Cosecha de maíz Técnicas prácticas para la regulación y calibración de la cosechadora y su cabezal maicero

Transcripción

1 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Centro Regional Entre Ríos Estación Experimental Agropecuaria Concepción del Uruguay Cosecha de maíz Técnicas prácticas para la regulación y calibración de la cosechadora y su cabezal maicero Ing. Agr. M.Sc. Hernán Ferrari; Ing. Sist. M.Sc. María Cecilia Ferrari 1 ; Ing. Agr. Federico Sanchez 2 ; Ing. Agr. Gastón Urretz Zavalía 2 ; Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini 2 Las evaluaciones de pérdidas durante el proceso de cosecha de maíz, han demostrado que la eficiencia de recolección del cabezal es la clave para reducir pérdidas dado que en promedio el 72% de las pérdidas por cosechadora se debe a la recolección y el 28% a la trilla, separación y limpieza (Imagen 1). Imagen 1. Donde se producen las pérdidas en la cosecha de Maíz. Fuente: INTA PRECOP, Cuando estos porcentajes son alterados, aumentando las pérdidas por la cola de la cosechadora, la causa generalmente es por mala regulación del cabezal (excesivo corte de plantas y aumento del índice de alimentación no grano) también puede contribuir el mal estado del cultivo (vuelco por causas climáticas o bien por ataque de gusanos perforadores de tallo). Del 100% de las pérdidas por cabezal, el 82% es por desgrane de espigas y ello se debe a una mala regulación de las chapas espigadoras o bien a un cultivo de plantas y espigas muy desuniformes en su tamaño, cosechado con un cabezal sin kit de chapas espigadoras regulables 1 Grupo Mecanización Agrícola GMA. Proyecto PRET ERIOS INTA EEA Concepción del Uruguay. 2 Grupo Cosecha. Proyectos: PNAIyAV PE Cosecha de Granos INTA - EEA Manfredi. 1

2 desde la cabina del operador, o bien, un operario desmotivado para realizar las regulaciones convenientes. A continuación se presenta una serie de regulaciones y calibraciones prácticas del cabezal maicero y su correspondiente cosechadora para reducir los niveles de pérdidas de granos, aumentar la longevidad de los componentes y reducir el consumo de combustible. REGULACIÓN DE LAS CHAPAS CUBRE ROLOS O ESPIGADORAS Para regular las chapas cubre rolos se deberá buscar manualmente del lote 3 dimensiones de espigas, una espiga pequeña (normalmente asociada a plantas dominadas), 3 espigas promedio y la planta de una espiga grande. Con ellas se realizará la regulación inicial de las chapas cubre rolos. Para el ajuste se dejará una luz de chapas que impida que las espigas promedio pasen por ella y que la planta de la espiga grande cruce holgadamente por medio de dicha luz. Es probable que al realizar esta práctica se compruebe que cuando se hace la prueba con la espiga pequeña gran parte de esta pasa por la luz que quedó entre las chapas. Ante esta situación no se debe desesperar ya que será preferible que esto suceda, lo cual aumentará un 0,5 0,7 % las pérdidas de cosecha y no que, por querer retenerlas, las chapas corten las plantas de mayor diámetro y se duplique la pérdida por cola y se incremente entre un 3 y 5 % el consumo de gasoil de la cosechadora. La condición ideal sería que las espigas pequeñas no pasen y que las plantas de las más grandes crucen holgadamente. ZONA DE ESPIGUE DE MAÍZ El posicionamiento correcto de la zona de desprendimiento de la espiga sobre las chapas cubre rolos es de gran importancia para evitar que las espigas post desprendimiento caigan fuera del cabezal. Para poder situar la zona correcta de desprendimiento se deberá dividir a la chapa cubre rolo en 4 secciones, ascendente de adelante hacia atrás, debiéndose producir el desprendimiento en la tercera sección (Imagen 2). 2

3 Imagen 2. Secciones de espigue de maíz. Un estudio realizado por el Grupo de Mecanización Agrícola (GMA) de la EEA INTA Concepción del Uruguay demuestra que, si las espigas se desprenden en la 1º sección de las chapas cubre rolos el 30% de las espigas caen fuera del cabezal (Imagen 3), si se desprenden en la 2º sección el 10% caerá fuera (Imagen 4), en cambio, si se desprenden en la 3º sección el 0,6% cae fuera del cabezal (Imagen 5). Cuando el desprendimiento intenta hacerse en la 4º sección el problema más grave no pasa por la caída de espigas fuera del cabezal, sino que suscita en que se produce un gran número de cortes de plantas al chocar las mismas con la pared final (Imagen 6). En esta situación se produce un gran aumento de pérdidas por cola de la máquina y aumentos en el consumo de combustible que rondan un 10 a 15% mayor. Imágenes 3 y 4. Secciones de espigue anticipado. 3

4 Imagen 5. Sección óptima de espigue. REGULACIÓN DE LA ZONA DE ESPIGUE Imagen 6. Sección de espigue retardada. Existen 3 puntos principales de ajustes que se deben calibrar para lograr que el desprendimiento de la espiga suceda en la 3º sección de las chapas cubre rolos: 1) Velocidad de avance de la cosechadora Vs velocidad de los rolos de tracción. Si los rolos funcionan lentos respecto de la velocidad de avance de la máquina, el espigado ocurre en la parte final de los rolos, 4º sección, con el consecuente corte de plantas. Caso contrario, si los rolos van más rápidos que la velocidad de avance el espigue se producirá en la 1º o 2º sección con la consecuente caída de espigas fuera del cabezal. Por lo tanto, se deberá buscar la armonía de ambos parámetros de velocidad intentando lograr que el desprendimiento suceda en la 3º sección. Para ello la mayoría de los cabezales maiceros cuentan con variador de 3 o 5 velocidades de rolos para alcanzar la armonía respecto de la velocidad de avance que se quiera alcanzar. Es importante mencionar que independientemente de las posibilidades de cambio de velocidad el cabezal maicero tiene como velocidad máxima de trabajo 8 Km/h, superando esta velocidad habrá un gran número de espigas caídas y desgranadas por el fuerte impacto. 4

5 2) Altura del cabezal. Esta regulación es más flexible si el cultivo se encuentra en buenas condiciones volviéndose única cuando existen plantas volcadas. En cultivos erguidos y de buen porte podemos trabajar con la altura del cabezal controlando la distancia entre las chapas cubre rolos y las espigas. Cuanto mayor sea esta distancia más tiempo estará la planta en tracción y por lo tanto el espigue se realizará más atrás. Caso contrario si ubico las chapas muy cerca de las espigas el desprendimiento se efectuará muy delante. Por lo tanto, controlando la altura del cabezal podemos ayudar a que el desprendimiento se realice en la 3º sección. Cuando el cultivo presente plantas volcadas o de porte bajo, la regulación de la altura estará limitada a ubicar las cadenas alzadoras lo más abajo posible, a manera de poder levantar las plantas volcadas. Para ellos se colocarán las punteras próximas al suelo procurando que las mismas apoyen sobre sus registros y nunca sobre el suelo. Es en estos casos que la regulación de altura del cabezal no podrá ser utilizado para controlar la zona de espigue. 3) Ángulo del cabezal La tercera regulación, que genera una gran efectividad para lograr que el desprendimiento de la espiga se efectúe en la 3º sección es el ángulo de ataque del cabezal, más precisamente de las chapas cubre rolos. Debido a que en el trabajo del cabezal maicero actúan 3 fuerzas, las 2 primeras actúan en simultaneo y están asociadas a la velocidad de avance de la cosechadora y, contraria, la resistencia al ingreso de las plantas dentro de los rolos. La tercera está determinada por el giro concéntrico de los rolos espigadores es perpendicular al eje de giro de los rolos y hacia abajo. Pero, es necesario aclarar que, no es una fuerza vertical sino que presenta inclinación hacia atrás debido al ángulo que los rolos tengan con respecto a la horizontal y ahí está la clave. Cuanta más inclinación le demos al cabezal los rolos traccionarán a la planta más hacia atrás y en consecuencia el desprendimiento de la espiga sucederá más atrás de las chapas cubre rolos. Contrariamente y en contraposición a lo anterior cuando menos inclinación se le dé al cabezal el espigue se efectuará más adelante. Por lo tanto, esta es una calibración muy efectiva para lograr el espigue en la 3º sección de las chapas cubre rolos. La angulación del cabezal debe estar siempre entre el intervalo de 9 a 14º (Imágenes 7 y 8). Menos de 9º impedirá el avance de la planta hacia atrás y más de 14º provocará que muchas espigas caigan fuera del cabezal independientemente de la sección de espigue. Imágenes 7 y 8. Ángulos mínimos y máximos de ataque del cabezal maicero. 5

6 Como regla general de debe arrancar a cosechar con un ángulo de 12º (imagen 9) y a partir de ahí corregir hasta lograr que el espigue se efectúe en la 3º sección. Imagen 9. Punto inicial de angulación de ataque del cabezal maicero. En el caso de que la cosechadora o el cabezal impida realizar algunas de las regulaciones anteriores y no se logre ingresar con las plantas para que el espigue se efectúe en la 3º sección de las chapas cubre rolos existe una alternativa práctica, que muchos cabezales la traen de fábrica, y mejora notablemente el ingreso de la planta a dicha sección. La misma consiste en desbastar o gastar una estría por medio al inicio de los rolos de tracción en una longitud de 15 a 17 cm y con una angulación de aproximadamente 30º como se puede observar en la imagen 10. De esta manera se logrará bajar la velocidad tangencial (periférica) en el inicio de los rolos retardando el descenso de la planta y permitiendo que el espigue llegue a producirse en la 3º sección de las chapas. 6

7 Imagen 10. Desbaste de estría por medio de los rolos de tracción. En cuanto a las cadenas alzadoras, las mismas deben tener una velocidad armónica con la velocidad de avance de la cosechadora y la velocidad de los rolos de tracción a manera de permitir una alimentación continua de espigas y sin provocar cortado de plantas. Los dedos (cucharas) alzadores pueden ser encontrados, si se trabaja con espigas grandes (mayor espacio físico en la cavidad entre dedos) y plantas secas (elevación más suave), o desfasados, si se trabaja con espigas de menor tamaño (entrega más uniforme) y/o plantas húmedas (entrega escalonada al sinfín de rolo). Por lo tanto, su elección se efectuará en función de la condición del cultivo a cosechar. PREPARACIÓN DEL CILINDRO TRADICIONAL PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE TRILLA DE MAÍZ Sistema de trilla transversal (convencional) El cilindro de trilla maicero debe estar equipado con barras (esplangas) de trilla con estrías gruesas (maiceras) y con los espacios inter-barras forrados con las chapas compresoras de espigas. En general los grandes problemas de trilla de maíz están asociados a la falta de forrado del cilindro. El no forrarlo implica una notable reducción en la eficiencia de trilla, observándose pedazos de espigas (marlos) mal trillados que salen por la cola de la cosechadora. Estos pedazos de marlo se introducen al cilindro por los espacios que quedan entre las barras trilladoras y al no sufrir compresión salen al sistema de separación y limpieza sin haber sido trillados completamente. Generalmente ante esta situación el operario aumenta la agresividad del cilindro, incrementando las vueltas/minuto o disminuyendo la separación entre cilindro y cóncavo, lo que agrava este problema reduciendo más aún el tamaño de los pedazos de espigas, con el consecuente daño en los granos y pérdidas por cola por saturación de granza en zarandón. Además, esta mayor agresividad conlleva un aumento en el consumo de combustible que ronda entre un 7 y un 12 % mayor. Por todos los problemas anteriormente mencionados es que es de suma importancia que el cilindro de trilla maicero se encuentre forrado con las chapas compresoras (Imagen 11). De esta manera no se deja lugar para que las espigas metan entre las barras y por lo tanto la trilla se efectúa completa, con menor agresividad, con menores pérdidas por cola y menor gasto de combustible. 7

8 Imagen 11. Chapas compresoras de espiga de maíz inter-barras trilladoras. Para la regulación de luz o apertura entre el cilindro y cóncavo se puede utilizar una técnica sencilla y que será específica del maíz a cosechar. Hay que tener presente que la luz de entrada del cilindro/cóncavo siempre debe ser mayor que la luz de salida. De esta manera se logrará una trilla progresiva y completa. Para conocer que distancia de entrada y salida utilizar se deberá medir el diámetro mayor de una espiga promedio del lote a cosechar y en función si el maíz está seco (< 14% de humedad) o húmedo (> 14% de humedad) se utilizará la siguiente regla. En maíz seco la medida de luz entre el cilindro y el cóncavo será de un 80 % del diámetro de la espiga promedio a la entrada y un 50 % a la salida (Imagen 12). 8

9 Imagen 12. Luz de entrada y salida entre cilindro y cóncavo transversal con maíz seco. En maíz húmedo será de un 60 % a la entrada y un 30 % a la salida (Imagen 13). Imagen 13. Luz de entrada y salida entre cilindro y cóncavo transversal con maíz húmedo. Una vez configurada la apertura cilindro/cóncavo adecuada solo quedará calibrar las revoluciones del cilindro de trilla en función de la calidad del trabajo realizado. Si salen espigas trilladas de 9

10 forma incompleta por la cola de la máquina se deberá aumentar las revoluciones del cilindro. En cambio, si lo que se ve es mucho marlo trozado en la cola de la máquina y grano dañado en la tolva se ajustará bajando las revoluciones. A continuación, se presenta un cuadro con revoluciones orientativas en función del diámetro del cilindro de trilla y la humedad del maíz (Cuadro 1). Cuadro 1. Revoluciones del cilindro de trilla transversal según diámetro y estado del cultivo. Sacapajas de saltos alternativos En el caso de contar con sacapajas de saltos alternativos, es muy recomendables, para la separación de maíz, adicionar a estos las crestas o serruchos alza pajas. Estos aditamentos mejoran notablemente la separación de los granos de maíz que quedaron entrelazados dentro de las chalas de maíz permitiendo reducir en un 85 % las pérdidas de granos por sacapajas. Dichas crestas deben estar ubicadas al final de cada salto e intercaladas, como se ve en la figura 14, de manera de mejorar el salto y el flujo de material. Imagen 14. Sacapajas de saltos alternativos con crestas maiceras. Es necesario mencionar que estas cretas son de uso exclusivo para maíz y arroz no siendo recomendable su adición en el resto de los cultivos convencionales. Es por eso que las mismas deben estar amuradas al sacapajas mediante sistemas de rápido arme y desarme, permitiendo optimizar el trabajo cuando se pase de un cultivo a otro. 10

11 Sistema de trilla axial El sistema de trilla axial es uno de los más eficientes para la trilla de maíz ya que fue concebido para esta función. La calidad del producto final es una de las mejores del mercado debido a una mayor superficie de trilla y gracias a esto con un trabajo más suave y progresivo. Para maíz bastará colocar las muelas (o barras) y camisas (cóncavo) maiceras para luego regular revoluciones y luz que dependerá del sistema de trilla axial, el cual puede ser centrífugo o de fricción. Los centrífugos son, en general, los que presentan muelas en gran parte de su superficie (Imagen 15), en cambio, los de fricción presentan por separado la zona de trilla con muelas y la zona de separación con dedos (Imagen 16). De ahí que la calibración de velocidad de rotación y apertura de camisas será totalmente diferente. Imágenes 15 y 16. Sistema de trilla axial centrífugo y de fricción. A continuación, se presentan cuadros (2 y 3), con valores orientativos de revoluciones a utilizar en cada sistema y dependiendo de la velocidad del cilindro. Cuadro 2. Revoluciones del rotor axial centrífugo. Cuadro 3. Revoluciones del rotor axial por fricción. 11

12 En cuanto a la distancia de apertura o luz entre el rotor y la camisa, en la zona de trilla, será en los sistemas centrífugos de un 80 % del diámetro de la espiga de maíz promedio del lote (Imagen 17), y en los de fricción, de un 60 % del diámetro de dicha espiga (Imagen 18). Imágenes 17 y 18. Apertura de camisa en función del diámetro de la espiga y del sistema axial. Regulación de alimentadores de zarandón y recuperador de planché Las cosechadoras axiales mono-rotor tienden a distribuir el material trillado más la granza en un sentido, normalmente coincidente con el sentido de giro del rotor. Es por ello que dependiendo de la humedad del grano los sinfines alimentadores de zarandón o el planché de recuperación (dependiendo del modelo de máquina) van a verse colmado de material en uno de los extremos y aliviados en el otro. En consecuencia, el zarandón (zaranda de 1º limpieza o superior) se encontrará saturado un extremo con la imposibilidad de realizar la correcta limpieza ya que el viento de limpieza buscará a escaparse por la zona aliviada por lo que las pérdidas por cola en el extremo saturado serán muy grandes. Para solucionar este problema la gran mayoría de las máquinas axiales de un solo rotor poseen cortinas deflectoras o valvas deflectoras que, mediante una correcta regulación, permites obtener una correcta distribución del material en todo el ancho del zarandón. La operación de regulación consiste, en el caso de sinfines alimentadores (Imagen 19), en hacer marchar la máquina cosechando en el lote durante un trayecto de aproximadamente 100 m y detenerla cargada. En esa condición se extraerá el material contenido en cada uno de los sinfines, en bolsas por separado, y se realizará una comparación por peso o por volumen no debiendo encontrarse una diferencia mayor al 15 % entre cada una de las bolsas. Si la diferencia es mayor, se procederá a elevar las cortinas de sinfín, más elevada cuando mayor sea el contenido que tenga ese sinfín a manera de barrera de distribución. Por ejemplo, si la máquina cuenta con 4 sinfines alimentadores tendrá 3 cortinas, por lo tanto, si el 1º sinfín tiene un 30 % más de material que el 4º, el 2º un 20 % más y el 3º un 10 % más, se deberá elevar la cortina aproximadamente 8 cm en el 1º, 4 cm en el 2º y 2 cm en el 3º. Posteriormente se hará otra pasada y se corroborará que no haya una diferencia mayor al 15 %. 12

13 Imagen 19. Sinfines alimentadores y cortinas deflectoras. Si la máquina cuenta con valvas distribuidoras del recuperador de planché (Imagen 20), se deberá realizar la misma operatoria que para la de sinfines, pero extrayendo el material contenido en cada una de las cavidades del recuperador. Si la diferencia es mayor al 15 % se cerrarán o abrirán las valvas logrando que la distribución sea de mayor uniformidad. Imagen 20. Valvas distribuidoras de material en recuperador de planché. 13

14 En los casos de las máquinas de doble rotor axial de trilla o separación (Imagen 21), debido a que son 2 rotores que giran en forma concéntrica realizan una distribución muy buena del material sobre el recuperador de planché sin necesidad de regulación de valvas o cortinas. Imagen 21. Sistema de separación axial con doble rotor. MEDICIÓN DE PÉRDIDAS EN COSECHA DE MAÍZ 1. Pérdidas de Pre-cosecha En un sector representativo del lote, delimitar un rectángulo de un ancho igual al número de hileras del cabezal que se va a utilizar, y de un largo que dependerá de la distancia entre hileras del cultivo. Si el maíz está sembrado a 70 cm, el rectángulo debería tener 14,3 metros de largo, y si el maíz está sembrado a 52,5 cm entre hileras, el rectángulo debería tener 19 metros de largo (Imagen 22). 14

15 Imagen 22. Zona de recolección de espigas pérdidas pre-cosecha. Dentro de dicho sector de muestreo, se deberán recolectar todas las espigas que a nuestro entender no serán recolectadas por la máquina de ninguna forma. Por tal motivo, se considera que: a) Espigas desprendidas de la planta y caídas en el suelo: no son recuperables de ninguna forma y deben ser recolectadas como pérdida en un 100% dentro del rectángulo de muestreo. b) Espigas adheridas a plantas volcadas: en este punto es importante hacer la siguiente observación: b.1) Plantas volcadas en sentido transversal a la siembra (de 45º a 90º): son recuperables en un 100% por el cabezal maicero; por lo tanto, no deben ser tomadas como pérdidas de precosecha. b.2) Plantas volcadas en la dirección de la hilera: son recuperables en un 50 %, ya que la cosechadora levanta sólo aquellos tallos caídos en el sentido de avance de la cosechadora, al presentar un punto de apoyo para ser tomados por las cadenas recolectoras. Por tal motivo, se recogerán todas las espigas de este tipo dentro del sector de muestreo, y sólo se cuantificarán la mitad como pérdida. Una vez que se recogieron las espigas perdidas (espigas caídas y el 50% de las espigas adheridas a plantas volcadas en la dirección de la hilera), hay que transformar éstas en kg/ha de pérdidas de pre-cosecha, aplicando la siguiente fórmula: (*) 150 es un índice promedio que hace referencia al peso en gramos de los granos de una espiga. Para un cálculo más exacto, lo mejor es tomar una muestra de 10 espigas promedio de nuestro lote, desgranarlas, pesar los granos, dividir por diez para obtener un valor promedio y reemplazar el coeficiente de 150 por el valor obtenido. 2. Pérdidas por cosechadora a) Pérdidas por cola En la misma zona donde se evalúan las pérdidas de pre-cosecha, se arrojan cuatro aros ciegos después del paso del cabezal y antes que caiga el material por la cola, uno debajo del cajón de zarandas y los otros tres en el resto del ancho de trabajo del cabezal (Figura 23). 15

16 Imagen 23. Determinación de la pérdida por cola y cabezal de la cosechadora. El aro ciego es un aro de 56 cm de diámetro con fondo (puede ser reemplazado por la tapa de un tambor de 200 litros que posee la misma medida) (Imagen 24). Cada uno de estos aros posee una superficie de ¼ de m2, por lo que, en total, los cuatro aros, brindan una superficie de muestreo de 1 m cuadrado. Imagen 24. Aro ciego o bandeja utilizada para medir pérdidas por cola y cabezal. Los granos y restos de espigas sin trillar, que se encuentran por encima de los aros ciegos, representan las pérdidas por cola. Para obtener los kg/ha perdidos por la cola de la cosechadora, pesar, contar los granos, o bien, utilizar un recipiente evaluador previamente graduado por volumen. En caso de contar o pesar los granos de maíz, recordar la regla de tres simple: 33 granos de maíz en un metro cuadrado (los cuatro aros ciegos) o 10 gramos por metro cuadrado, representan una pérdida por cola de 100 kg/ha. b) Pérdidas por cabezal b.1) Pérdidas por desgrane: se determinan recogiendo el material situado debajo de los cuatro aros ciegos anteriores (Imagen 23). En el caso del maíz, este material representa las pérdidas por desgrane del cabezal. Este tipo de pérdida es provocado cuando la espiga toma contacto con los rolos espigadores, al haber una inadecuada (excesiva) separación de las placas espigadoras. Para obtener los kg/ha perdidos por desgrane por el cabezal, pesar los granos, contarlos, o bien, utilizar 16

17 el recipiente evaluador. Recordar, 33 granos de maíz en un metro cuadrado (los cuatro aros ciegos) o 10 gramos por metro cuadrado, representan una pérdida por cola de 100 kg/ha. b.2) Pérdidas por voleo de espigas: en el mismo rectángulo delimitado para valorar las pérdidas de precosecha (Imagen 25) y luego del paso de la máquina, recoger todas las espigas que quedaron sin cosechar y aplicar la misma fórmula que en el caso de las pérdidas de precosecha, para obtener los kg/ha de pérdidas por voleo de espigas del cabezal. Imagen 25. Determinación de pérdidas de espigas por cosechadora. Este valor de pérdidas por voleo de espigas del cabezal, hay que sumarle: Aclaración: en el caso de evaluar pérdidas en lotes de maíces volcados en el sentido de avance de la cosechadora, será imprescindible duplicar la evaluación de pérdida, alternando el sentido de avance de la cosechadora de manera de promediar los datos de ambos sentidos de avance de la cosechadora. Resumiendo: 17