La velocidad y la preparación del terreno impactan la tracción y el consumo de combustible.

El tractor agrícola es la principal fuente de energía utilizada para realizar diversas operaciones necesarias en el proceso de producción de muchos cultivos comerciales. Un conocimiento profundo de su rendimiento permite a los fabricantes desarrollar productos más eficientes para que los agricultores puedan aprovechar mejor sus características operativas.

Para maximizar el aprovechamiento de la energía generada por el motor y transmitida a la barra de tiro, es necesario realizar estudios en diversas condiciones de carga sobre esta, especialmente en lo que respecta a su desarrollo de tracción. Estas pruebas buscan obtener información sobre el rendimiento de las ruedas en relación con las características de su interacción con el suelo.

Los valores promedio de rendimiento en la barra de tiro de una unidad mecanizada pueden variar según diversos factores inherentes a la máquina, como la marca y el modelo del tractor, la potencia y la relación potencia-peso del motor. Sin embargo, factores como la velocidad de desplazamiento y el tipo de preparación del suelo también contribuyen significativamente a un mayor o menor rendimiento en la barra de tiro.

En un estudio realizado por el Centro Integrado de Mecanización y Proyectos Agropecuarios (Nimpa) con el objetivo de evaluar el desempeño de la barra de tiro del tractor-sembradora en función de la preparación del suelo y la relación de transmisión, fue posible verificar el comportamiento de la fuerza y ​​potencia en la barra de tiro.

Para ello, se utilizó una sembradora/fertilizadora Tatu Marchesan, modelo SDA³, de flujo continuo, de 15 hileras, con una capacidad máxima de 595 L y 570 L en las tolvas de semillas y fertilizantes, respectivamente, aprovechándose el 50 % de este volumen. Un tractor 4x2 TDA (tracción delantera) de 88,26 kW (120 CV) con tracción delantera activada accionó la sembradora/fertilizadora.

El conjunto tractor-sembradora se evaluó con tres marchas: L3T, L3C y L4C, correspondientes a velocidades de 4,56 km/h, 5,71 km/h y 7,63 km/h, respectivamente, y dos tipos de preparación del suelo (arado + grada y escarificador). Para la preparación del suelo se utilizó un arado de discos fijos, una grada ligera arrastrada Marchesan, modelo GN, Off-Set, y un escarificador Marchesan, modelo AST/Matic 450, configurado con cinco púas y una punta estrecha con rodillo desterrón.

Los parámetros evaluados fueron la velocidad en km/h, la fuerza de tracción promedio en kN, la fuerza de tracción promedio en kW y el consumo de combustible en l/h. La velocidad de desplazamiento se determinó en función del tiempo, medido con un cronómetro digital, que se ponía en marcha y se detenía según el paso de las ruedas delanteras del tractor lateralmente a las estacas que delimitaban la longitud de las parcelas.

Los valores de la fuerza en la barra de tiro se obtuvieron utilizando una celda de carga HBM, modelo U 10M, con una sensibilidad de 135 kW. El sistema de adquisición de datos HBM Quantum XMX804A, capaz de monitorizar y registrar información a una frecuencia de 19.200 Hz, se utilizó para recopilar los datos de la celda de carga. La potencia en la barra de tiro se calculó indirectamente en función de la fuerza de tracción y la velocidad de desplazamiento.

Para la adquisición de los datos de consumo de combustible se utilizó un sistema electrónico con contadores de pulsos para obtener lecturas de los caudalímetros marca oval “Flowmate”, modelo Oval M-III y LSF 41, con una precisión de 0,01 ml, instalados en serie a la entrada y retorno de la bomba inyectora, obteniendo así el volumen de combustible consumido por el tractor.

El hecho de que la fuerza de tracción sea mayor a velocidades más altas se asocia con la relación directa entre fuerza y ​​velocidad; es decir, el aumento de fuerza es directamente proporcional al aumento de velocidad. La Figura 1 muestra el aumento de fuerza en la barra de tiro al aumentar la velocidad de 4,56 km/h a 5,71 km/h en los dos tipos de preparación del suelo (arado + grada y escarificador).

En cuanto a la potencia de tiro (Figura 2), se observaron valores superiores en el suelo escarificado (19,68 kW) y valores inferiores en el suelo preparado con arado y rastra (17,89 kW), resultado que puede estar asociado a la condición de suelo más consolidado, preparado con arado y rastra.

Para las diferentes relaciones de transmisión, se observó que la demanda de potencia en la barra de tiro aumentó con cada relación de transmisión, alcanzando los 25,44 kW para la marcha L4C (7,63 km/h), un aumento de más del 50% en comparación con la marcha L3T (4,56 km/h), ya que la potencia es un producto de la fuerza de tracción y la velocidad, siendo el aumento de la fuerza o la velocidad un factor coherente para el aumento de la potencia requerida.

Otro punto muy importante a considerar respecto a la fuerza y ​​potencia de la barra de tiro es el consumo de combustible. La Figura 3 muestra un aumento significativo del consumo de combustible en l/h con el aumento de la fuerza y ​​la demanda de potencia de la barra de tiro en ambas condiciones de preparación del suelo (arado + grada y escarificador).

Consideraciones finales

El tipo de preparación del suelo afecta directamente el rendimiento de la barra de tiro, requiriendo mayor fuerza y ​​potencia en condiciones de suelo menos consolidado. Una mayor velocidad se traduce en una mayor disponibilidad de fuerza y ​​potencia en la barra de tiro. El mayor consumo de combustible es directamente proporcional a la mayor demanda de fuerza y ​​potencia en la barra de tiro.

*Por Marcelo Queiroz Amorim, Carlos Alessandro Chioderoli, Leonardo de Almeida Monteiro, Daniel Albiero, Elivânia María Sousa Nascimento e Danilo Roberto Loureiro, de la UFC