CURSO SOBRE EL USO EFICIENTE DEL TRACTOR AGRÍCOLA

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Juan Ayala Blázquez
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1 ESCUELA AGRARIA DE ALFARRÀS (LLEIDA) CURSO SOBRE EL USO EFICIENTE DEL TRACTOR AGRÍCOLA CON LA COLABORACIÓN DE: Alfarràs 19, 20 y 21 de Octubre de 2015 CURSO SOBRE EL USO EFICIENTE DEL TRACTOR AGRÍCOLA Módulo IV: NUEVAS TECNOLOGÍAS Electrónica embarcada. Sistemas de Àlex Escolà Departament d Enginyeria Agroforestal Universitat de Lleida/Centre Agrotecnio Àlex Escolà 1

2 Nuevas tecnologías no tan nuevas... 3 Dónde? 4 Àlex Escolà 2

de datos + visualización/almacenaje Control de

humano-máquina (HMI) Regulación de procesos

datos con apero con ordenador para diagnóstico

3 Para qué? Monitorización procesos Sensores + adquisición de datos + visualización/almacenaje Control de funciones Monitorización +Actuadores + interfaz humano-máquina (HMI) Regulación de procesos Sensores + adquisición de datos + controlador + consigna + actuadores (+ interfaz humano-máquina) 5 Para qué? Comunicaciones + gestión de datos con apero con ordenador para diagnóstico con sistema de gestión de explotación con fabricante con cosechadora con otros tractores 6 Àlex Escolà 3

4 Dónde? Para qué? 7 Dónde? Para qué? ECU: Electronic Control Unit 8 Àlex Escolà 4

5 Funciones básicas Aquellas funciones que controlan un determinado componente del tractor: a) El motor b) La transmisión c) El elevador hidráulico d) La toma de fuerza e) La dirección f) El frenado g) Las luces h) La climatización i) Etc. 9 Funciones básicas Su misión es mejorar la eficiencia del tractor. Eso se consigue a) Optimizando y sofisticando las funciones b) Adaptando la respuesta del tractor a las condiciones de trabajo (medidas con sensores) c) Facilitando la actuación del operario (uso de botones eléctricos en vez de palancas mecánicas) d) Previniendo daños mediante monitorización y alarmas por calentamientos, sobrecargas, etc. e) Realizando diagnósticos complejos y detección de errores integrando varias fuentes de datos 10 Àlex Escolà 5

6 Funciones automáticas (regulación de procesos) Reducción de la intervención del operario en determinadas tareas para a) permitir que éste se concentre en la realización de la operación agrícola b) conseguir una ejecución de la función más rápida, eficaz y repetible 11 Dónde? 12 Àlex Escolà 6

En el motor: reglaje, potencia, consumo, etc.

solenoide gasoil Sensor w 1 Sensor w 2 http://tractorz.

html 13 Con cambios bajo carga y transmisiones continuas,

Minimizar el consumo de combustible Maximizar el

solenoide gasoil Sensor w 2 Electronic Control Unit ECU

la toma de fuerza Sensor w 1 http://tractorz.

7 En el motor: reglaje, potencia, consumo, etc. Electronic Control Unit ECU Sensor P aceite Válvula solenoide gasoil Sensor w 1 Sensor w En el motor: reglaje, potencia, consumo, etc. Con cambios bajo carga y transmisiones continuas, la ECU del motor y otros sensores puede centrarse en: Minimizar el consumo de combustible Maximizar el rendimiento del motor Minimizar las emisiones Válvula solenoide gasoil Sensor w 2 Electronic Control Unit ECU Sensor P aceite Mantenimiento del régimen del motor y de la toma de fuerza Sensor w Àlex Escolà 7

8 En el motor: inyección 15 Dónde? 16 Àlex Escolà 8

patinaje del tractor Activación y desactivación de la doble tracción Bloqueo y

9 En la transmisión Electrónica utilizada para Cambio de velocidades bajo carga Frenado del tractor (ABS) Gestión de la toma de fuerza Determinación del patinaje del tractor Activación y desactivación de la doble tracción Bloqueo y desbloqueo del diferencial 17 En la transmisión: doble tracción y diferencial 18 Àlex Escolà 9

10 Dónde? 19 En la conexión con los aperos: hidráulico 20 Àlex Escolà 10

9: Sensor de velocidad real (radar). 10: Sensor de velocidad teórica (rueda). 11: Mando exterior.

11 En la conexión con los aperos: hidráulico Elementos del elevador con regulador electrónico: 1: Bomba del sistema hidráulico. 2: Válvula de mando. 3: Cilindro de alzamiento. 4: Unidad electrónica de control. 5: Sensor de esfuerzo. 6: Sensor de posición. 7: Interfaz Humano-Máquina. 8: Conexiones eléctricas. 9: Sensor de velocidad real (radar). 10: Sensor de velocidad teórica (rueda). 11: Mando exterior. 21 En la conexión con los aperos: hidráulico Control de patinaje del tractor monitorización Patinaje: v v v T R % 100 T CONDUCTOR INDICADOR Indicador Controlador ELEVADOR HIDRÁULICO Sensor rueda Radar TECU CONTROLADOR SENSORES 22 Àlex Escolà 11

12 En la conexión con los aperos: hidráulico Control de patinaje del tractor regulación automática Patinaje: v v v T R % 100 T CONDUCTOR CONSIGNA INDICADOR Sensor rueda Indicador Actuador Controlador Radar TECU ACTUADOR HIDRÁULICO BUCLE DE REGULACIÓN CONTROLADOR SENSORES 23 En la conexión con los aperos: hidráulico Automatización de giros en cabeceras Se puede memorizar una secuencia que incluya: Desactivación/activación de la doble tracción Desbloqueo/bloqueo del diferencial Desactivación/activación de la toma de fuerza Subida/bajada del elevador hidráulico Cambio de velocidad bajo carga Actuación de las válvulas hidráulicas Y ejecutarla posteriormente pulsando una sola tecla. 24 Àlex Escolà 12

13 En la conexión con los aperos: ISOBUS 25 Dónde? 26 Àlex Escolà 13

14 Sistemas Satelitales de Navegación Global (SSNG) Sistema GPS EUA Sistema Glonass Rusia Sistema Beidou China Sistema Galileo Europa 27 Sistemas Satelitales de Navegación Global (SSNG) Galileo (eu) + GPS (usa) + GLONASS (ru) + Beidou (cn) 28 Àlex Escolà 14

operaciones (giros, etc) Autoguiado sincronizado con varios

15 Gestión de trayectorias 29 Aplicaciones Autoguiado de tractores Automatización de operaciones (giros, etc) Autoguiado sincronizado con varios tractores Autoguiado de tractor + cosechadora Autoguiado de aperos: pasivo y activo 30 Àlex Escolà 15

16 Soluciones para tractores Barra de luces 31 Soluciones para tractores Actuación sobre volante 32 Àlex Escolà 16

17 Soluciones para tractores Actuación sobre columna de dirección 33 Soluciones para tractores Actuación sobre válvula de dirección 34 Àlex Escolà 17

18 Beneficios Incremento de la eficiencia por conducir a velocidades altas con más exactitud reducir/eliminar solapes o zonas sin tratar ampliar la jornada laboral hasta por la noche reducir la fatiga del operario reducir el número de pases reducir el consumo de combustible reducir el tiempo de la operación reducir la compactación del suelo 35 Beneficios Incremento de la eficiencia por (continuación) poderse concentrar el operario en la calidad de la operación que está realizando poder sincronizar el trabajo de varios tractores en el mismo campo evitar olvidados de pases o calles Incremento de la exactitud por ser mejor que los marcadores de espuma efectivo en cultivos de alto porte 36 Àlex Escolà 18

19 Soluciones para aperos: guiado pasivo 37 Soluciones para aperos: guiado pasivo 38 Àlex Escolà 19

20 Soluciones para aperos: guiado pasivo 39 Soluciones para aperos: guiado activo 40 Àlex Escolà 20

21 SSNG - problemas 41 SSNG - problemas Inclinación (º) Error (cm) Àlex Escolà 21

SSNG - problemas Unidad de Inercial de Medida IMU

ICGC y privadas Vía radio e internet (wi-fi o

22 SSNG - problemas Unidad de Inercial de Medida IMU 43 SSNG - correcciones Corrección satelital EGNOS, Omnistar, etc. Llamado DGPS Corrección terrestre Radiofars, red ICGC y privadas Vía radio e internet (wi-fi o GPRS) Corrección terrestre Real-Time Kinematics RTK, RTKAT (ICGC) y privadas Submétrica Decimétrica/centimétrica Centimétrica Àlex Escolà 22

23 SSNG - correcciones Topcon 45 SSNG - correcciones A tener en cuenta: Exactitud relativa o a corto plazo (en general mejor) Exactitud absoluta o a largo plazo (en general peor) La exactitud más alta a lo largo del tiempo la dan los sistemas RTK y similares 46 Àlex Escolà 23

de tractores Preparación de lecho de siembra Siembra/Trasplantado de precisión Guiado de aperos inter e intra línea de cultivo Exactitud 20 m

24 SSNG exactitud necesaria Operación Identificación de parcelas Identificación de zonas dentro de parcelas Muestreo del suelo y Mapas de cosecha Trabajo del suelo general Pulverización y Fertilización uniformes Pulverización y Fertilización de precisión Siembra / Siega Guiado de tractores Preparación de lecho de siembra Siembra/Trasplantado de precisión Guiado de aperos inter e intra línea de cultivo Exactitud 20 m 1 m 30 cm 10 cm 5cm < 2 cm 47 EFICIENCIA EN EL USO DE TRACTORES Hacia dónde vamos? Solución grandes tractores para grandes aperos? 48 Àlex Escolà 24

25 EFICIENCIA EN EL USO DE TRACTORES Hacia dónde vamos? Solución grandes flotas de pequeños robots? 49 EFICIENCIA EN EL USO DE TRACTORES Hacia dónde vamos? Solución intermedia: relación amo-esclavo Fendt Guide Connect 50 Àlex Escolà 25

26 CURSO SOBRE EL USO EFICIENTE DEL TRACTOR AGRÍCOLA Módulo IV: NUEVAS TECNOLOGÍAS Electrónica embarcada. Sistemas de Àlex Escolà Departament d Enginyeria Agroforestal Universitat de Lleida/Centre Agrotecnio Àlex Escolà 26

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