levante y componentes

Otra parte del sistema de levante son los espárragos, se usaron 4 espárragos de una pulgada de diámetro, mostrados en la figura 3.11. El mecanismo con el que se establece el sistema de medida a la altura anhelada, es con la ayuda de cuatro espárragos colocados en las posiciones mostradas en la figura 3.11. 45

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Los espárragos fueron unidos en la posición expuesta con electrodos 6013, debido a que son los que soportan las vibraciones fuertes cuando el mecanismo se conecta a la toma de fuerza del motocultor. La manera de sujetar es con tres tuercas, una por arriba de la base del medidor de potencia y dos debajo de la base, como se muestra en la figura 3.11. Esto permite fijar la estructura al punto que se desee, tomando en cuenta de que este sistema es el principal para el posicionamiento del mecanismo. Al fijar las tuercas se evita que haya movimientos verticales que puedan alterar la prueba. 3.2.3. Base para el dinamómetro (medidor de par) La base es la estructura que soporta todo el mecanismo medidor de par. Esta base se construyo de materiales como PTR de 2x1, PTR de 2x2 y ángulo de 2 pulgadas. El freno va sujetado a la base por medio de tornillos que se colocan en el punto (A) mostrado en la figura 3.12, es la parte donde se inmoviliza la parte del eje del freno, son cuatro puntos los cuales mantienen firme al eje en el momento de la prueba.

Figura 3. 12. Estructura de levante del medidor de potencia

La base presenta cuatro agujeros en sus esquinas que sirven para deslizarse por los espárragos como se muestra en el punto (B) de la figura 3.12, cuando se necesite subir o bajar la base.

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La base lleva una estructura que soporta al torquímetro y lo mantiene fijo en el momento de la prueba. Este está formado por solera, ángulo y PTR de 2 pulgadas. El torquímetro se une al soporte, mediante tornillos que evitan que exista movimiento que desestabilice al mecanismo de medida. En la parte donde existe contacto entre las orejas del torquímetro y el soporte, se coloco un hule que hace que el golpeteo entre ellos sea menor y que no se dañe el sistema del torquímetro. 3.2.4. Cople El cople se construyó de la siguiente manera; se tomó una placa de acero de ½ pulgada y se dibujó la placa redonda que se fija al sistema roscado del freno figura 3.13. El diámetro del círculo interior es de 80 mm y el del círculo exterior es de 140 mm.

Figura 3.13. Placa de acero

Se hizo uso del equipo de soldadura oxi/acetileno, para el proceso de recorte del disco dibujado sobre la placa.

Figura 3.14. Placa redonda

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Como se puede observar en la figura 3.14 el disco forma parte del cople, se maquinó la pieza con la ayuda de la fresadora para realizar los 5 agujeros de ½ pulgada que permitieron unirlo al freno. La segunda parte del cople es la parte tubular, esta se construyó con parte de un tubo de diámetro de 90 mm, para que la parte del freno entrara en él. La parte tubular se unió a la placa por medio de soldadura, usando un electrodo E-7018, que es el mas usado por sus características en uniones de acero. El cual es bajo en hidrogeno y resistente a la humedad. El cople completo se observa en la figura 3.15. El cople presenta una parte estriada la cual sirve para unir la parte hembra del torquímetro al freno.

Figura 3.15. Parte tubular del cople

3.2.5. Freno eléctrico Este freno mostrado en la figura 3.16, se usa en el mecanismo, acoplándolo a un torquímetro, el cual a se acopla a la toma de fuerza del motocultor.

Figura 3.16. Punta de eje con freno eléctrico

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Como ya se mencionó, se utiliza un freno eléctrico que se tomó de la estructura de (freno y eje), éste se acopló, cortando la parte del freno eléctrico, dejando un soporte de eje el cual sirvió para sujetarlo a la estructura de levante.

Figura 3.17. Freno eléctrico

Se usa este tipo de freno(figura 3.17), gracias al tipo de frenado que aplica por fricción, cuando las zapatas se abren debido a una corriente eléctrica, que admite la imantación de los magnetos internos haciéndolos que se peguen contra la pared interna de la campana que se encuentra en movimiento permitiendo la desaceleración del cuerpo. Controlador Este controlador es la parte principal, debido a que es el que aplica el poder de frenado que el freno eléctrico manda al sistema. Se fijo al triplay (figura 3.18) usando

el

soporte

del

controlador,

sujetándolo

con

los

tornillos

correspondientes.

Figura 3.18. Controlador de freno

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Para la instalación se usaron cables de calibre 14 de diferentes longitudes. El cable azul se unió al freno eléctrico; el cable blanco se unió al polo negativo de la batería de 12 volts; el cable rojo se unió al cable negro el cual se conecta al borne positivo de la batería. Y un cable verde del freno eléctrico va conectado al borne negativo. La figura 3.19 muestra los puntos A, B, C, D, E y F, que son los aparatos donde se realizaron las conexiones.

A.- Freno B.- Torquímetro C.- Amplificador de voltaje D.- Multímetro E.- Controlador F.- Batería 12 volts Figura 3.19. Aparatos eléctricos del banco

El torquímetro (B), va conectado al amplificador (C) mediante un cable de acople rápido. Para el accionamiento del controlador (E), se utilizo una batería de 12 volts (F) El proceso de frenado usado en la prueba fue el siguiente, se giraba la perilla de potencia y se colocaba en la parte mínima de potencia, después a la media y finalmente a la máxima que es cuando el motocultor frenaba por completo.

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3.2.6. Torquímetro Para medir el torque usamos este transductor de marca japonesa. MIKKEI TQR-50KF65 (figura 3.20).

Figura 3.20. Torquímetro

El torquímetro mostrado presenta un cople macho y uno hembra. La parte hembra se une al estriado de la parte del cople conectado al freno eléctrico, la parte macho del torquímetro se une a un cardan, el cual presenta dos uniones del tipo hembra, el cardan permite unir todo el mecanismo del banco con el motocultor haciendo uso de una flecha estriada colocada en el sistema de unión del motocultor. 3.2.7. Unión del cardan con el motocultor Esta unión se realizó de la siguiente manera: Como la toma de fuerza del motocultor es por transmisión, se encontraron algunas dificultades para la unión del sistema de medida de potencia. Pero se solucionaron de la siguiente forma. Como se contaba con un implemento que es activado por la toma de fuerza del motocultor. Este implemento es el rotovator, del cual solo se uso la parte que va conectado al motocultor.

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Figura 3.21. Unión del banco con el motocultor mediante el cardan

La parte marcada con un circulo en la figura 3.21, es donde se realiza la unión al cardan. La construcción de este cople, fue con el uso de dos catarinas y un eje estriado. Una catarina de paso 60 con 14 dientes, la cual se unió en la transmisión del implemento junto con la otra catarina que el mecanismo de la transmisión. La unión de las dos catarinas es por medio de una cadena doble que permite unir a las dos

piezas dentadas, permitiendo transferir el

movimiento dado por el sistema de engranes embonado a la toma de fuerza. A la catarina de # 60 se le soldó el eje estriado en una de sus caras, el cual permite unir todo el cople al cardan y así poder transmitir la potencia que mide el banco. 3.2.8. Costos de construcción La tabla 3.1 muestra los costos y cantidad de material usados para llevar a cabo la construcción del banco de pruebas.

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Tabla 3. 1. Costos de material y otros, usados en la construcción del banco Material Lámina Triplay PTR

Soleras

Ángulos Espárragos

Dimensiones calibre

18

mm

6

Cantidad 3.145m

233

1.845m

2

300

2x 2 x ¼

10.12m

1062

2x 1 x ¼

4.10m

430

2X¼

2.86m

71.5

2x2 x ¼

4.65m

309

1.5 x ⅛

2.40m

112

4m

480

1

8600

1

Freno-controlador Remaches Tornillería

20 1/2 ,19/64

25

Pintura Soldadura

$

2

125 400

6013

5kg

134

Transmisiones

2

300

Maquinados

varios

1300

Consumibles

1500

Mano de obra

3000

Energía eléctrica

1000

Total

19376.5

La recuperación del costo de la construcción será por el número de pruebas que el banco realice. En una prueba la recuperación es de $ 2000, por lo que el número de pruebas que se deben realizar son 10 para recuperar la inversión.

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3.3. VALIDACIÓN DEL BANCO 3.3.1. Calibración del torquímetro Antes de comenzar con la prueba, se calibró el torquímetro, esto consistió en mantener inmóvil un extremo del dispositivo y en el otro extremo se colocó una barra centrada y nivelada para que de manera inicial el torquímetro registrara carga cero. Después se fueron colocando pesas a un metro de distancia y se fueron tomando las lecturas (figura 3.22). (Smith et al., 1994) Por

medio

de

una

regresión

lineal

se

determinó

la

ecuación

de

comportamiento del torquímetro, la cual es la siguiente: y = 0.3115x - 5.9612……………………………………………….................... (3.1) Torquímetro

Amplificador

Barra para calibración

Figura 3.22. Calibración del torquímetro.

Donde [y] es la variable torque y [x], la variable que representa el voltaje. La validación del banco se realizó, en el Centro Nacional de Estandarización de Maquinaria Agrícola (CENEMA), evaluando los motocultores MKT-11195N, MKT-95190N, y MKT-151100. Esto, con el fin de comparar la potencia a la toma de fuerza de los diferentes motocultores. Y también comprobar los valores de potencia obtenidos con el banco, para hacer la correspondiente comparación a los valores mencionados en las especificaciones técnicas del multitractor. 54

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Para el diagnóstico del banco de pruebas para la toma de fuerza de motocultores se llevó a cabo el siguiente plan de prueba. 3.3.2. Método de prueba La evaluación del banco sin duda debe de ser al probar un motor conectado al mecanismo de medición de potencia. Fue por ello que se inicio con el acoplamiento del motocultor MKT-11195N (figura 3.23).

Figura 3. 23. Motocultor MKT-11195N

3.3.2.1. Condiciones generales de la prueba Una vez que la prueba comenzó, el motocultor nunca se operó de manera que no este especificado en las instrucciones publicadas por el fabricante en el manual de operaciones. Se montó el motocultor sobre una estructura (figura 3.24), esto con el fin de mantener los neumáticos de éste, sin ningún contacto con el suelo, esto fue debido a que el mecanismo del motocultor acciona a las llantas al momento de embragar la transmisión.

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Figura 3. 24. Motocultor montado sobre una base y listo para la prueba

Se colocó en una posición nivelada al motocultor y se conectó al banco por medio del cardan, el motocultor nivelado, debe de estar en una posición fija (figura 3.25) y no tiene que tener demasiado juego, fue por ello que se aseguró usando unos cinchos, para evitar el movimiento que el motocultor presenta cuando se acciona. La nivelación también fue parte del mecanismo que se usó para la medida de consumo de combustible, debido a que antes de empezar la prueba se colocó combustible al depósito del motocultor y se midió la cantidad para conocer la capacidad del tanque.

Figura 3. 25. Nivelación del Motocultor

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3.3.2.2. Repetición de la prueba El motocultor no sufrió modificaciones en toda la etapa de prueba por lo que fue innecesario repetir las pruebas, el desempeño del motocultor no fue afectado de acuerdo a las especificaciones mostradas por el fabricante. Una vez montado el motocultor, se puso en funcionamiento y se fijó a una cierta velocidad, en este caso a primera, el acelerador se colocó a máxima posición y se comenzó con la prueba y registro de datos. El registro contiene los siguientes datos: voltajes dados por el amplificador conectado al torquímetro, y los valores de las revoluciones dadas en esa velocidad por el sistema de acoplamiento a la toma de fuerza. Para la medida de las revoluciones, se uso un tacómetro digital de la marca ONOSOKKI HT-5100 (figura 3.26).

Figura 3. 26. Tacómetro digital

La prueba para cada velocidad tuvo una duración de 30 minutos, esto fue con el objetivo de permitir que el mecanismo de toma de fuerza se estabilizara para que el sistema registrara datos más exactos. Después de finalizar cada prueba, se paraba el motor y se tomaban datos de consumo de combustible, así como de las temperaturas, en los puntos críticos, como en el diesel, el refrigerante y el aceite del motor como se ve en la figura 3.27. 57

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Figura 3. 27. Medición de temperatura del aceite y del combustible

Las velocidades en las que se realizaron las pruebas fueron en primera, segunda y tercera. La manera de regular el frenado fue mediante la perilla de potencia colocada al lado derecho del controlador (figura 3.28).

Figura 3. 28. Controlador de freno

El mecanismo de frenado hacia el motocultor representa una fuerza de fricción que se refleja en una fuerza par el cual es capturado por el transductor de torque conectado al amplificador que envía un voltaje. Este voltaje es usado

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para sustituirse en la ecuación (3.1) que calcula el torque producido por la transmisión de potencia. El poder de frenado se reguló de la siguiente manera, al punto mínimo, a un punto máximo y a un punto intermedio. 3.3.3. Asentamiento y ajustes preliminares El motocultor presentado para la evaluación fue nuevo. El asentamiento del motocultor lo realizó el Centro Nacional de Estandarización de Maquinaria Agrícola (CENEMA) en sus instalaciones junto con él fabricante, debido a que el motocultor es importado. El fabricante no realizó ajustes al motocultor durante el periodo previo a la prueba. Los cuales no se cambiaron por ningún motivo durante el proceso de prueba. La prueba de asentamiento se realizo en las instalaciones del CENEMA, durante un periodo de 1 hora. 3.3.4. Estudio de estructura del motocultor Para realizar el estudio de estructura de las dimensiones del motocultor, este se colocó sobre una superficie horizontal indeformable. Las dimensiones de la longitud y anchura se midieron entonces sobre líneas horizontales, proyectando los puntos mediante el uso de una plomada, desde los extremos del motocultor al suelo, para después medirlas con la cinta métrica. Y aquellos de alturas en líneas verticales, con un metro y uso de un nivel. Durante este proceso de estudio, el motocultor no se movió del lugar, por lo cual no hubo alteraciones en las medidas de la estructura. Además se realizaron los siguientes estudios en el motocultor: Peso del motocultor, estudio de visibilidad y cantidad de combustible en el tanque.

59

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3.3.5. Combustibles y lubricantes Fue importante la selección del combustible y lubricantes que se usaron, debido a que esto pudo afectar el desempeño del motocultor al realizar la prueba. Por ello fue que, antes de la prueba se reviso el motocultor y como tenía el aceite a una medida estable, no fue necesario colocar más al depósito. En cuanto al combustible, fue necesario llenar el tanque de combustible debido a que estaba debajo del rango, así que se uso diesel comercial. Existen condiciones bajo las cuales se deben de realizar todas las prueba, estas son condiciones de operación y se deben de respetar, debido a que son normas establecidas por otros países donde los escenarios naturales son diferentes y debido a esto un motocultor no tendrá los mismos resultados, es por ello que existen rangos y fórmulas que ayudan a estabilizar las circunstancias. La presión atmosférica fue menor a 96,6 kPa, Debido a las condiciones de altitud, por lo que se tuvo que aplicar los factores de corrección de potencia y las fórmulas de corrección de potencia especificadas en la norma SAE J1349. La temperatura permaneció dentro de lo que especifica la norma mexicana NMX- O -169 – SCFI - 2002. (23°C ± 7°C) La presión

a la que se encuentra el sitio donde se realizaron las pruebas es

de 786.4 mb (milibares). Y la temperatura ambiente a la que se realizaron las pruebas fue a los 19 °C. Para determinar el factor de corrección de potencia por baja presión atmosférica se utilizó la fórmula (3.2)

cf

990 1,18 Pd

Tc 273 298

0.5

0,18

...............…...………………. (3.2)

Donde:

60

___________________________________________________________________

Cf: Coeficiente de corrección por pérdida de potencia debido a baja presión

[adim]

Pd: Presión atmosférica [mbar] Tc: Temperatura ambiente [ºC] 3.3.6. Consumo de combustible El procedimiento para conocer el consumo de combustible del motocultor para cada etapa de prueba fue la siguiente. Se vació completamente el tanque de combustible del motocultor y después se volvió a llenar, usando una probeta para medir la cantidad de diesel colocado al depósito. Se colocó una cierta cantidad de combustible al tanque, dependiendo del tipo de multitractor estado en prueba. Y mediante un sistema métrico se midió el punto de profundidad del tanque hasta la altura donde se encontraba el diesel. Y ese nivel mostrado en la regla fue el punto donde debe permanecer el tanque siempre después de cada prueba. Por lo que después de cada ensayo, se colocaba el sistema métrico en la entrada del tanque de combustible para medir y mediante una probeta se le aplicaba el diesel faltante al tanque. Permitiendo registrar el consumo de combustible. Este procedimiento usado se conoce como método a tanque lleno. Los valores fueron dados en mililitros durante el periodo de la prueba que fueron 30 minutos aproximadamente. Por lo que se tuvieron que usar conversiones a litros por hora. 3.3.7. De la toma de fuerza principal En el proceso de prueba para la toma de datos de los valores del torque fueron tomados por el transductor de torque dinámico colocado en el banco, los datos de potencia serán calculados con el dato de torque y las revoluciones dadas por el motocultor.

61

___________________________________________________________________

En la prueba la conexión que une la flecha que conecta a la toma de fuerza al torquímetro se mantuvo horizontalmente y nivelado, no tuvo algún ángulo apreciable, la temperatura ambiente fue, de 23ºC ± 7ºC. La presión no era de 96.6 kPa, por lo que se tuvieron que realizar algunas conversiones para que las condiciones necesarias se aplicaran. En la prueba del banco no hubo algún aparato extractor para la descarga del gas del escape, que modificara el funcionamiento del motor. Así que las pruebas se realizaron cuidadosamente de manera continua. 3.3.8. Con cargas variables Este procedimiento de prueba se realiza de la siguiente manera, en el momento de colocar la transmisión en la velocidad correspondiente, el motocultor se acelera a la máxima velocidad por lo que ese punto seria a la máxima potencia del motor. El motocultor se colocó a potencia máxima El torque, velocidad del motor y consumo de combustible se registraron a las siguientes cargas: Durante el proceso de pruebas se tomaron los siguientes datos a. El torque a la máxima velocidad sin carga de frenado. b. El torque correspondiente a la máxima velocidad a un mínimo frenado c. El torque correspondiente a la máxima velocidad con un 50% de carga de frenado d. El torque correspondiente a la máxima carga de frenado 3.3.9. Medidas relacionadas En adición a las medidas del funcionamiento requeridas arriba, las siguientes fueron registradas: Temperatura del combustible en un punto adecuado entre el tanque y el motor. 62

___________________________________________________________________

Temperatura del aceite en un punto adecuado en el flujo de aceite. La temperatura del refrigerante 3.3.10. Procedimiento analítico del cálculo de potencia Para la obtención de la potencia a la toma de fuerza se realizaron los siguientes cálculos, después de haber calibrado el torquímetro y habiendo obtenido una ecuación para obtener un torque después de una variable voltaje. Se realizó la prueba y los voltajes que registraba el amplificador de voltaje, se sustituyeron en la ecuación [y = 0.3115x - 5.9612], para obtener un torque. Este torque se multiplicó con las revoluciones del motor medidas con el tacómetro en el cardan. Dando como resultado, la potencia del motor. La cual se tuvo que corregir con el factor de corrección obtenido con la ecuación 3.2.

63

___________________________________________________________________

4. RESULTADOS 4.1. CONSTRUCCIÓN DEL BANCO La figura 4.1 muestra como el banco queda construido, la parte trasera lleva una malla y una tapa desmontable, para hacer todas las conexiones necesarias.

Figura 4. 1. Estructura completa del banco de pruebas

Las dimensiones del banco aparecen en la tabla 4.1, la cual también contiene información detallada del banco de pruebas. Tabla 4. 1. Características del banco de pruebas Dimensiones

Rangos de ajuste a toma de fuerza Capacidad de frenado

Largo

1200mm

Ancho

900mm

Altura mínima

220mm

Altura Máxima

680mm

motocultores

20 hp

El banco presenta los siguientes sistemas: 1. Sistema de coples que permite la unión del freno al torquímetro y unión del motocultor al banco. 2. Sistema de frenado.

64

___________________________________________________________________

El costo de construcción del banco de pruebas fue de $20,000 4.2. EVALUACIÓN DEL BANCO El proceso de validación del banco se realizó conectando la toma de fuerza del motocultor al banco de pruebas. El banco tiene la capacidad de probar motocultores de potencias elevadas de ≤ 20 hp. Sin embargo durante la prueba, se observó que el freno se calentaba mucho por lo que es necesario instalarle un ventilador, como sistema de enfriamiento. Como ejemplo de la evaluación del banco se muestran los datos registrados durante la prueba, los cuales son los que la norma establece. Estos datos registrados, se logran ver desde la tabla 4.2 a la 4.10. Estudio de estructura. Tabla 4. 2. Dimensiones y masa del motocultor MKT-11195N DIMENSIONES Y MASA DEL MOTOCULTOR MKT-11195N Largo 2170 Ancho 960 Dimensiones [mm] Altura 1155 Masa [kg] 325

Tabla 4. 3. Dimensiones y masa del motocultor MKT-95190N DIMENSIONES Y MASA DEL MOTOCULTOR MKT-95190N Largo 2148 Dimensiones [mm] Ancho 840 Altura 1085 Masa [kg] 250

Tabla 4. 4. Dimensiones y masa del motocultor MKT-151100 DIMENSIONES Y MASA DEL MOTOCULTOR MKT-151100 Largo 2640 Dimensiones [mm] Ancho 982 Altura 1132 Masa [kg] 340

65

___________________________________________________________________

Consumo de combustible Tabla 4. 5. Consumo de combustible en [l/h] CONSUMO DE COMBUSTIBLE (l/h) MOTOCULTOR MKT-11195N MKT-95190N MKT-151100 1.77 0.95 2.18

Temperaturas registradas Tabla 4. 6. Medidas relacionadas durante la prueba MOTOCULTOR

T.Combustible

T.Refrigerante

T.Aceite

Modelo MKT-11195N MKT-95190N MKT-151100

ºC 30 29 30

ºC 73 65 79

ºC 67 69 82

Los datos mostrados en la tabla 4.6 son los valores de las temperaturas ocurridas en el transcurso de la prueba, de cada uno de los motocultores. Condiciones atmosféricas Tabla 4. 7. Condiciones atmosféricas durante la prueba de potencia Parámetro

Valores

Temperatura ambiente

19 ºC

Humedad relativa

55%

Presión atmosférica

78.640 kPa

Como las condiciones meteorológicas no satisficieron lo que la norma exigía, fue necesario utilizar la ecuación 3.2 con los datos meteorológicos obtenidos (tabla 4.7) y con esto se obtuvo un factor de corrección de cf = 0.195. El cual se uso para corregir la potencia del motor.

66

___________________________________________________________________

La tabla 4.8, contiene los datos de potencia del motocultor. El motocultor tiene una potencia al motor de 9.5 Hp. En la tabla 4.8 se aprecia el valor de potencia obtenida en la prueba. También se presenta el gráfico de potencia en la figura 4.2. Tabla 4. 8. Resultados de potencia del motocultor MKT-95190N Motocultor MKT-95190N (9.5hp) Potencia Watts hp 5097.55 6.83

P O T E N C I A

Potencia corregida watts hp 6092.06 8.166

T O R Q U E

[w]

[Nm]

RPM

Figura 4. 2. Gráfica de potencia y torque del motocultor MKT-95190N: grafica de potencia representada por la línea continua [ ], y la grafica de torque por línea discontinua [- - -]

Las representaciones gráficas de las figuras: 4.2; 4.3; 4.4. Muestran que en un aumento de torque, la potencia empieza a aumentar, hasta llegar a un punto máximo, donde al momento de seguir aumentando el torque, la potencia empieza a disminuir, esta representación es el mismo comportamiento como actúan los motores diesel (O.E.C.D., 1998). Por lo que se puede mencionar 67

___________________________________________________________________

que los valores lanzados por el banco concuerdan con el comportamiento de potencia que los motores tienen. Resumiendo esto, la potencia se muestra, en este caso como un factor del torque, donde en un cierto punto que se tenga mayor torque, se obtiene menos potencia por parte del motor. La tabla 4.9, contiene los datos de potencia del motocultor. El motocultor tiene una potencia al motor de 11 Hp. En la tabla 4.9 se aprecia el valor de potencia obtenida en la prueba. También se presenta el gráfico de potencia en la figura 4.3. Tabla 4. 9. Resultados de potencia del motocultor MKT-11195N Motocultor MKT-11195N (11hp) Potencia watts hp 5651.42 7.58

P O T E N C I A

Potencia corregida Watts hp 6753.99 9.054

T O R Q U E

[w]

[Nm]

RPM Figura 4. 3. Gráfica de potencia y torque del motocultor MKT-11195N: Gráfica de potencia representada por la línea continua [ ], y la gráfica de torque por línea discontinua [- - -]

68

___________________________________________________________________

La tabla 4.10, contiene los datos de potencia del motocultor. El motocultor tiene una potencia al motor de 15 Hp. En la tabla 4.10 se aprecia el valor de potencia obtenida en la prueba. También se presenta el gráfico de potencia en la figura 4.4. Tabla 4. 10. Resultados de potencia del motocultor MKT-151100 Motocultor MKT-151100 (15hp) Potencia watts hp 8607.50 11.54

P O T E N C I A

Potencia corregida watts hp 10286.79 13.789

T O R Q U E

[w]

[Nm]

RPM

Figura 4. 4. Grafica de potencia y torque del motocultor MKT-151100: Gráfica de potencia representada por la línea continua [ ], y la gráfica de torque por línea discontinua [- - -]

69

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CONCLUSIONES 1. Se construyó y evaluó un banco de pruebas para la potencia a la toma de fuerza de motocultores. 2. El banco de pruebas es fácil de construir, ajustar y de operar. 3. Fue evaluado con motocultores cuya potencia varió de 9.5 a 15 hp. 4. Para el motocultor modelo MKT-11195N con una potencia de 11 Hp al motor se obtuvo una potencia a la toma de fuerza, de un 86 % de la que el motor tiene. 5. Para el motocultor modelo MKT-95190N con una potencia de 9.5 Hp al motor, se obtuvo una potencia a la toma de fuerza de, un 86% respecto a la del motor. 6. Para el motocultor modelo MKT-151100 con una potencia de 15 Hp al motor, se obtuvo una potencia la toma de fuerza, de un 91% de la que el motor tiene.

RECOMENDACIONES 1.- instalar un sistema de enfriamiento al banco de pruebas. 2.- Adaptarle otro freno eléctrico, para mayor fuerza de frenado y poder colocar motocultores de mayor potencia.

70

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72

___________________________________________________________________

ANEXOS A) DATOS PARA CÁLCULO DE ECUACIÓN DE TORQUE PESO

VOLTAJE

A

cosA

Longitud

KG 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

milivolts 165.4 329.6 493 657 826 989 1142 1293 1456 1645 1776 1937

grados 0.7 1.1 1.4 1.7 2 2.3 2.7 3.4 3.6 4.4 5.3 6

grados 0.999925369 0.999815712 0.999701489 0.99955986 0.999390827 0.999194395 0.998889875 0.998239827 0.998026728 0.997052752 0.995724698 0.994521895

m 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Longitud correcta m 1.00007464 1.00018432 1.0002986 1.00044033 1.00060954 1.00080625 1.00111136 1.00176328 1.00197717 1.00295596 1.00429366 1.00550828

FUERZA

TORQUE

N 49.05 98.1 147.15 196.2 245.25 294.3 343.35 392.4 441.45 490.5 539.55 588.6

Nm 49.05 98.12 147.19 196.29 245.40 294.54 343.73 393.09 442.32 491.95 541.87 591.84

Figura A. Línea de tendencia para calculo de ecuación de torque: Voltaje [milivolts] & Torque [Nm].

73

___________________________________________________________________

B) VOLTAJE MOTOCULTOR MKT-11195N SIN/FRENO

FRENO MÍNIMO

FRENO-MEDIO

FRENO MÁXIMO

milivolts

milivolts

milivolts

milivolts

12

50,9

309,7

1104

23,8

26,4

218,7

860

48,7

31,3

214,3

850

29,1

30

230,1

840

30,3

37,1

243,7

882

59,5

71,3

67,5

1373

29,8

56,9

210,4

601

46

52,1

138,8

701

54,9

61,2

176,1

670

47,6

53,1

133,9

645

59,7

76,2

104,4

667

70,9

69,1

117,5

799

82

80,4

92,5

583

58,9

75,5

81,7

798

82,3

91,1

110,2

683

70,5

60,1

128

468

70

57

134,1

517

41,4

53,7

109,5

518

73,5

48,2

101,9

497

40,3

64,5

133,9

502

42,9

42,8

47,5

713

51,7

41,9

48

698

29,1

39,8

45

713

46,6

47

35,2

733

48,2

42

41

483

47,9

42,2

48,1

643

32,3

39,2

303,7

832

37,1

41,5

319

705

41,7

39,7

332

654

48,6

50,7

301,1

706

43,5

43,5

360,4

589

41,5

38,3

326

717

74

___________________________________________________________________

C) TORQUE MOTOCULTOR MKT-11195N TORQUE sin/freno

TORQUE freno/mínimo

TORQUE freno/medio

TORQUE freno/máximo

Nm

Nm

Nm

Nm

2.22 1.45

9.89 2.26

90.51 62.16

337.93 261.93

9.21 3.10

3.79 3.38

60.79 65.71

258.81 255.70

3.48 12.57 3.32 8.37 11.14

5.60 16.25 11.76 10.27 13.10

69.95 15.07 59.58 37.28 48.89

268.78 421.73 181.25 212.40 202.74

8.87 12.64 16.12 19.58 12.39

10.58 17.78 15.56 19.08 17.56

35.75 26.56 30.64 22.85 19.49

194.96 201.81 242.93 175.64 242.62

19.68 16.00 15.84 6.93 16.93 6.59 7.40

22.42 12.76 11.79 10.77 9.05 14.13 7.37

28.37 33.91 35.81 28.15 25.78 35.75 8.84

206.79 139.82 155.08 155.40 148.85 150.41 216.14

10.14 3.10

7.09 6.44

8.99 8.06

211.47 216.14

8.55 9.05

8.68 7.12

5.00 6.81

222.37 144.49

8.96

7.18

9.02

194.33

4.10 5.60

6.25 6.97

88.64 93.41

253.21 213.65

7.03 9.18

6.41 9.83

97.46 87.83

197.76 213.96

7.59 6.97

7.59 5.97

106.30 95.59

177.51 217.38

75

____________________________________________________________________________________

D) POTENCIA EN WATTS OBTENIDA DEL MOTOCULTOR MKT-11195N Potencia corregida

Potencia corregida

Potencia corregida

Freno mínimo

Freno medio

Freno máximo

potencia corregida sin freno watts

hp

watts

hp

watts

hp

watts

hp

192.50

1179.19

1.58

170.83

1046.43

1.40

221.87

1359.10

1.82

1174.80

7196.44

9.65

197.49

1209.75

1.62

205.21

1257.05

1.69

207.93

1273.74

1.71

1754.99

10750.51

14.41

167.30

1024.84

1.37

232.12

1421.88

1.91

247.25

1514.57

2.03

1108.42

6789.83

9.10

175.78

1076.80

1.44

245.57

1504.30

2.02

231.08

1415.50

1.90

1010.08

6187.44

8.29

254.12

1556.65

2.09

182.79

1119.69

1.50

291.04

1782.85

2.39

995.33

6097.08

8.17

152.09

931.63

1.25

169.83

1040.33

1.39

133.28

816.45

1.09

2576.11

15780.42

21.15

158.57

971.36

1.30

158.62

971.65

1.30

115.86

709.75

0.95

2649.86

16232.21

21.76

131.13

803.26

1.08

75.40

461.88

0.62

148.46

909.43

1.22

2251.59

13792.55

18.49

131.13

803.26

1.08

130.96

802.23

1.08

127.31

779.87

1.05

230.76

1413.54

1.89

226.93

1390.08

1.86

117.76

721.34

0.97

179.07

1096.92

1.47

265.17

1624.38

2.18

101.69

622.93

0.84

155.38

951.80

1.28

116.61

714.32

0.96

1029.75

6307.92

8.46

206.22

1263.24

1.69

143.17

877.02

1.18

125.82

770.72

1.03

936.33

5735.65

7.69

144.85

887.31

1.19

180.05

1102.90

1.48

110.64

677.74

0.91

907.56

5559.46

7.45

181.77

1113.48

1.49

171.57

1051.01

1.41

118.10

723.47

0.97

894.54

5479.64

7.35

199.98

1225.04

1.64

121.99

747.29

1.00

145.23

889.62

1.19

691.96

4238.73

5.68

162.81

997.34

1.34

74.40

455.78

0.61

71.57

438.43

0.59

546.67

3348.70

4.49

47.31

289.79

0.39

81.88

501.57

0.67

65.60

401.85

0.54

318.52

1951.17

2.62

57.04

349.39

0.47

56.22

344.36

0.46

79.29

485.68

0.65

450.79

2761.38

3.70

87.72

537.35

0.72

35.79

219.21

0.29

66.35

406.42

0.54

475.86

2914.99

3.91

46.31

283.68

0.38

42.51

260.42

0.35

106.41

651.83

0.87

334.99

2052.07

2.75

60.28

369.25

0.49

39.02

239.05

0.32

67.09

410.99

0.55

259.27

1588.23

2.13

76

____________________________________________________________________________________

Potencia corregida sin freno

Potencia corregida

Potencia corregida

Potencia corregida

Freno mínimo

Freno medio

Freno máximo

39.32

240.89

0.32

28.56

174.95

0.23

87.25

534.46

0.72

206.42

1264.45

1.69

27.10

166.01

0.22

66.93

409.99

0.55

86.50

529.89

0.71

334.26

2047.55

2.74

47.81

292.84

0.39

55.97

342.84

0.46

103.92

636.59

0.85

427.43

2618.31

3.51

45.81

280.62

0.38

48.24

295.52

0.40

119.10

729.57

0.98

379.98

2327.66

3.12

59.28

363.14

0.49

59.46

364.20

0.49

113.87

697.56

0.94

1428.02

8747.58

11.73

47.31

289.79

0.39

69.17

423.73

0.57

71.57

438.43

0.59

1518.98

9304.78

12.47

69.76

427.32

0.57

84.37

516.83

0.69

95.96

587.81

0.79

1280.51

7844.00

10.51

77.99

477.75

0.64

60.70

371.84

0.50

77.54

475.01

0.64

1477.19

9048.77

12.13

73.75

451.78

0.61

41.02

251.26

0.34

65.60

401.85

0.54

1354.26

8295.79

11.12

99.20

607.65

0.81

61.20

374.89

0.50

64.11

392.70

0.53

1255.93

7693.40

10.31

50.05

306.60

0.41

70.42

431.36

0.58

62.37

382.03

0.51

847.82

5193.51

6.96

77

___________________________________________________________________

E) VOLTAJE MOTOCULTOR MKT-95190N SIN/FRENO

FRENO MÍNIMO

FRENO-MEDIO

FRENO MÁXIMO

milivolts

milivolts

milivolts

milivolts

13,7 28,7

21,5 25

195,5 174,9

359 259,6

20,7 9,8

29 25,9

184 180

310,3 328,2

26,1 29,6 22,7 21,7 23,8

27,3 31,9 28,6 24,4 31,1

207,3 191 207 187,6 170,1

316,3 338,4 358,6 341,6 326,5

18,2 9,6 17,7 16,6 22,4

24,7 27,1 23 17,6 19,6

184 113,9 136,5 184,9 136,9

380,2 374,7 312,9 317,3 390,7

18,1 19 19,5 20,5 26,1 25,7 29,9

23,1 17,9 22,9 19,6 24,1 23,9 30,6

170,4 181,8 142,9 117,1 110,7 161,1 194,3

373,2 320,4 335 238,6 311,7 330,7 360

20,2 25,5

25,5 21,3

194,5 148,3

323 345,3

27,7 27

25,6 27,9

214,7 197,3

323,3 360,9

30,5

23,9

218,6

316

29,1 23

21,8 26,1

220 237,1

300,2 301,5

30,2 15,7

19,2 18,8

233,7 220

297,1 292,5

78

___________________________________________________________________

F) TORQUE MOTOCULTOR MKT-95190N TORQUE sin/freno

TORQUE freno/mínimo

TORQUE freno/medio

TORQUE freno/máximo

Nm

Nm

Nm

Nm

1.69

0.74

54.94

105.87

2.98 0.49

1.83 3.07

48.52 51.35

74.90 90.70

2.91 2.17

2.11 2.54

50.11 58.61

96.27 92.57

3.26 1.11

3.98 2.95

53.54 58.52

99.45 105.74

0.80 1.45 0.29 2.97 0.45

1.64 3.73 1.73 2.48 1.20

52.48 47.02 51.35 29.52 36.56

100.45 95.74 112.47 110.76 91.51

0.79

0.48

51.64

92.88

1.02 0.32

0.14 1.23

36.68 47.12

115.74 110.29

0.04 0.11

0.39 1.17

50.67 38.55

93.84 98.39

0.42 2.17

0.14 1.55

30.52 28.52

68.36 91.13

2.04 3.35 0.33

1.48 3.57 1.98

44.22 54.56 54.63

97.05 106.18 94.65

1.98 2.67

0.67 2.01

40.23 60.92

101.60 94.75

2.45 3.54 3.10 1.20 3.45 1.07

2.73 1.48 0.83 2.17 0.02 0.11

55.50 62.13 62.57 67.90 66.84 62.57

106.46 92.47 87.55 87.96 86.59 85.15

79

____________________________________________________________________________________

G) POTENCIA EN WATTS OBTENIDA DEL MOTOCULTOR MKT-95190N

potencia corregida sin freno watts hp 19.62 120.18 0.16 34.51 211.38 0.28 5.64 34.55 0.05 33.69 206.39 0.28 25.13 153.91 0.21 37.75 231.27 0.31 12.86 78.76 0.11 9.25 56.65 0.08 16.83 103.07 0.14 3.38 20.71 0.03 34.41 210.81 0.28 5.19 31.77 0.04 9.15 56.08 0.08 11.77 72.12 0.10 3.74 22.92 0.03 0.49 3.03 0.00 1.31 8.02 0.01 4.92 30.13 0.04 25.13 153.91 0.21 23.68 145.07 0.19

Potencia corregida

Potencia corregida

Freno mínimo watts 52.23 129.59 218.01 149.49 180.43 282.11 209.17 116.33 264.43 122.96 176.01 85.39 33.98 10.23 87.60 27.34 83.18 10.23 109.70 105.28

Freno medio watts 3492.69 3084.73 3264.95 3185.73 3726.38 3403.58 3720.44 3336.24 2989.67 3264.95 1876.69 2324.26 3282.77 2332.18 2995.61 3221.38 2451.00 1940.06 1813.31 2811.44

8.53 21.16 35.59 24.40 29.46 46.05 34.15 18.99 43.17 20.07 28.73 13.94 5.55 1.67 14.30 4.46 13.58 1.67 17.91 17.19

hp 0.07 0.17 0.29 0.20 0.24 0.38 0.28 0.16 0.35 0.16 0.24 0.11 0.05 0.01 0.12 0.04 0.11 0.01 0.15 0.14

570.17 503.57 532.99 520.06 608.32 555.62 607.35 544.63 488.06 532.99 306.36 379.43 535.90 380.72 489.03 525.88 400.12 316.71 296.02 458.96

Potencia corregida hp 4.68 4.14 4.38 4.27 5.00 4.56 4.99 4.47 4.01 4.38 2.52 3.12 4.40 3.13 4.02 4.32 3.29 2.60 2.43 3.77

Freno máximo watts 1093.89 6700.84 773.96 4741.04 937.15 5740.65 994.76 6093.58 956.46 5858.95 1027.59 6294.68 1092.60 6692.95 1037.89 6357.77 989.29 6060.06 1162.13 7118.82 1144.42 7010.38 945.51 5791.92 959.68 5878.67 1195.92 7325.84 1139.60 6980.81 969.65 5939.79 1016.65 6227.65 706.37 4327.00 941.65 5768.26 1002.81 6142.87

hp 8.98 6.36 7.70 8.17 7.85 8.44 8.97 8.52 8.12 9.54 9.40 7.76 7.88 9.82 9.36 7.96 8.35 5.80 7.73 8.23

80

____________________________________________________________________________________

Potencia corregida sin freno 38.84 237.90 0.32 3.84 23.49 0.03 22.96 140.65 0.19 30.90 189.28 0.25 28.37 173.80 0.23 41.00 251.17 0.34 35.95 220.22 0.30 13.94 85.39 0.11 39.92 244.54 0.33 12.40 75.97 0.10

Potencia corregida Freno mínimo 41.36 253.38 22.96 140.65 7.80 47.81 23.32 142.86 31.62 193.70 17.19 105.28 9.61 58.86 25.13 153.91 0.23 1.39 1.22 7.45

0.34 0.19 0.06 0.19 0.26 0.14 0.08 0.21 0.00 0.01

Potencia corregida Freno medio 566.29 3468.93 566.94 3472.89 417.58 2557.94 632.24 3872.93 575.99 3528.34 644.85 3950.17 649.38 3977.89 704.66 4316.54 693.67 4249.21 649.38 3977.89

4.65 4.66 3.43 5.19 4.73 5.30 5.33 5.79 5.70 5.33

Potencia corregida Freno máximo 1097.11 6720.55 978.02 5991.05 1049.80 6430.73 978.99 5996.97 1100.01 6738.30 955.49 5853.04 904.64 5541.52 908.82 5567.15 894.66 5480.40 879.85 5389.70

9.01 8.03 8.62 8.04 9.03 7.85 7.43 7.46 7.35 7.22

81

___________________________________________________________________

H) VOLTAJE MOTOCULTOR MKT-151100 SIN/FRENO

FRENO MÍNIMO

FRENOMEDIO

FRENO MÁXIMO

milivolts

milivolts

milivolts

milivolts

1,6 4,8

5,4 5

150,4 129,8

408 500

3,3 6

13,5 10

131,1 123,4

515 463

2,2 5,6 2 1 1,6

3,5 13,5 4,6 3,5 8,3

144,7 154 152,5 144,5 183,9

380 463 479 306,5 355,8

3,6 6,4 8,7 5,9 3,1

10,9 11,6 4,8 9,8 18,7

148,4 157 192,3 151,3 77,1

405 377,8 443 425 458

4,8 12,8 12,7 11,2 4,1 14,8 6

7,4 14,3 12,8 6,9 18,7 9,4 6,8

102,9 106,6 104,7 114,6 207,6 216 219,9

495 373,9 354,4 417 442 500 506

5,9 3,8

12,5 13,9

239,7 226,9

459 538

10,9 14,9

11,5 12,6

220,9 237,7

458 382

5,6

6,9

244

432

13,3 3,6

45,5 10,8

234 254

506 499

9,9 2,6

12,3 11,6

198,5 212,4

544 512

82

___________________________________________________________________

I) TORQUE MOTOCULTOR MKT-151100 TORQUE sin/freno

TORQUE freno/mínimo

TORQUE freno/medio

TORQUE freno/máximo

Nm

Nm

Nm

Nm

5.46 4.47

4.28 4.40

40.89 34.47

121.13 149.79

4.93 4.09

1.76 2.85

34.88 32.48

154.46 138.26

5.28 4.22 5.34 5.65 5.46

4.87 1.76 4.53 4.87 3.38

39.11 42.01 41.54 39.05 51.32

112.41 138.26 143.25 89.51 104.87

4.84 3.97 3.25 4.12 5.00

2.57 2.35 4.47 2.91 0.14

40.27 42.94 53.94 41.17 18.06

120.20 111.72 132.03 126.43 136.71

4.47 1.97 2.01 2.47 4.68 1.35 4.09

3.66 1.51 1.97 3.81 0.14 3.03 3.84

26.09 27.24 26.65 29.74 58.71 61.32 62.54

148.23 110.51 104.43 123.93 131.72 149.79 151.66

4.12 4.78

2.07 1.63

68.71 64.72

137.02 161.63

2.57 1.32

2.38 2.04

62.85 68.08

136.71 113.03

4.22

3.81

70.04

128.61

1.82 4.84

8.21 2.60

66.93 73.16

151.66 149.48

2.88 5.15

2.13 2.35

55.87 60.20

163.49 153.53

83

____________________________________________________________________________________

J) POTENCIA MOTOCULTOR MKT-151100

potencia corregida sin freno watts hp 47.96 293.81 0.39 39.21 240.20 0.32 43.31 265.33 0.36 35.93 220.09 0.30 46.32 283.76 0.38 37.02 226.79 0.30 46.87 287.11 0.38 49.60 303.86 0.41 47.96 293.81 0.39 42.49 260.30 0.35 34.84 213.39 0.29 28.54 174.86 0.23 36.20 221.77 0.30 43.86 268.68 0.36 39.21 240.20 0.32 17.33 106.17 0.14 17.61 107.84 0.14 21.71 132.97 0.18 41.13 251.92 0.34 11.86 72.66 0.10 35.93 220.09 0.30

Potencia corregida

Potencia corregida

Freno mínimo watts 230.14 236.85 94.44 153.08 261.98 94.44 243.55 261.98 181.56 138.00 126.27 240.20 156.43 7.32 196.64 81.04 106.17 205.01 7.32 163.13 206.69

Freno medio watts 2191.44 1847.52 1869.22 1740.67 2096.27 2251.54 2226.50 2092.94 2750.72 2158.05 2301.62 2890.96 2206.46 967.69 1398.42 1460.19 1428.47 1593.75 3146.39 3286.63 3351.74

37.57 38.66 15.42 24.99 42.77 15.42 39.76 42.77 29.64 22.53 20.61 39.21 25.54 1.20 32.10 13.23 17.33 33.47 1.20 26.63 33.74

hp 0.31 0.32 0.13 0.21 0.35 0.13 0.33 0.35 0.24 0.18 0.17 0.32 0.21 0.01 0.26 0.11 0.14 0.27 0.01 0.22 0.28

357.75 301.60 305.15 284.16 342.21 367.56 363.47 341.67 449.05 352.29 375.73 471.94 360.20 157.97 228.29 238.37 233.19 260.18 513.64 536.53 547.16

Potencia corregida hp 2.94 2.48 2.51 2.33 2.81 3.02 2.98 2.81 3.69 2.89 3.09 3.88 2.96 1.30 1.87 1.96 1.91 2.14 4.22 4.41 4.49

Freno máximo watts 1047.44 6416.27 1295.25 7934.28 1335.65 8181.78 1195.59 7323.78 972.02 5954.27 1195.59 7323.78 1238.68 7587.78 774.04 4741.52 906.83 5554.97 1039.36 6366.77 966.09 5917.97 1141.71 6993.78 1093.23 6696.78 1182.12 7241.28 1281.78 7851.78 955.59 5853.62 903.06 5531.87 1071.68 6564.78 1139.02 6977.28 1295.25 7934.28 1311.41 8033.28

Hp 8.60 10.64 10.97 9.82 7.98 9.82 10.17 6.36 7.45 8.53 7.93 9.38 8.98 9.71 10.53 7.85 7.42 8.80 9.35 10.64 10.77 84

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Potencia Corregida sin freno 36.20 221.77 0.30 41.95 256.95 0.34 22.53 138.00 0.18 11.59 70.99 0.10 37.02 226.79 0.30 15.96 97.79 0.13 42.49 260.30 0.35 25.26 154.75 0.21 45.23 277.05 0.37

Potencia corregida Freno mínimo 18.15 111.19 14.32 87.74 20.89 127.95 17.88 109.52 33.47 205.01 72.10 441.67 22.80 139.68 18.70 114.54 20.61 126.27

0.15 0.12 0.17 0.15 0.27 0.59 0.19 0.15 0.17

Potencia corregida Freno medio 601.13 3682.30 566.24 3468.61 549.89 3368.44 595.67 3648.91 612.84 3754.09 585.59 3587.14 640.10 3921.04 488.84 2994.47 526.72 3226.53

4.94 4.65 4.52 4.89 5.03 4.81 5.26 4.01 4.33

Potencia corregida Freno máximo 1184.81 7257.78 9.73 1397.61 8561.29 11.48 1182.12 7241.28 9.71 977.40 5987.27 8.03 1112.08 6812.28 9.13 1311.41 8033.28 10.77 1292.56 7917.78 10.61 1413.77 8660.29 11.61 1327.57 8132.28 10.90

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