Prueba a campo: Cosechadora Massey Ferguson 34 Max con sistema de separación axial

Transcripción

1 Prueba a campo: Cosechadora Massey Ferguson 34 Max con sistema de separación axial INTRODUCCIÓN Uno de los principales parámetros de los cuales se dispone al momento de hablar de capacidad de trabajo de una cosechadora, es la cantidad de toneladas por hora de material cosechado que cada máquina tiene la capacidad de procesar, lo cual está determinado por las características propias de cada modelo entre las que se destaca la potencia del motor, el tipo de transmisión y el tipo de sistema de trilla, separación y limpieza con el que trabaja(bragachini et al, 2005). Las máquinas con sistemas tradicional (longitudinal tangencial), se componen de un cilindro de trilla convencional que fricciona el material contra un cóncavo, seguido de un sistema se separación en el cual trabaja un mecanismo denominado sacapajas que tiene la finalidad de separar entre el 20 y 25% del grano que no coló a través del cóncavo y que es enviado junto con la paja (Bragachini et al, 2005). Figura 1: Cosechadora Massey Ferguson 34 Max con sistema de trilla convencional. Fuente: Manual Soja, INTA Precop,

2 En estas máquinas la capacidad de separación depende del largo del sacapajas, de la cantidad de saltos y de la pendiente, como así también del sistema de grilla utilizado y del volteo y número de vueltas del cigüeñal para impedir que se forme una capa espesa que obstaculice el libre colado del grano (Bragachini et al, 2005). En ciertas ocasiones, la soja presenta dificultad de separación cuando la paja se encuentra muy húmeda o verde por falta de maduración al momento de la cosecha (algunas hojas y tallos verdes). En esa situación el sacapajas no produce suficiente agitación, formando una capa prácticamenteimpermeable para los granos, con aumento de las pérdidas por cola de la cosechadora. Bajo estas circunstancias de cosecha, con máquinas convencionales, es aconsejable bajar el índice de alimentación de la cosechadora, disminuyendo la velocidad de avance, de manera de respetar siempre los límites de tolerancia de pérdidas. Las cosechadoras con sistema de trilla y separación mediante flujo axial presentan un rotor dispuesto en forma longitudinal, el cual posee un principio de funcionamiento que resulta progresivo dado que el material es acelerado sin fricción, luego aparece la fricción y ésta es progresiva siguiendo una trayectoria en forma espiralada donde el grano puede dar de una a siete vueltas en el sector de trilla del rotor. En esta trilla progresiva los granos más susceptibles y frágiles cuelan inmediatamente, mientras que los más húmedos y resistentes siguen dando vueltas hasta ser trillados. El material puede pasar varias veces por encima de los cóncavos y rejillas en su recorrido por el rotor, asegurando una minuciosa trilla y separación (Bragachini et al, 2005). Figura 2: Cosechadora Massey Ferguson 9895 con sistema de trilla y separación axial. Fuente: Instrucciones para el correcto uso y operación MF 9690 /9790, AGCO Argentina, Las máquinas híbridas se caracterizan por presentar una combinación de los dos sistemas, uno tangencial de trilla y otro axial de separación. Con este principio de funcionamiento, luego de ser trillado entre el cilindro y el cóncavo, el material es acelerado siguiendo una trayectoria en forma helicoidal, pasando varias veces entre el rotor, las camisas de trilla y las rejillas de separación lo que por la fuerza centrifuga ejercida sobre el colchón de material no grano y granos, produce un proceso de trilla y separación entre uno y otro más evolucionado (Bragachini et al, 2005). 2

3 Figura 3: Cosechadora Massey Ferguson 6690 con sistema de trilla tangencial y separación axial. Fuente: Instrucciones para el correcto uso y operación MF 9690 /9790, AGCO Argentina, En los últimos años, la oferta de equipos de cosecha ha evolucionado hacia sistemas axiales e híbridos con el objetivo de lograr una mayor capacidad de trabajo acompañado de una mayor calidad de trilla. Este hecho se ve reflejado en las cifras que arroja el mercado argentino de cosechadoras, que desde el año 2011 hasta la actualidad, más del 90% de los productos nuevos que se comercializan poseen sistemas con separación axial, haciendo que los modelos convencionales hayan sufrido una baja en la participación no solo en el mercado de unidades nuevas, sino también en el de máquinas usadas. Con la finalidad de incrementar las prestaciones de sus máquinas convencionales, Massey Ferguson ha desarrollado un kit que permite transformar máquinas con sistemas de trilla, separación y limpieza convencionales en híbridas, reemplazando los 5 sacapajas originales por dos rotores axiles. Con este nuevo kit, se obtiene una máquina con un sistema híbrido compuesto de un cilindro de trilla convencional (tangencial) que fricciona el material contra un cóncavo, pero continuado de un rotor lanza pajas que divide el flujo en dos separadores longitudinales, centrífugos y paralelos; cuya función es el colado de los granos remanentes de la trilla entre dicha paja. OBJETIVO GENERAL Conocer el desempeño a campoen cultivo de soja de una cosechadora Massey Ferguson 34 Max con sistema de trilla convencional, a la cual se le incorporó el sistema de separación mediante dos rotores axiales. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer el nivel de pérdidas cuantitativas a distintos índices de alimentación de grano (toneladas/hora). Establecer la capacidad de trabajo máxima para cosecha de Soja (Glycine max (L.) Merrill), indicando el índice de alimentación a la cual la máquina puede trabajar sin superar los niveles de tolerancia de pérdidas. Determinar la calidad de grano logrado en las distintas situaciones de trabajo. MATERIALES Y MÉTODOS 3

4 La prueba a campo se efectuó el día 7 de abril de 2015 en un establecimiento ubicado en la zona de la localidad de Carlos Pellegrini (Prov. de Santa Fe) perteneciente a los hermanos Arolfo. El ensayo consistió en evaluar el comportamiento de la máquina a través de la medición de pérdidas a distintos índices de alimentación de grano (IAG), de manera de conocer el desempeño de la cosechadora a distintos regímenes de trabajo. El diseño de esta prueba comprendió tres tratamientos, cada uno efectuado con tres repeticiones, representados por tres velocidades de cosecha (5 6 y 7 km/h) con las cuales se lograron diferentes índices de alimentación. Determinación de pérdidas cuantitativas de precosecha: Se trata de las pérdidas anteriores al paso de la cosechadora y que no son provocadas por la misma. Conocer su incidencia es importante para evitar responsabilizar a la máquina por las mismas sobre dimensionándolas. Para determinarlas, en una zona representativa del lote, se colocaron 4 aros (cada uno de ellos de 56 cm de diámetro y 0,25 m 2, 1 m 2 en total); dentro de cada uno de ellos se juntaron los granos sueltos, las vainas sueltas y las que a nuestro juicio, estando adheridas a la planta, difícilmente fueran recolectadas por el cabezal por estar debajo de la altura de corte. Para determinar la pérdida de precosecha en kg/ha, se juntaron los granos sueltos y lo obtenido de las vainas desgranadas, pesándose los mismos en balanza portátil de precisión y llevando dicho valor a hectárea considerando que 10 gramos por metro cuadrado, representan 100 kg/ha de pérdida. Figura 4 : Evaluación de pérdidas de precosecha. Fuente: Manual Soja, INTA Precop, Determinación de pérdidas cuantitativas por cabezal: Se emplearon cuatro aros ciegos de iguales dimensiones que los aros de alambre sin fondo utilizados para la medición de las pérdidas de precosecha, recogiéndose todos los granos sueltos y los obtenidos de las vainas desgranadas que quedaron por debajo de estos aros, obteniendo así la muestra de 1 metro cuadrado que incluye la pérdida de cabezal más la pérdida de pre-cosecha (valor obtenido en la medición anterior).posteriormente, para obtener las pérdidas por cabezal, se le restaron las pérdidas de pre-cosecha en caso de que las hubo. Determinación de pérdidas cuantitativas en sistema de trilla, separación y limpieza: Se determinan arrojando los 4 aros ciegos después del paso del cabezal y antes que caiga el material por la cola, uno por debajo del cajón de zarandas de la cosechadora (zona central), y los 3 aros restantes en el área que abarca el cabezal y antes delpaso del triturador y esparcidor de granza. La prueba se realizó con desparramador y esparcidor colocado. A continuación se recogieron los granos encontrados sobre los cuatro aros ciegos y se determinó el valor de las pérdidas mediante el pesado de los granos en la balanza portátil y traduciendo este valor a hectárea del mismo modo que en los parámetros anteriores. 4

5 Figura 5: Evaluación de perdidas por cabezal y por cola en soja.fuente: Manual Soja, INTA Precop, Metodología para determinar pérdidas cualitativas: El daño ocasionado a los granos (porcentaje de granos partidos) se determinó utilizando un kit de zaranda/bandeja específico para sojay un baso evaluador graduado con medidas para diferentes cultivos, ambos diseñados por INTA Precop. Para trabajar con el Kit se tomaron muestras de la tolva autodescargable del grano cosechado en cada repetición. Cada una de estas muestras se obtuvo enrasando totalmente el recipiente evaluador (paso 1, Figura 6), para luego depositar esa cantidad de granos sobre el juego de zaranda/bandeja que acompaña el recipiente(paso 2, Figura 6). En la bandeja inferior (ciega), quedaron todos los pedazos de granos dañados(paso 4, Figura 6), los cuales se volvieron a depositar en el recipiente evaluador(paso 5, Figura 6), leyendo sobre este el porcentaje de partidos(paso 6, Figura 6). Estas mediciones fueron realizadas 5 veces en cada repetición, obteniéndose valores promedios para cada uno de los tratamiento. Figura 6: Pasos para la utilización de la zaranda evaluadora utilizada para separar grano de Soja partido. Fuente: INTA Precop, Metodología para determinar elíndice de Alimentación de Grano 5

6 Este dato fue provisto por el monitor de rendimiento Fieldstar II que equipaba a la máquina evaluada. Dicho monitor presentaba un error inferior al 5%, dado que el mismo fue calibrado previo a la prueba con la balanza de un acoplado tolva. Figura 7: detalle de la placa de impacto y sensor de humedad del monitor Fieldstar. Fuente: AGCO Argentina, Cultivo: La evaluación se llevó a cabo sobre un lote de 60 ha de cultivo de soja Don Mario 4913, sembrado a 0,52 m entre líneas, el cual se presentaba erguido, con una altura de 0,9 m y libre de malezas. La humedad del grano durante las evaluaciones era del 12% pero el cultivo presentaba tallos y vainas verdes. El rendimiento promedio del lote fue de kg/ha. Maquinaria evaluada - Características técnicas de la cosechadora: La cosechadora Massey Ferguson 34 Max está equipada de serie con un motor Cummins 6 CTA de 8.27 litros, 6 cilindros y 234 hp de Potencia a rpm (Torque máx: 881 Nm a 1500 rpm) y posee una transmisión hidrostática de 3 marchas y un rango de velocidades de 0 a 26 km/h. El sistema de trilla está compuesto por un cilindro de alta inercia (1,40 metros de largo y 0,60 m de diámetro), el cual trabaja con un cóncavo de 13 barras que posee una envoltura de 117 y le otorga una superficie de trilla de 0,88m 2. Posee sistema de retrilla independiente, lo que le otorga mayor capacidad al cilindro principal. El variador hidráulico puede trabajar en un rango de 390 a rpm. El sistema de separación está compuesto por 5 sacapajas de 4,5 metros de largo, que le otorgan un área de separación de 6,4 m 2. El sistema de limpieza posee una superficie de 4,5 m 2 y se integra por un zarandón ajustable y una zaranda fija con movimientos opuestos. Posee un sistema de ventilación denominado High Flow, el cual divide en dos corrientes el caudal de aire proporcionando por los ventiladores. Una actúa de abajo hacia arriba, en la caja de zarandas y otra superior, que ataca directamente el material que confluye desde la bandeja bajo los sacapajas, la retrilla y el planché bipartido, eliminando la granza liviana por encima de laszarandas. La tolva de grano limpio posee una capacidad de litros y una velocidad de descarga de litros/minuto a una altura de 4,3 metros. Esta máquina viene equipada con neumáticos delanteros 30.5L 32 y traseros 16-0/ Está provista de un cabezal flexible Agco de de 25 pie (7.6 metros). 6

7 Figura 8: esquema del sistema de trilla, separación y limpieza convencional 1: cilindro de trilla de alta inercia; 2:Cóncavo ajustable en la parte delantera y trasera; 3: Batidor trasero o rolo despajador; 4: Rotor de trilla independiente; 5: Sacapajas; 6:Ventilador de limpieza el cual se detaca por su división de flujo de aire en dos partes: pre-limpieza (7) y flujo principal (8); 9: Criba Superior; 10: Criba de la sección de retrilla; 11: Criba inferior; 12: Sinfín inferior del elevador de granos; 13: Sinfín de elevador de retrilla.fuente: Agco Argentina, La cosechadora Massey Ferguson 34 Max utilizada para esta prueba a campo, era una unidad modelo 2008 que presentaba la particularidad que los elementos de separación originales compuesto por 5 sacapajas, fueron reemplazados por dos rotores axiles de origen brasilero marca Ind. Agropartences SA (IASA), provisto y colocado por la concesionaria Oficial Massey Feguson Fruttero y Asociado de la localidad de San Guillermo (Prov. de Santa Fe). Con esta modificación, la máquina se transforma de una cosechadora convencional a una máquina Híbrida con una combinación de dos sistemas, uno tangencial de trilla y otro axial de separación que opera mediante dos rotores. Figura 9: Esquema de sistema de trilla tangencial y sistema de separación axial con doble rotor.fuente: AGCO Argentina,

8 Figura 10: Detalle del sistema de separación de doble rotor. Fuente: AGCO Argentina, Figura 11: Detalle del sistema de trilla tangencial y sistema de limpieza axial. Fuente: AGCO Argentina, Al momento de efectuada la prueba a campo la plataforma poseía cuchillas nuevas y puntones forjados con 300 ha de uso y con la velocidad periférica del molinete regulada en forma automática, para que trabaje a un índice de rotación un 10% superior a la velocidad de avance. Respecto al sistema de trilla, el cilindro poseía 8 barras batidores nuevos con estriado y el cóncavo original había sido reemplazado por otro de mayor colado y menos agresividad (8 baras de trilla, alambres de 6 mm de diámetro, 18 mm de separación entre alambres y pie de trilla de 7 mm). El efecto de trilla se reguló con una luz cilindro/cóncavo de 60 mm en la parte delantera y 50 mm en la trasera. El rolo despajador original de 6 paletas, 360 mm de diámetro y que trabaja a 360 rpm, también fue reemplazado por otro del mismo diámetro y que trabaja a las mismas revoluciones pero con dedos de fundición, marca Pranzoni. El sistema de separación compuesto por los dos rotores axiales estaba configurado para que los mismos giren a 560 rpm. Como en todo sistema axial, se puede variar el colado del material en la zona de separación según las condiciones del cultivo. En el caso de esta prueba, los cóncavos originales provistos por la empresa IASA fueron modificados para lograr mayor colado, utilizando un solo alambre de cada tres posibles. 8

9 Figura 12: Vista de los cóncavos de separación y uno de los rotores. Detalle del cóncavo de separación utilizado en la prueba con alambres raleados.fuente: AGCO Argentina, Esta versión Híbrida también estaba equipada con el sistema de ventilación High Flow, el cual divide en dos corrientes el caudal de aire proporcionando por los ventiladores. Figura 13: Sistema de limpieza con doble corriente de caudal de aire. FuenteAGCO Argentina, Durante la prueba el sistema de limpieza estaba configurado con 850 rpm en ventilador, zaranda superior estándar regulada con una abertura de sus aletas a ¾ de su capacidad y la zaranda inferior reemplazada por una chapa alveolada de 13 mm de diámetro. El sistema de limpieza con el que está equipada esta máquina permitió trabajar con un cóncavo de mayor colado en el sector de separación. RESULTADOS Y ANÁLISIS Pérdidas Cuantitativas: por cabezal y por cola Tabla 1: Registro de evaluación de pérdidas en los sistemas de trilla, separación y limpieza, y registro de evaluación de daño mecánico en cada Índice de Alimentación de Grano con 3 repeticiones cada uno. IAG 15 Ton/h IAG 18 Ton/h IAG 21 Ton/h Evaluaciones Daño mecánico (% Daño mecánico (% Pérdidas (kg/ha) Pérdidas (kg/ha) Pérdidas (kg/ha) partido) partido) Daño mecánico (% partido) Repetición , ,5 Repetición ,5 50 5,3 95 5,1 Repetición ,1 42 5, ,7 Promedio 14,7 5,2 45 5, ,1 9

10 Figura 14: Pérdidas promedio de sistema de trilla, separación y limpieza a distintas IAG. Durante el desarrollo de la prueba, los niveles de pérdidas por cabezal fueron siempre inferiores a 20 kg/ha, debido a las buenas condiciones que presentaba el cultivo, el cabezal (equipamiento y puesta a punto) y a que en ningún tratamiento se superó los 7 km/h, que es el límite de los sistemas tradicionales de corte 3x3 pulgadas (a 550 rpm). Respecto a los registros de pérdidas de los sistemas de trilla, separación y limpieza (pérdidas por cola), se comenzó a trabajar a una velocidad de 5 km/h y un índice de alimentación de 15 toneladas/hora, donde se observaron niveles de pérdidas muy bajos (14,7 kg/ha). Este parámetro fue incrementando paulatinamente a medida que aumentó la cantidad de granos que la máquina cosechaba por hora. Cuando se trabajó a 18 toneladas/hora (6 km/h), las pérdidas por cola crecieron un67%, pero las pérdidas totales se encontraban dentro de los límites establecidos por INTA para cultivo de soja al no superar los 60 kg/ha. Dicho valor fue alcanzado cuando la máquina procesó 19 toneladas horarias de grano. Al superar esta medida, los niveles de pérdidas se incrementaron por sobre el nivel de tolerancia establecido para la prueba. Durante el desarrollo de la prueba, la proporción de granos partidos,en los diferentes tratamientos se mantuvo en torno a 5,2% de daño provocado por el sistema de trilla, separación, limpieza y descarga desde la cosechadora al carro tolva, manteniéndose siempre por debajo de los límites de toleranciaadmitidos en la base comercial del grano de soja (SAGPyA 151/08 - NORMA XVII). CONCLUSIÓN Según la Clasificación Internacional de Cosechadoras, Massey Ferguson 34 Max es una máquina Clase V que ya no se encuentra dentro de la gama de modelos nuevos que ofrece la marca. Con esta prueba a campo se determina que en cosecha de cultivo de soja se puede procesar hasta 19 toneladas horarias sin superar los límites de tolerancia de pérdidas establecidos por INTA, el cual es un valor promisorio si lo comparamos con una máquina convencional Clase V. En el caso particular de cosecha de soja, contar con rotores puede permitir una mejor separación en condiciones extremas, cuando el material se encuentra verde o húmedo, como ocurre normalmente a inicio de la campaña. El sistema de separación con dos rotores axiales, en conjunto con una serie de mejoras realizadas en el sistema de trilla, tendientes a disminuir la agresividad en dicho proceso, han 10

11 demostrado en esta prueba ser eficientes para reducir las pérdidas, sin disminuir la calidad final de los granos recolectados. Sería importante que pudiese estar equipado con guías regulables para poder modificar el tiempo de permanencia del material en esa zona, especialmente para la cosecha de cultivos con alto índice de material no grano como trigo y cebada. Debe destacarse en cuanto a la incorporación de este Kit que no presentó mayores dificultades para su instalación (reemplazo de sacapajas por sistema de doble rotor), el cual demandó el término de 2 días de trabajo y sin la necesidad de contar con herramientas específicas para tal fin. Durante la prueba a campo establecida, donde la unidad evaluada presentaba un uso de 300 ha, en cosecha de trigo, con el Kit de separación axial incorporado, no se detectó ni observó ningún problema mecánico de funcionamiento. Este kit, el cual transforma un modelo convencional en un modelo Híbrido, permite revalorizar a estas unidades en cuanto a su valor de reventa y en cuanto a la demanda que puede tomar en el mercado de cosechadoras usadas. Se debe tener en cuenta que este Kit es provisto por el mismo fabricante de la máquina con la garantía y el respaldo correspondiente. También se destaca Massey Fergusson Brasil, país de donde proviene este Kit, ofreció dentro de su gama de cosechadoras nuevas los modelos MF 34 Max Híbrid y MF 38 Max Hibrid, actualmente reemplazados por los modelos híbridos MF 5690 de 220 hp y MF 6690 con 265 hp. BIBLIOGRAFIA: - Bragachini, M y Casini, C Manual Técnico Nº3: Soja Eficiencia de Cosecha y Postcosecha. INTA PRECOP. - Bragachini M; Peiretti J; Craviotto R; Arango M Actualización Técnica nº 40: Daño Mecánico en la cosecha de Soja, INTA PRECOP. - AGCO Argentina SA Instrucciones para el correcto uso y operación MF 9690 / Bragachini, M; Peiretti, J; Sanchez, F; Giordano, J; Ustarroz, F; Bragachini, M Actualización Técnica nº 77: Cosecha de Soja con Valor Agregado en Origen. PARTICIPANTES DE LA PRUEBA A CAMPO Ing. Agr. Juan Giordano (INTA Rafaela), Ing. Agr. Gastón Urrets Zavalía (INTA Manfredi), Ing. Agr. Enrique Behr (INTA Crespo), Ing. Agr. Federico Sánchez (INTA Manfredi), Ing. Agr. José Peiretti (INTA Salta), Rubén Vanzetti (Agco Service) , Hernán Arolfo (Productor - Contratista), Maximiliano Arolfo (Productor - Contratista), Alejandro Arolfo (Productor - Contratista) y Martín Marchesse (Asistencia Técnica Concesionario Oficial Fruttero y Asociado) Informe elaborado por Módulo INTA TecnoCosecha Programa Nacional Agro Industria y Agregado de Valor INTA EEA Manfredi eeamanfredi.cosecha@inta.gob.ar Ruta 9 km 636 (5988), Manfredi - Prov. Córdoba 11