EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DE COSECHADORAS DE COSECHADORAS

MECÁNICAS EN EL INGENIO MECÁNICAS EN EL INGENIO MANUELITAMANUELITA

OBJETIVO

Caracterizar el impacto de las principales variables de cultivo y de los parámetros operativos de las máquinas cosechadoras sobre el contenido de materia extraña en la caña que llega a la fábrica.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMAEl Incremento de la cosecha mecanizada, conlleva al aumento de la materia extraña que ingresa a la fábrica, ocasionando diversos problemas, tales como: disminuciones en la extracción e incrementos en las pérdidas de sacarosa y consumos energéticos, entre otros.

HIPÓTESIS INICIAL

Es posible reducir el contenido de materia extraña que acompaña la caña que entra a la fábrica, mediante la separación en la fuente producto del incremento de las RPM del extractor primario de las cosechadoras.*

*Nota: En la fase experimental se observó que la velocidad de avance es un parámetro definido por las características del cultivo, tales como volcamiento, biomasa total, nivelación del terreno, entre otros; y por lo tanto no es un parámetro a controlar.

LIMITACIONES EN EL DESARROLLO DEL EXPERIMENTO

• Por motivos relacionados con la logística del experimento, fue necesario desarrollar las pruebas en el frente de cosecha más cercano al ingenio.

• Las condiciones de la suerte donde se desarrollaron las pruebas (variedad, edad, zona agroecológica, tipo de caña, etc.), estuvieron sujetas a la programación de cosecha del ingenio.

• La dinámica en la logística de cosecha y los paros no programados en la fábrica, determinaron la duración de las evaluaciones.

METODOLOGIA

ETAPAS DE LAS PRUEBAS

• Cada prueba se realizó en suertes diferentes.• Para cada prueba las evaluaciones se

desarrollaron en el mismo tablón.• Las pruebas se desarrollaron durante el período

comprendido entre el 31 de agosto/09 y el 31 de octubre/09

Personal involucrado• Personal de Cenicaña (2) – Personal operativo

de cosecha, Contratista ingenio Manuelita(4).

Duración de cada evaluación• Evaluación precosecha: 2 días• Evaluación de la cosechadora: 2 horas• Evaluación poscosecha: 2 días

Fuente: Torres, J.S.; Villegas T., F.; Durán, Sanclemente, A.; Cruz Valderrama, R. Cenicaña. 2009.

EVALUACIÓN PRECOSECHAActividad 1: Documentación del campo

donde se hará la evaluación

Objetivo:Recopilar la información que caracteriza las

condiciones en las cuales se realizara la evaluación, tomando como fuente los informes cronológicos de campo y cosecha.

Producto:• Nombre de la hacienda• Código de suerte• Zona agroecológica• Longitud de surco• número de tablones• Distancia de siembra• Variedad y edad de caña• número de corte• Condición de la caña (verde o quemada)• Pluviómetro de influencia

Actividad 2: Biomasa y condición del cultivo

Objetivo:Caracterizar las condiciones del campo y el

cultivo antes de las operaciones de cosecha.

Productos:• Estimaciones del grado de volcamiento

de los tallos (%)• TCH estimado (t/ha)• Producción de biomasa (t/ha)

PROCEDIMIENTO PRECOSECHA (ACTIVIDAD 2)

Se abren entre 4 y 6 sitios por tablón, (5.25 m^2 aprox. c/u), se agrupa la biomasa presente en el suelo y se estima el volcamiento de los tallos.

1.

Pesaje de componentes

3.

Corte de tallos, separación y clasificación de biomasa.

2.

EVALUACIÓN DE LA COSECHADORA

Objetivo:

Obtener los parámetros de desempeño de la cosechadora para cada uno de los tablones evaluados.

Procedimiento:•Tiempos y movimientos: Una persona provista de cronómetro y un equipo GPS portátil ubicada en la cabina de la cosechadora registra los tiempos y eventos presentados durante el periodo de la evaluación.

•Materia extraña: Se identifican los vagones llenados durante las pruebas y se coordina su análisis con la estación de materia extraña del ingenio.

Productos:•Velocidad promedio de avance (km/h): Se obtiene teniendo en cuenta el tiempo efectivo de cosecha.

•Consumo de combustible(L/t): Se obtiene teniendo en cuenta el tiempo efectivo de cosecha mas tiempos muertos.

•%Materia extraña

EVALUACIÓN POSCOSECHA

Objetivo:

Cuantificar las pérdidas de caña que se generan durante la operación de cosecha mecanizada.

Procedimiento:

Consiste en recoger y pesar en el sitio de muestreo (área mínima 27m^2) toda la caña abandonada en campo .

Productos:

% Tallos dejada en campo.

PRUEBAS REALIZADAS

No. Prueba

Hacienda SuerteCondición

CañaRPM Extractor

primarioEquipo Sistema ABC

1 La Olga 118 Verde 1150 John Deere 3510 Off

2 El Rosario 94 Verde 1300 John Deere 3510 Off

3Limonar Reyes

2 Verde 1300 John Deere 3510 Off

4Limonar Reyes

2 Verde 1150 John Deere 3510 Off

5 Cascajal 89A Verde 1300 John Deere 3510 Off

6 La Rita 12 Verde 1300 John Deere 3510 On

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

%ME vs. RPM ext. Primario

HaciendaRPMExt.

Primario

Biomasa total (t/ha)

 TCH Estimado

Edad (mes)

VariedadPrecip. (mm)

Volcamiento (%)

Velocidad (km/h)

Limonar Reyes

1150 229,14 188,66 15,2

CC 93-4418

0 77,822,63

1300 2,41

Materia extraña Vs. Biomasa total

HaciendaBiomasa total

(ton/ha)TCH

EstimadoVariedad % ME

RPMExt.

primario

Precipitación(mm)

Equipo % Volcamiento

La Rita 168,59 133,45 CC 85-92 9,21 1300 0john Deere

351081,52

El Rosario 183,70 147,16 CC 85-92 9,43 1300 0,26john Deere

351073,23

Cascajal 233,32 170,55 CC 85-92 12,12 1300 4,64john Deere

351075,00

Materia extraña Vs. Velocidad de avance

HaciendaBiomasa total

(ton/ha)TCH

estimadoVariedad % ME RPM %Deshoje

Precipitación(mm)

Volcamiento (%)

Velocidad (km/h)

La Rita 168,59 133,45 CC 85-92 9,21 1300 70,82 0 81,52 0,89

El Rosario 183,70 147,16 CC 85-92 9,43 1300 78,04 0,26 73,23 2,57

Caña dejada en campo Vs.Velocidad de avance

Hacienda La Rita El Rosario

Equipo John Deere 3510 John Deere 3510

Biomasa total (ton/ha) 168,59 183,70

Edad (mes) 15,1 15

Variedad CC 85-92 CC 85-92

TCH Estimado 133.45 147.16

% Volcamiento 81,52 73,23

% Caña dejada en Campo 5,32 6,91

% ME 9,21 9,425

RPM 1300 1300

Velocidad de trabajo (km/h) 0,89 2,57

Consumo de Combustible

Hacienda Cascajal La Rita El Rosario

Equipojohn Deere

3510john Deere

3510john Deere

3510Biomasa total (ton/ha) 233,32 168,59 183,70

Edad (mes) 14,8 15,1 15Variedad CC 85-92 CC 85-92 CC 85-92

% ME 12,12 9,21 9,425RPM 1300 1300 1300

% Volcamiento 75 81,52 73,23Velocidad de trabajo (km/h) 2,46 0,89 2,57

Caña dejada en Campo (ton/ha) 8,91 7,1 10,17No. Atascamientos 4 5 14

Consumo de combustible (l/t) 1,46 1,5 1,7

Hacienda La Rita El Rosario

Sistema ABC ON OFF

Biomasa total (ton/ha) 168,59 183,70

TCH Estimado 133,45 147,16

Edad (mes) 15,1 15

Variedad CC 85-92 CC 85-92

RPM 1300 1300

% Volcamiento 81,52 73,23Velocidad de trabajo (km/h) 0,89 2,57

ANÁLISIS DE REGRESIÓN MULTIVARIABLE

%ME EN FUNCION DE VARIABLES OPERATIVAS Y DEL CULTIVO

Estadísticas de la regresión

Coeficiente de correlación múltiple 0,957787741

Coeficiente de determinación R^2 0,917357357

R^2 ajustado 0,752072071

Error típico 0,005572816

Observaciones 7

Observación Pronóstico para Y Residuos1 9,04% 0,17%2 9,61% -0,18%3 10,38% -0,10%4 10,94% 0,52%5 12,10% 0,01%6 9,26% 0,11%7 10,59% -0,52%

En la ecuación planteada se debe tener en cuenta que algunas de estas variables presentaron En la ecuación planteada se debe tener en cuenta que algunas de estas variables presentaron rangos muy estrechos, por lo tanto, se recomienda seguir con el proceso de experimentación con rangos muy estrechos, por lo tanto, se recomienda seguir con el proceso de experimentación con el objetivo de ampliarlos.el objetivo de ampliarlos.

PROPUESTA

ÍNDICE DE MATERIA EXTRAÑA PARA LA COSECHA MECANICA

CONCLUSIONES

• Aunque no se logro incrementar la RPM del extractor primario, debido a que las cosechadoras normalmente operan en su valor máximo (1300RPM), si se evidencio que su variación define la eficiencia de separación de materia extraña en la fuente. Es así como se incrementó en un 10% la materia extraña cuando se redujo la velocidad de rotación del extractor primario en 150 RPM.

• La biomasa total producida en el campo define el contenido de la materia extraña en la caña cosechada mecanizada.

• Debido a las condiciones propias del cultivo y del terreno (tales como volcamiento, biomasa total, pendiente, y topografía), no es posible mantener como parámetro constante de operación la velocidad de avance de la cosechadora.

• Un aumento de 10 atascamientos, ocasionó un 16% de incremento en el consumo de combustible.

• El sistema ABC no representó disminuciones de materia extraña en la caña cosechada, ni tampoco garantizó la calidad de corte. Por otra parte disminuyo el rendimiento de la cosechadora, debido a que la velocidad promedio de desplazamiento durante la prueba fue baja (menor a 1km/h.). Sin embargo vale la pena destacar que este sistema, esta en proceso de implementación y se evaluó bajo condiciones de alto volcamiento (81%), por lo cual es posible que se hubiese presentado inexactitud en su calibración por parte del operador durante la prueba

• La disminución de la velocidad avance de la cosechadora durante la operación en 1,7 km/h, propició una reducción en la cantidad de caña dejada en campo de 3 t/ha. Sin embargo, existen otras variables que determinan dicho comportamiento, tales como: La habilidad del operador de la cosechadora, el sincronismo de la operación de cadeneo y el volcamiento de la caña, entre otros.

• El modelo de materia extraña para la cosecha mecánica se propone como una herramienta que permita al ingenio establecer índices de gestión en la operación de cosecha y tomar decisiones preventivas sobre la materia extraña proyectada ha ingresar a las instalaciones fabriles. Se propone su validación con el fin de ampliar los rangos de las variables involucradas.

BIBLIOGRAFÍA

Torres, J.S. , Villegas T., F., Durán Sanclemente, A., Cruz Valderrama, R. Guía practica para evaluar sistemas el desempeño de los sistemas de cosecha de caña de azúcar en el valle del rio Cauca. Cali. Cenicaña, 2009.

Echeverri D., L.F. Gómez, A.L. Determinación de los coeficientes de molienda en ingenios colombianos y su aplicación en la estimación del efecto de la materia extraña sobre la extracción. Carta Trimestral CENICAÑA (Colombia) v.24 no.2, p.6-8. 2002.

Larrahondo, J.E. Proyecto determinación y efectos de la materia extraña en el proceso agroindustrial de la caña de azúcar. Informe Final Técnico. COLCIENCIAS-CENICAÑA. 2005.

GRACIAS