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Ing. Agr. (MSc) Guillermo R. Marrón Referente Area Mecanización Agrícola MAQUINARIA AGRICOLA Y LABRANZA CURSO PARA PROFESIONALES

Maquinaria Agrícola y Labranza

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  • Ing. Agr. (MSc) Guillermo R. MarrnReferente Area Mecanizacin Agrcola

    MAQUINARIA AGRICOLA Y LABRANZA

    CURSO PARA PROFESIONALES

  • MAQUINARIA AGRICOLA Y LABRANZA

    Curso de capacitacin

    para Asesores de Grupo de Cambio Rural

    de la EEA INTA Bordenave.

    Ing. Agr. (MSc) Guillermo R. MarrnReferente Area Mecanizacin Cambio RuralEEAs INTA Bordenave, H. Ascasubi y ChEI Barrow

    Dpto. Agronoma UNS Altos del Palihue (8000) Baha BlancaTel: 091- 30024/34775/31821 Fax: 091-21942

    e-mail: [email protected]

  • INTRODUCCION

    Cuando se habla de maquinaria agrcola, habitualmente se asocia la idea a untractor tirando un arado, imagen que en nuestro pas generalmente se refiere a unarado de arrastre y segn zona (o enfoque con que fue tratado el tema en la etapaformativa de grado en la Facultad de Agronoma) el arado ser de reja y vertedera odisco.

    A medida que uno va internndose en el complejo mecanismo de tratar de interpretarpara poder entender los procesos que determinan el xito de las actividadesagropecuarias, comienza a cambiar la imagen de la maquinaria agrcola citadaanteriormente hasta el punto que hoy se discute a nivel nacional cul debera ser lamarca del equipo GPS (global positioning system) a incorporar a la cosechadora,sembradora o fertilizadora por citar un ejemplo solamente de los avances en tecnologaque ha incorporado la maquinaria agrcola.

    De todos modos, aunque la maquinaria agrcola ha evolucionadotrascendentalmente desde comienzos de siglo a la fecha, la labranza sigue siendo laactividad que nuclea mayor cantidad de gente en las exposiciones dinmicas y suscitalos ms variados comentarios y polmicas por parte de los involucrados en el sectoragropecuario por la que considero que es una razn fundamental: labrar un suelo tienems de arte que de ciencia.

    Cada suelo, asociado a las infinitas condiciones que determinarn lascondiciones de humedad, textura, profundidad de horizontes, estructura y estabilidad dela misma, cobertura con su volumen, clase y estado, por citar algunas variables simplesa las que ineludiblemente deber asociarse la historia del lote en cuanto a uso agrcolay por que no ganadero, compondr un problema nico al cual deber agregarse untractor con un equipo de labranza conducidos por un ser humano que ya de por si esnico en cuanto a variabilidad se refiere.

    Todo lo expuesto hasta aqu pretende hacer reflexionar sobre la cantidad devariables que determinan una correcta labranza, cuando habitualmente uno se restringea tratar de detectar hechos simples tales como si quedaron bordos, surcos o cascotesen superficie o si la profundidad de trabajo fue mucha o poca a criterio del que dirige latarea.

    Por la relacin entre extensin de programas curriculares y tiempo material dedictado de los cursos en las Facultades de Agronoma, es raro que se analice ladinmica de la relacin entre el suelo y las distintas herramientas de labranza y conacertado criterio se le de mayor importancia a la relacin suelo-vegetal. Es por ello quesurgi la idea de analizar en este curso algunos elementos de la relacin del suelo conlos actores de la labranza (el suelo mismo, el metal y su forma, el neumtico agrcola ysu configuracin).

    El tipo de anlisis y el contenido del presente escrito sern del tipo bsico parapoder interpretar procesos y en algunos casos poder predecir con algn grado deprecisin los resultados esperados de una accin mecnica sobre el suelo (labranza).

    Dado el inters de los participantes, el enfoque se centrar en las herramientasde discos (casquetes) verticales fundamentalmente rastras dobles en una primer etapay en herramientas de dientes con montantes flexibles y rgidos como son los cinceles enuna segunda entrega.

  • El presente material es solo una gua para poder seguir el desarrollo terico y deninguna manera pretende ser abarcativo de la totalidad de los procesos que rigen lamecnica de la labranza sino orientativo de los mismos.

  • EL SUELO ARABLE

    El suelo tomado desde el punto de vista de la relacin con las herramientas delabranza tiene un componente principal de anlisis que es su Resistencia Mecnica.

    La resistencia mecnica es la que condiciona que el suelo pueda ser laboreadocon mayor o menor facilidad, es decir la Resistencia al Laboreo.

    Dicha resistencia est determinada por dos componentes de estado fsico queson la Resistencia Cohesiva y la Resistencia Friccional.

    A continuacin abordaremos el anlisis de cada uno de estos factores y veremosa su vez cuales son las variables que afectan la magnitud de sus dimensiones.

    RELACIONES SUELO/SUELO Y SUELO/HERRAMIENTA

    Los esfuerzos mecnicos a los que se halla sometido un suelo deformable estnreferidos a su resistencia a la compresin, resistencia a la tensin y resistencia al corte,siendo este ltimo el ms importante al hablar de labranza, tanto porque el suelo alabrar debe ser fundamentalmente cortado de la manera ms econmica en trminosenergticos por la herramienta, cuanto deber tener la suficiente resistencia como paraque soporte la accin de traccin del neumtico sin cortarse para que el tractor tengapiso.

    Dicho en otras palabras, se genera una situacin de compromiso entre laresistencia al corte para labranza y resistencia al corte para traccin (habitualmente entrminos de traccin se refiere la resistencia al corte como la capacidad portante delsuelo), es decir que todo lo que favorece al tiro liviano de una herramienta va endesmedro de la capacidad para traccionar del equipo motriz.

    Relacin suelo/suelo

    Los parmetros que definen la relacin suelo/suelo son fundamentalmente:

    1) Cohesin.

    2) Friccin suelo/suelo (definido en funcin del ngulo de friccin interna )

    3) Densidad aparente.

    Al analizar los valores de esfuerzo mximo de corte de un suelo en funcin delesfuerzo normal al mismo, es decir lo que ocurre normalmente cuando uno introduceuna herramienta en el suelo que tiene determinado peso o carga vertical y la arrastra adeterminada velocidad se obtiene una relacin que puede ser graficada e interpretadaen funcin de una ecuacin lineal.

    Tal ecuacin tiene ya algunos aos ya que fue determinada por Coulomb en elao 1776 y no por ello ha perdido vigencia ya que se utiliza generalizadamente paradefinir respuestas mecnicas del suelo principalmente.

  • Segn Coulomb, el esfuerzo mximo que puede soportar un suelo sin cortarseestar dado por la sumatoria de sus fuerzas cohesivas y las friccionales. Dicha relacinpuede anotarse de la siguiente forma:

    donde:

    max Mximo esfuerzo de corte (kg/cm2)c Cohesin del suelo (kg/cm2) Esfuerzo normal (kg/cm2) Angulo de friccin interna suelo/suelo

    Grficamente:

    Se obtiene prcticamente una grfica de este modo colocando una carga en kg

    sobre una superficie con garras la cual se clava en el suelo y se registra la fuerza quehay que realizar para que el suelo se corte. Manteniendo la superficie se va agregandoprogresivamente ms carga de vez en vez. El valor de cohesin se obtiene porproyeccin al eje de ordenadas. Obsrvese que para un suelo franco los valores dengulo de friccin interna son intermedios, la cohesin en la arena seca es cero y elesfuerzo mximo de corte en arcilla hmeda es independiente de la carga.

    Si bien los ngulos de friccin dependen fundamentalmente de la textura delsuelo, para cada contenido de humedad tambin hay variacin, no solo del ngulo defriccin sino tambin de la cohesin.

    Valores promedio de cohesin y ngulo de friccin para distintos tipos y estadode suelo se presentan a continuacin:

    TIPO ANGULO COHESION

    Esfuerzo normal

    c

    Esfuerzomximo de

    cortemax = c + tg

    arenoso seco

    franco hmedo

    arcilloso hmedo plstico

  • DESUELO

    ESTADO DEFRICCION

    INTERNA(kg/cm2)

    Arenoso Compactado 38 - 40 0Arenoso Suelto 32 - 35 0

    Arenoso fino Compactado 25 - 30 0Arenoso fino Suelto 18 - 22 0

    Franco arenoso Friable 24 - 28 0,20 - 0,25Franco arenoso Plstico 24 - 28 0,10 - 0,15

    Franco Friable 22 - 26 0,25 - 0,30Franco Plstico 15 - 19 0,15 - 0,20

    Arcilloso Friable 17 - 19 0,40 - 0,60Arcilloso Plstico 10 - 14 0,25 - 0,30

    La cohesin depende fundamentalmente de la humedad y la textura y desde elpunto de vista de la resistencia mecnica del suelo son importantes sus componentesmoleculares y superficiales, es as que se definen:

    Cohesin molecular: referida a la resistencia de los terrones individuales.

    Cohesin superficial: referida a la resistencia de grupos de terrones.

    En general puede decirse que a medida que disminuye la humedad de un suelodado aumenta la cohesin molecular y disminuye la cohesin superficial. Obviamenteque para poder desmenuzar un suelo y llegar a la siembra con pocos cascotes sernecesario que las labranzas se realicen con contenidos de humedad tales en que lacohesin superficial sea mayor que la molecular. Es comn escuchar lamentos sobresituaciones de camas de siembra cascotudas debido a que la labranza primaria se lleva cabo en un momento en que la situacin mencionada no se tuvo en cuenta. Engeneral tal situacin se produce cuando la parte superior del perfil est con la humedadnecesaria para una buena labor pero la capa subsuperficial se encuentra con menorcontenido de agua y la relacin se invierte.

    Esta situacin va asociada a la densidad aparente del suelo ya que las capascompactadas reducen la capacidad de infiltracin y por ende de humectacin.Asimismo, la compactacin afecta de manera directa el ngulo de friccin interna delsuelo, es decir que un mismo suelo pero con mayor densidad aparente tendr mayorngulo de friccin.

    Relacin suelo/herramienta

    As como la resistencia al corte o cizallamiento es de fundamental importancia altratar la relacin suelo/suelo, el esfuerzo de deslizamiento es de vital importancia altratar la relacin suelo/herramienta ya que la labranza se basa en el deslizamiento delsuelo por superficies metlicas con formas ms o menos agudas, planas o curvadas.

    Del mismo modo que se trat el tema suelo/suelo puede asociarse la ecuacinde Coulomb a la relacin suelo/herramienta, con la salvedad que lo que en suelo era lacohesin pasa a se ahora adhesin (suelo/metal) y lo que era ngulo de rozamientointerno pasa a ser ahora ngulo de friccin (suelo/metal), siendo:

  • max = c + tg

    donde:

    max Mximo esfuerzo de deslizamiento (kg/cm2)c Adhesin suelo/metal (kg/cm

    2) Esfuerzo normal (kg/cm2) Angulo de friccin suelo/metal

    En general la adhesin puede definirse como la fuerza de atraccin que seopone al deslizamiento del suelo sobre el metal y depende del contenido de arcilla delsuelo y del contenido de humedad del mismo, alcanzando valores considerables ensuelos arcillosos en estado plstico (valores desde 0,1 a 0,3 kg/cm2).

    La friccin refiere la magnitud del rozamiento suelo/metal y depende del gradode pulido de la herramienta fundamentalmente (oxidada 15 a 25 , limpia 5 a 15,pulida hasta 5).

    A modo de sntesis puede graficarse para un determinado tipo de suelo lavariacin de las propiedades dinmicas ms importantes como son la cohesinmolecular, la cohesin superficial y la adhesin o adherencia suelo/metal en funcin dela variable ms dinmica del suelo como es el contenido de humedad:

    Aplicaciones prcticas de la ecuacin de Coulomb.

    CO HESIONM OLECU LAR

    CO HESIONSU PER FICIAL AD HEREN CIA

    SU ELO /M ETAL

    LABRANZAVERTIC AL

    ARADA

    CO HESION

    HUM ED AD (% )ESTADODEL

    SUELO

    L.R. L.P.

    C.C.

    L.L.DU RO FR IABLE O

    DESM EN UZABLE PLASTICO LIQU ID O

    VARIACIO N DE LAS FUERZAS RESISTENTES DEL SUELO EN FUNCIO N DE LA HUMEDAD

  • En 1944, Micklethwaite retom la ecuacin de Coulomb y la expres en trminosde fuerza para tratar de explicar modelos de traccin a campo. Es as que defini laecuacin multiplicada por el rea de apoyo A:

    max . A = A (c + tg )

    Ello convierte a

    max . A en la mxima fuerza de corte Fmax

    y convierte a . A en la carga normal a la superficie Q

    por lo tanto la ecuacin puede expresarse como:

    Fmax = c A + Q tg

    Recordando las propiedades dinmicas de los distintos tipos de suelo hemosvisto que los suelos arcillosos tienen un componente de cohesin importante pero no loes tanto su friccin, y por otro lado cuando ms arenoso es un suelo ms importanteser su componente friccional interno y menos su cohesin. Por lo tanto en los suelosarcillosos el segundo miembro de la ecuacin es casi despreciable lo cual indicara quees un error aumentar el lastre del tractor para buscar mejorar la traccin y en cambio esms beneficioso aumentar la superficie de pisada ya que el componente de cohesin esde importancia. Aqu un rodado ms ancho o de ms dimetro o el uso de dualesmejorar la traccin.

    En suelos arenosos donde el componente de cohesin tiene valores mnimos esms eficiente el lastrado del tractor que el aumento de la superficie de apoyo como esobvio.

    Lo presentado y analizado hasta aqu permitir al lector tener una base sobrealgunas propiedades dinmicas del suelo que determinan el momento oportuno derealizar una labranza.

    De todos modos es de fundamental importancia, al momento de tomar ladecisin de realizar un movimiento de suelo, llevar una pala al lote y discutir con eloperario la calidad de labor que se desea obtener en funcin del estado inicial delterreno. Muchas veces se cometen errores irreparables en un ciclo productivo pensandoque se gana tiempo al profundizar en una labor, o al trabajar con herramientas delabranza vertical con escaso contenido de humedad como est escrito en ms de untexto de circulacin masiva.

    BIBLIOGRAFA DE REFERENCIA

    Ashburner, J.E. y B.G. Sims. Elementos de diseo del tractor y herramientas delabranza. IICA 1984 Cap. 1 y 2.

    Gill, W.R. y G.E. Vanden Berg. Soil dynamics in tillage and traction. A.Handbook 316USDA, 1967.EL TRACTOR EN TAREAS DE LABRANZA.

  • Habitualmente si se piensa en arar se habla del trabajo del arado, de laeficiencia del mismo, si el arado se atora, bordea, levanta cascotes, etc. En realidaddebera hablarse del conjunto Tractor-implemento.

    Se puede tener en un establecimiento el mejor arado del mercado y del mismomodo el mejor tractor de plaza y sin embargo estar realizando una labor subptima.

    Es deseable entonces hablar de la eficiencia del conjunto tractor-implemento odicho con mayor propiedad referir el tema a la ARMONIZACIN DEL CONJUNTOTRACTOR/IMPLEMENTO.

    No es el objeto del presente resumen abordar con detalle las teoras de traccin,no obstante lo cual parece oportuno mencionar algunos factores que condicionan latraccin que puede desarrollar un tractor.

    Es as que al hablar del tractor podemos hacerlo en funcin de sus tresconfiguraciones bsicas respecto de sus trenes motrices:

    a) Traccin simple.

    b) Traccin delantera asistida.

    c) Doble traccin.

    En la figura siguiente se esquematizan los sistemas citados con lasdistribuciones normales de peso esttico que deberan respetarse.

    Es importante manejar como concepto que en general aquella condicin desuelo que favorece el trabajo del arado estar actuando en perjuicio de la capacidad detraccionar del tractor en la mayora de las situaciones de campo.

    Es as que la condicin de suelo para una distribucin de peso dada de untractor y en funcin de la carga normal actuando sobre los puntos de apoyodeterminarn un mayor o menor agarre de los tacos de los neumticos.

    El suelo aguanta la fuerza que hace la rueda hasta un punto mximo en que secorta (recordar Coulomb), es decir que para cada condicin de suelo existir unaCAPACIDAD PORTANTE mxima que ser la que estar dada por su mximaresistencia a la cizalla.

    La cizalla del suelo referida a la accin de traccionar no es ms que lo que amenudo llamamos patinamiento.

    70 % 30 %CONVENCIONAL40 %60 % ASISTIDO

    60 %40 % DOBLE TRACCION

  • Dicho en otras palabras, el tractor tira hasta que el suelo aguanta luego de locual comienza a patinar.

    En realidad esto no es un proceso instantneo sino que acontece gradualmentey puede abordarse pensando en una rueda tractiva como lo haremos a continuacin.

    EFICIENCIA TRACTIVA Y COEFICIENTE DINMICO DE TRACCIN

    La eficiencia tractiva es la relacin existente entre la potencia de tiro que puedetransferir una rueda al tirar en la direccin de avance y la potencia que est utilizandopara moverse. Habitualmente cuando se piensa en un tractor se define como la relacinexistente entre la potencia que llega a la barra y la que llega al eje motriz. Obviamenteque cuanto ms duro est el suelo o cuando ms capacidad portante tenga la relacinser alta y cuando la capacidad portante disminuya la relacin disminuir.

    Asociado a la eficiencia tractiva se encuentra el coeficiente de traccin que noes sino la relacin entre el peso dinmico del eje motriz y la fuerza de tiro que puededesarrollar dicho eje. Es decir que un tractor, de acuerdo a su diseo, peso, tipo derodado, caracterstica y estado del suelo podr tirar como mximo un porcentaje delpeso que ejerce sobre el suelo su tren o trenes motrices,

    A continuacin se presenta la relacin existente entre la eficiencia tractiva y elcoeficiente dinmico de traccin en funcin del patinamiento para distintos estados desuelo.

    Para poder interpretar correctamente la grfica es necesario definir Cn o nmerocaracterstico de la rueda.

    0.20 0.30 0.40

    1.0

    0.8

    0.6

    0.4

    0.2

    0.0

    0.100.00

    PATINAMIENTO

    CO

    EF

    ICIE

    NT

    E D

    E T

    RA

    CC

    ION

    Y E

    FIC

    IEN

    CIA

    TR

    AC

    TIV

    A

    10

    20

    Cn 50

    Cn 503030

    20

    10

    Coeficiente de traccin

    Eficiencia tractiva

    Tt =

    t =

    QA

    Neje

    Nbarra

    IC.b.dQA

    Cn =

  • donde

    IC es la resistencia a la penetracin de la capa superficial de suelo.b es el ancho de la pisada del neumtico.d es el dimetro del neumtico.QA es el peso adherente de la rueda.

    vale decir que para una condicin determinada de tractor con un lastrado fijo, lasmismas gomas y el mismo enganche, la condicin de resistencia a la penetracin delsuelo es la que define el Cn.

    La resistencia a la penetracin del suelo no es ms que su dureza superficial yse mide mediante un penetrmetro de cono.

    Un suelo agrcola en condiciones de labranza primaria generalmente tiene un Cnentre 20 y 30, lo cual al observar la grfica indicara que la mxima eficiencia tractivaesperable (la ptima estara en la tangente a la curva) andar en valores cercanos a 0,6con un patinamiento menor al 10 % y el mximo coeficiente de traccin ser cercano a0,4 con patinamientos inferiores al 15 %.

    Se puede inferir que en el mejor de los casos, de la potencia que llega al ejemotriz de un tractor aproximadamente el 65 % ser aprovechable en la barra de tiro delmismo. Asimismo se puede predecir que un tren motriz podr tirar hastaaproximadamente el 40 % de su carga dinmica.

    En tractores don traccin delantera asistida los modelos de traccin hasta elmomento no permiten predecir con precisin la performance tractiva, no obstante puededecirse que se logra una mejora del orden del 7 al 14 % en la mayora de lassituaciones.

    Para doble traccin puede llegar a hablarse de eficiencias tractivas del orden de0,72.

    Se debe tener en cuenta que cuanto ms blando se encuentra el suelo, ms sehundir el neumtico y por lo tanto se deber destinar potencia para el autotransporteque dejar de estar disponible para el tiro.

    Grficamente puede pensarse que el neumtico permanentemente estarescalando una pendiente.

    es as que cuando ms blando est el suelo para la carga que efecte el neumtico lapendiente ser ms empinada por lo que el ngulo ser mayor. Tcnicamente, lacantidad de potencia que pierde un neumtico en transportarse y que no puede traduciren esfuerzo de tiro se denomina RESISTENCIA A LA RODADURA.

    Habitualmente se habla en trminos de COEFICIENTE DE RESISTENCIA A LARODADURA (K) y se lo refiere afectando al peso adherente del tren motriz para obtener

    giro

    avance

    sup. terreno

    sup. pisada

  • la magnitud de esfuerzo que se resta al tiro y est ntimamente relacionado al ya vistoCn de la siguiente manera:

    Si un tractor de traccin convencional o simple pesa 5000 kg, por lo visto alreferirnos a distribucin de pesos tendr unos 3500 kg de peso en su tren trasero. Si elCn del suelo es 20, K ser 0,1, por lo tanto:

    Q.K = 3500 . 0,1 = 350 kg

    es decir que el tractor perder la capacidad de tirar unos 350 kg (en la prctica una rejao 0,8 disco) en autotransportarse para esa condicin de suelo (Cn).

    Dependiendo del enganche y del tipo de implemento se puede lograr un mayor omenor lastrado dinmico, el cual se produce cuando se cuelga una herramienta de labarra de tiro del tractor.

    En la mejor de las condiciones de campo y enganche es esperable unatransferencia de peso del tren delantero al trasero del tractor del 25 % en equipos dearrastre.

    Es decir que si el tractor del problema anterior con 5000 kg de peso total y unpeso esttico sobre el eje trasero de 3500 kg podr tener un 25 % ms de cargadinmica lo cual arroja 4375 kg

    5000 kg . 0,70 . 1,25 = 4375 kg

    Este peso deja un total de 5000 kg - 4375 kg = 625 kg sobre el eje delantero, locual en porcentaje es el 12,5 del peso total.

    Ese porcentaje a menudo es suficiente para lograr direccin. En caso que eltractor no doble en las cabeceras debido a que est liviano adelante se deber lastrar.Es comn ver tractores con todos los valijines delanteros como vinieron de fbricarealizando labores para las que no se requieren adelante y el grado de patinamiento deltren trasero es alto. Sera ms eficiente cargar los valijines en la cabina del tractor si esque el suelo sugiere la posibilidad del lastrado.

    BIBLIOGRAFA DE REFERENCIA

    Basso Castellarin, H.D. 1990. Primera ponencia en trabajos de traccin. 19 FeriaTcnica Internacional de la Maquinaria Agrcola de Zaragoza (Espaa).

    Linares, P. 1996. Teora de la Traccin de Tractores Agrcolas. Univ. Polit.de Madrid.

    Diversos trabajos de revistas especializadas recopilados.LABRANZA CON DISCOS (CASQUETES).

    Es muy comn en nuestra regin el empleo de herramientas cuyo rgano activoprincipal es el disco, siendo el arado de discos, el arado rastra y las rastras excntricasy dobles las ms comunes herramientas utilizadas en labranza primaria.

    No es propsito del presente material la descripcin de las herramientas citadassino a pedido de los interesados centrar el anlisis dinmico en las rastras dobles.

    K =1,2

    Cn+ 0,04

  • Como primera medida es necesario describir las dimensiones del disco delabranza.

    Los discos tradicionales estn constituidos en forma de secciones de superficiesesfricas (casquetes esfricos). La principal componente es el radio de la esfera paraun dado dimetro del disco. Cuanto ms pequeo es el radio de la esfera mayor ser laconcavidad del disco y ms pequeo ser el ngulo de ataque o penetracin .

    Es por ello que a igual dimetro de disco, aquellos con ms flecha o curvaturatendrn mayor dificultad de penetracin porque apoyan mayor superficie sobre elterreno.

    Otro componente importante es el ngulo de corte (habitualmente llamadocruce) simbolizado . En el plano horizontal, es decir paralelo a la direccin de avance,el filo del disco respecto a la direccin de avance determina el ngulo de despeje

    .

    A medida que el ngulo de corte disminuye (se abre la herramienta), el ngulode despeje comienza a semejarse a aquel y comienza a producirse un barrido de sueloque produce arrastre hacia adelante, hacia el lateral y fundamentalmente hacia abajo locual determina que la herramienta se levante si no tiene el peso suficiente.

    concavidado flecha

    dimetro

    PLANO VERTICAL

    VISTA EN PLANTA direccinde avance

    ngulode ataque ()

    ngulode corte ()

    ngulo dedespeje ()

  • No obstante a medida que se hace ms pequeo que disminuye elrequerimiento traccional de la herramienta.

    En suelos franco arenosos se han estudiado discos de 24 con el mismodimetro pero con distinta concavidad y en general puede decirse que los menoresrequerimientos de esfuerzo de tiro ocurren en el rango de 20 a 30 de cruce. El valormnimo de demanda de tiro acontece cuando el cruce es menor que el ngulo dedespeje.

    Existe un rpido aumento de la fuerza vertical (tiende a sacar al disco de latierra) cuando el ngulo de cruce es menor que el ngulo de despeje.

    Hay una inversin en la direccin de las fuerzas laterales con ngulos de cruceen el intervalo de 10 a 25. Esto ocurre a valores de cruce menores que el ngulo dedespeje y por lo tanto deber haber algn barrido de suelo para balancear loscomponentes pasivos (ello ocurre si hay suficiente peso sobre el disco, porque de locontrario el suelo levantar al disco).

    La profundidad de trabajo hace aumentar la magnitud de las fuerzas.

    La resistencia especfica del suelo (kg/cm2) es decir la fuerza necesaria paramover una determinada rea frontal de suelo se minimiza para cruces de 25, luego delo cual el aumento de esfuerzo es mucho mayor que el rea removida.

    Evidentemente a medida que se trabaja con discos de mayor concavidad y porlo tanto con mayores ngulos de despeje, ser necesario trabajarlos ms abiertos paraoptimizar sus componentes de resistencia sobre el suelo y reducir el desgaste quepromueven las fuerzas laterales o de barrido sobre el metal.

    Un factor importante a tener en cuenta en las rastras es el momento de fuerzasque se genera sobre los paquetes al trabajar como se presenta en la siguiente figura.

    De acuerdo a la profundidad de trabajo y al cruce del paquete, la magnitud de lafuerza de accin del suelo sobre la cara cncava del primer disco originar una cupla yaque la reaccin del implemento estar dada a una altura sobre el suelo que es el centrode giro del disco, es decir el eje principal.

    Esta cupla o momento de fuerzas hace que la herramienta tienda a girar paraclavarse en el terreno, por lo cual el primer disco sufre un desgaste prematuro respectoal resto.

    a c c i n d e l s u e l o

    r e a c c i n d e l e j e d e l p a q u e t e

    d i s t a n c i ae n t r e a c c i n

    y r e a c c i n

  • La manera de minimizar esto es contrapesando la rastra en el extremo opuesto,lo cual deber ser un compromiso de diseo. Si la rastra tiende a levantarse en elextremo puede actuarse sobre la profundidad o la velocidad antes que intentar uncontrapesado casero, ya que el momento torsional a que estar sometido el bastidor noestuvo previsto por fbrica y tarde o temprano el material sufrir fatiga.

    Como comentario general de las rastras es necesario comprender que su origenfue para trabajar en el desmalezado y emparejado del terreno. Como cualquierimplemento, en el caso de hacerlo robusto permitir realizar trabajos en profundidad yhasta una labranza primaria, por lo tanto se debe reflexionar que al trabajar con unarastra doble precisamente lo que se est haciendo es un doble trabajo del suelo condesplazamiento lateral, inversin, desmenuzado y mezclado del mismo.

    La mayora de las veces cuando se detiene la herramienta y se observa eltrabajo que realiz el implemento entre paquetes delanteros y traseros se llega a laconclusin que el pasaje del paquete trasero no sera necesario y es aqu cuando sedebera reflexionar sobre la utilidad del arado rastra y de la rastra doble comoherramienta de repaso tal como fue concebida primariamente.

    Por ltimo, es necesario recordar que como toda herramienta de labranza, una rastradoble deber trabajar horizontal. Es comn observar el paquete trasero ms clavadoque el delantero. Ello repercute sobre la resistencia del bastidor a la fatiga,especialmente cuando no se tiene en cuenta el cruce de los paquetes y se intentanivelar la rastra con el tornillo.

    Obviamente, debido a la distinta condicin de suelo que reciben los paquetesdelanteros respecto de los traseros, se deber trabajar con estos ltimos ms abiertospara evitar el clavado trasero.

    BIBLIOGRAFA DE REFERENCIA.

    Godwin, R.J., D.A. Seig y M. Allot (1987). Soil failure and force prediction for soilengaging discs. Soil use and management. 3 (3): 106-114.

    Diversos trabajos de revistas especializadas recopilados.