Tractor OrugaEn los últimos años la evolución de la técnica y el desarrollo de equipos y maquinaria agrícola se han enmarcado dentro de lo que se conoce como agricultura sostenible, es decir capaz de hacer un uso eficiente de los recursos, más verde y más competitiva. Dentro de este escenario, los neumáticos juegan un papel importante, ya que, al ser el demento de contacto con el suelo, intervienen, por un lado, en los conceptos de tracción, resistencia al movimiento o rodadura, resbalamiento, adherencia y compactación. Estos aspectos están relacionados con la productividad, el ahorro de combustible y la conservación del medio ambiente (recurso suelo).

l. INTRODUCCIÓN

Las condiciones del trabajo agrícola son diversas debido a los diferentes suelos, cultivos, clima, aperos,… es por ello frecuente que el agricultor deba conocer y, a veces, cambiar los neumáticos originales con los que compró el tractor o la máquina. Por otro lado, la diversificación e intensificación de actividades hacen que se empleen nuevas máquinas autopropulsadas (como manipuladoras telescópicas y máquinas de tratamientos), maquinaria y vehículos para actividades ganaderas, de movimiento de tierras y de transporte, por tanto, con neumáticos con requerimientos diferentes. Por ello, los agricultores y técnicos deben conocer cuáles son las tipologías principales de neumáticos, sus características y cómo emplearlos, para aprovechar al máximo sus prestaciones. Además de los neumáticos, no hay que olvidar que los tractores y máquinas agrícolas también emplean como sistema de rodadura las orugas metálicas y de goma e incluso sistemas mixtos combinación de neumáticos y orugas (Figura 1).

2. TIPOS DE APLICACIONES

En la fabricación de neumáticos para maquinaria y equipos agroforestales se diferencian los siguientes tipos:

- Agrícolas

- Todo terreno (OTR)

- Industriales

- Forestales

Los neumáticos para aplicaciones propiamente agrícolas se pueden clasificar combinando tres aspectos: máquina (tractor, cosechadora, máquinas autopropulsadas, remolques, máquinas agrícolas y motocultores), tipo de rueda (motriz y arrastrada) y estructura del neumático (radial y diagonal o convencional).

Para tractores y cosechadoras, las ruedas motrices están disponibles en los tipos de carcasa convencional y radial, aunque estosNueva imagen (1) últimos tienen mayor cuota de mercado. También hay diversos tipos de neumáticos para ruedas motrices buscando la adaptación óptima al trabajo (Figura 2). junto con el neumático estándar, aparecen modelos estrechos (diseñados para cultivos en hileras y máquinas autopropulsadas de aplicación de fitosanitarios) (Figura 3), anchos (que mejoran la reacción y reducen la compactación) y de gran volumen (ofrecen el máximo de flotación y tracción). Los neumáticos para ruedas arrastradas se construyen, con estructura convencional y radial, para uso en ruedas delanteras de tractores, remolques y máquinas agrícolas (Figura 4). En otras aplicaciones se utilizan ruedas gemelas para transmitir menor presión  al suelo y aumentar la adherencia, pudiendo combinar neumáticos estrechos y estándar. Los neumáticos OTR, de  estructura convencional y radial, se emplean en máquinas de Nueva imagen (2)movimiento de tierras, como cargadoras, motoniveladoras, compactadores, etc. (Figura 5). Aunque también existe la denominación de neumáticos industriales, para referirse a las aplicaciones agrícolas, cuando se consideran tractores agroindustriales, como cargadoras, retro cargadoras, manipuladoras telescópicas y mini cargadoras, y otros vehículos, como camiones de aplicación de productos fitosanitarios (Figura 6).

Los neumáticos forestales, empleados principalmente en máquinas para aprovechamientos madereros (“skidder”, auto cargadores y cosechadoras) presentan una carcasa convencional reforzada en la cima con uno o dos tejidos de cables de acero para evitar roturas. La cubierta es más gruesa que las agrícolas (refuerzo de los flancos) y los resaltes son más altos y anchos, para así proporcionar mayor resistencia al corte. Estas ventajas hacen que también sean interesantes para su empleo en tractores agrícolas para operaciones en terrenos forestales o para operaciones convencionales sobre Nueva imagen (3)terrenos con dificultades de tránsito (por ejemplo, piedras con aristas cortantes). En la Figura 7, se muestra un tractor agrícola en una operación forestal de derribo de piñas con vibrador de troncos; durante el tránsito por el terreno se pueden ocasionar daños por corte.

3. CARACTERÍSTICAS Y MARCADO

Las características principales del neumático vienen marcadas en el mismo, realizándose sobre el flanco (Figura 8) y, complementariamente, en la banda de rodadura. En la Tabla 1 se describen las indicaciones que deben figurar según los criterios establecidos por la ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organization).

Las dimensiones fundamentales de un neumático son la anchura nominal o anchura de la sección del neumático inflado y el diámetro de la llanta. La relación altura de la sección/anchura nominal, conocida como perfil,  adquiere especial relevancia en la caracterización del neumático, siendo de  0.65 en los llamados “neumáticos anchos” y pudiendo llegar hasta 0.5 en los de “gran volumen”.

Nueva imagen (4)

Además, el fabricante del neumático debe dar información sobre los radios índice (valor normalizado para el cálculo de las Nueva imagen (5) Nueva imagen (6)velocidades teóricas de avance), normal y bajo carga o efectivo (en condiciones nominales de carga e inflado del neumático). La diferencia entre los dos últimos se denomina deflexión y determina la deformación que experimenta el neumático durante el trabajo. También sude indicarse la carga que puede soportar el neumático para diferentes presiones de inflado y velocidades de trabajo.

Entre las características del neumático, la anchura y las presiones de inflado son las que mayor influencia tienen en la eficiencia de tracción y en la compactación producida en la superficie del suelo. De ellas dependen el área de contacto y la distribución de presiones en el suelo. En este sentido, los neumáticos anchos o de baja presión (alta floración) parecen tener cualidadeNueva imagen (7)s favorables, ya que, producen en el suelo un apoyo más amplio al de un neumático estándar. Su presión de inflado debe ser siempre inferior a 1 bar para que trabajen de forma adecuada.

Por último, señalar que, con la entrada en vigor, a partir de noviembre de 2012, del Reglamento (CE) 1222/2009, se va a establecer como obligatorio el etiquetado de los neumáticos, para clasificarlos en cuanto a eficiencia energética en términos de consumo de carburante, adherencia en superficie mojada y emisión de ruido de rodadura exterior. Aunque su aplicación es para para automóviles, camiones ligeros y camiones pesados, este hecho indica, como se subraya en la introducción, la tendencia a lo que, en este caso particular se denomina, movilidad sostenible.

 

4. CONDICIONES DE TRABAJO EN CAMPO

El G .I. AGR126 de la Universidad de Córdoba, ha realizado varios estudios sobre el comportamiento, en condiciones reales de trabajo en campo, de neumáticos convencionales (NC) y de baja presión o alta flotación (AF), figura 9, relativos a la compactación producidaNueva imagen (8) en cultivos extensivos y en olivar y a la eficiencia en el uso del combustible (reducción de las pérdidas por rodadura y resbalamiento).

En este sentido, a continuación se presentan parte de estos resultados en los que se estudia su resbalamiento en función del tiro que sufren.

Las diferentes fuerzas de tiro se obtuvieron empleando un sistema en tándem compuesto por dos tractores, uno actuando de tractor (ensayado) y el otro como remolque, unidos mediante un cable de acero, mediante el  uso de diferentes marchas del tractor remolcado, manteniendo en todo momento una velocidad teórica en el tractor que precede (Figura 1 0). La resistencia a la rodadura (resistencia al movimiento como consecuencia de la interacción suelo-neumático) se determinó para el primer tractor, que en este caso, a la inversa, hubo de ser arrastrado por el segundo.Nueva imagen (9)

Los ensayos se hicieron en llano, con tiro horizontal y con doble tracción.

Al tractor ensayado, sobre el que se colocaron los dos tipos de neumáticos objeto de estudio (ambos del mismo fabricante) (Tabla 2), se le instalaron sensores electrónicos para determinar los siguientes parámetros: posición y velocidad real (AgGPS); velocidad de giro del motor para determinar su velocidad teórica y a partir de ellas el resbalamiento; fuerza de tiro producida por el tractor remolcado (célula de carga), instalada en el cable de acero que une los dos tractores (Figura 9); y consumo de combustible (contador de pulsos acumulativo). Las señales procedentes de los sensores fueron registradas en un data logger embarcado en el tractor, con una frecuencia de un set, o conjunto de datos, por segundo.

De forma simplificada, para ver la diferencia entre los Nueva imagen (10)neumáticos de alta flotación (AF) y normal (NC) se comparó su resbalamiento, en tanto por uno, frente al coeficiente de tracción neta, que en este caso en llano y con doble tracción es la relación entre la fuerza de tiro en el enganche y el peso del tractor, en dos condiciones de suelo labrado y sin labrar. En la Figura 11, se muestran los resultados. Como puede observarse el resbalamiento con neumáticos convencionales es siempre mayor que el producido con neumáticos de alta flotación. Se aprecian diferencias significativas entre el comportamiento de un neumático convencional y de alta flotación,  haciéndose ésta diferencia más acusada, conforme aumenta el nivel de tiro y es menor la consistencia del terreno, lo que supone una mayor eficiencia de tiro para los neumáticos de alta flotación , con el consecuente ahorro energético.

5. COMPACTACIÓN Y NEUMÁTICOS

La compactación del suelo es un proceso muy complejo. Es difícil establecer una relación directa entre el tráfico de vehículos y la respuesta del cultivo debido a las propias condiciones del suelo, las diferencias del clima y del manejo del cultivo. Los efectos Nueva imagen (11) Nueva imagen (12) Nueva imagen (13)negativos del tráfico sobre el suelo se empezaron a describir mucho antes de la llegada de los tractores y se ha convertido en la causa más importante de la compactación, ya que, ejercen una presión continuada sobre el suelo, provocando que se vaya  compactando desde su superficie y reduzca la calidad del mismo. Pero el tránsito de maquinaria agrícola es inevitable, por lo tanto, se debe buscar que los efectos negativos que produzca sobre el suelo (Figura 1) y sobre los  cultivos que en él se desarrollan sean los menores posibles.

Por ello, se presenta aquí un segundo estudio realizado por el Grupo de Investigación en el que se compara la compactación producida por dos tipos de neumáticos (convencionales y baja presión o alta flotación) en el cultivo del olivo. Se ha estudiado la secuencia de tránsito de maquinaria típica del olivar intensivo de marco de plantación 7 *7, realizando un pase con cada una de las siguientes máquinas: vibrador, remolque (figura 13),  atomizador y barra de tratamientos. El tractor utilizado (110 CV 1 82 .5 kW), el mismo del apartado 4 se equipa con los dos tipos de neumáticos a  ensayar los de la Tabla 2. Se ha medido la densidad aparente (p) del suelo y la resistencia a la penetración, hasta una profundidad de 20 cm. Ésta se obtiene a través del parámetro Índice de Cono (IC), definido según norma ASABE S313. 3, mediante un penetró metro eléctrico diseñado y patentado por Agüera y Gil (2004) (Figura 14). Se han tomado los datos en la huella dejada por el paso de la maquinaria y en la zona en la que el suelo no ha sido alterado por dicho tránsito. En la Tabla 3 se muestran los pesos de cada una de las combinaciones tractor-máquina.

En la Figura 15 se muestran los valores de IC obtenidos para las distintas máquinas con neumáticos de baja presión y convencionales. Se puede observar como los valores de IC producidos tras el paso del tractor con los neumáticos convencionales son mayores que con los de alta flotación.

Para ver el incremento de compactación se compara el IC de la zona pisada (huella) (ICpase) con el del suelo sin pisar (ICsin pisar). En la Figura 16, se puede observar como los mayores incrementos de IC se producen para neumáticos convencionales en los primeros 10 cm de profundidad, comprobándose también como este incremento se reduce a medida que profundizamos en los horizonte del suelo.

Tras los datos obtenidos, se observa como el uso de neumáticos de baja presión producen una menor compactación del suelo en capas superficiales. Junto con esto, también se recomienda adoptar un sistema de tráfico controlado que limite la circulación de vehículos a determinadas zonas para así reducir la compactación prácticamente a las huellas producidas por el paso de la maquinaria, es preferible pisar varias veces en el mismo sitio que varias en diferentes lugares. Esto es debido a que la primeraNueva imagen (14) pisada es la que más compacta y, además, si la compactación llega a un punto que requiera descompactar el arado descompactador se aplicará sólo a las zona compactadas. Nueva imagen (15)

 

Comments are closed.