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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS AGRARIAS

FACULTAD DE AGRONOMIA

MAQUINARIA PARA LA LABRANZA PRIMARIA Y SECUNDARIA

Apellidos y Nombres:

TURPO MENDOZA Jorge E.

Docente:

Dr. RODRIGUEZ DELGADO, Segundo

Curso:

Mecanización Agrícola I

Ciclo:

2015-1

I.

INTRODUCCION

La labranza del suelo se ha definido como el arte de cultivar la tierra para el buen desarrollo de las plantas. Por lo tanto, comprende cada uno de las operaciones prácticas y necesarias con el objetivo de crear las condiciones para la buena germinación de las semillas y el óptimo desarrollo de las raíces. Los tipos de labranza aplicados al suelo corresponden a la labranza primaria y secundaria; en donde la labranza primaria implica trabajar el suelo en toda su superficie con el propósito de crear una cama para el desarrollo de las raíces, o la profundidad necesaria para el cultivo a sembrar y a la cama de semillas con la consecuencia acorde con la profundidad de siembra, contenido de humedad y tamaño de las semillas. La labranza secundaria corresponde al movimiento de tierra hasta profundidades relativamente pequeñas y se realiza después de la labranza primaria. El arado de discos es un implemento para efectuar la labranza primaria del suelo. El elemento operativo de este arado es el disco. Durante la operación el disco gira, debido a su posición inclinada respecto a la dirección

de

avance.

Para realizar un trabajo eficiente es esencial que el arado y sus discos se encuentren en un buen estado y sean ajustados debidamente y conforme a las condiciones del suelo. Objetivos: -

Identificar los elementos operativos y accesorios de cada implemento de labranza primaria (arado) y labranza secundaria

-

(rastreo), sus implementos y función. Determinar los principales parámetros de diseño de cada implemento.

II. II.1.

REVISION DE LITERATURA

Arado de discos Es un apero agrícola que se utiliza para preparar el suelo donde se

plantarán los cultivos. También se utiliza para arrancar y triturar las malezas, los restos de un cultivo y para cortar, remover y pulverizar la tierra. Consta de muchos discos de hierro o de acero con una ligera concavidad y están dispuestos en dos o cuatro secciones. Los discos no son paralelos con la dirección del arado ya que así se optimiza el trabajo de cortar la tierra. Los discos aseguran a la vez el trabajo de corte horizontal y vertical de la banda de tierra y la voltea. Trabajan en terrenos más difíciles como los pedregosos y de reducir el desgaste de las piezas metálicas gracias a la rotación de los discos. Sin embargo la profundidad del trabajo con arados de discos es menor que con los arados de vertedera y el volteo de la tierra menos completo.

II.2.

Par tes del

arado de discos II.2.1. El bastidor Sirve para amarrase al tractor con el yuguillo y también para sujetar el resto de los elementos del propio apero. La unión entre el disco y el bastidor es por medio de un soporte que une ambos, estos soportes pueden variar el ángulo de ataque en algunos modelos. El número de cuerpos del arado va desde dos hasta un número elevado si la potencia del tractor lo permite.

II.2.2. El buje

Es donde se sitúa el eje con su correspondiente rodamiento, aquí es donde se sujeta el disco de labor. El buje se encuentra al final del soporte, siendo la parte mecánica que más atención requiere. II.2.3. Los discos Son la parte del arado que realiza el trabajo directamente con el suelo, estos suelen ir sujetos por cuatro o cinco tornillos para poder cambiar cuando estén gastados o con roturas del propio disco. El tamaño de los discos va de 26 a 32 pulgadas (660 a 810 mm) con una concavidad de 87 a 120 mm de profundidad. El borde de los discos esta afilado para poder atacar y trabajar mejor el terreno y disminuir su desgaste prematuro. II.2.4. Limpiador o rascador Para desprender la tierra que se adhiere al propio disco, consiguiendo una mejor labor desempeñada para el volteo del suelo. II.2.5. Rueda de apoyo Tiene dos misiones fundamentales, la primera es que trabaja como un timón evitando que el arado de discos salga de la trayectoria de la línea de trabajo y por otra cumple la función de marcar la profundidad de trabajo de los discos. Esta rueda lleva una inclinación para contrarrestar las fuerzas opuestas por los propios discos.

Figura 2. Partes del arado de discos

II.3.

Ventajas y desventajas del arado de discos

Entre las ventajas se pueden considerar lo siguiente: a. Es apropiado para suelos con más porcentaje de arcilla b. Con buenos resultados en terrenos pedregosos y con muchas raíces.

Buena respuesta en terrenos con abundante

vegetación c. Necesitan algo menos de fuerza del tractor por la capacidad que tiene el disco de rodar y evitando en parte las fuerzas contrapuestas de la resistencia del terreno. d. Disminuyen los costos de mantenimiento por un número menor de piezas necesarias a cambiar cuando estas se desgastan. Entre las desventajas cabe mencionar lo siguiente: a. No es un implemento recomendado a operarios con poca experiencia

puesto

que

puede

producir

desniveles

de

importancia en el terreno. b. La labor de arar no da la misma calidad que el arado de vertederas, porque no entierra el rastrojo con la misma precisión y a la misma profundidad. c. La propagación de las malezas es mucho más rápida por ser el volteo más imperfecto. d. La regulación del arado de discos es algo más compleja para optimizar los resultados en base a consumo de combustible, disminución de potencia requerida por el tractor, desgaste prematuro de sus elementos y buen trabajo y rendimiento en campo.

II.4.

Mantenimiento del arado de disco Al ser un implemento con pocas piezas, se reduce el trabajo y el

coste del propio mantenimiento. Lo importante a tener en cuenta sería: 1. Limpieza del arado al terminar su labor y resguardarlo de la intemperie para su protección. 2. Reapriete de la tornillería del apero y sustitución de tornillos perdidos o rotos. 3. Mirar posibles fisuras en la estructura (bastidor) roturas y pérdida de piezas. 4. Reparar deformaciones y soldar roturas. 5. Engrase generoso las partes mecánicas (ejes y rodamientos). 6. Lijar y pintar el apero agrícola cuando empieza a perder la pintura y la protección contra los agentes corrosivos como son la humedad el aire y el sol. II.5.

Tipos de arado II.5.1. Arado de discos fijo El arado fijo proporciona una eficiencia en los servicios de arado y la

construcción

de curvas de

nivel en

general. Estructura

tubular de

fuerza mayor. Los ajustes simplificados garantizar el mejor ajuste para el trabajo en cualquier tipo de suelo. Los bujes de las ruedas y guía de discos están equipados con rodamientos de rodillos cónicos. Los discos producidos con rigurosos estándares tienen alta resistencia al desgaste e impacto. Sin embargo, en el momento del trabajo, solo coloca los prismas de tierra sobre un solo lado. En esta ocasión se realiza diferentes métodos para el trabajo de un campo (melgas o amelgas, redondo de adentro hacia afuera y vicerversa, y el método de looping).

Figura 3.

Arado de discos tipo

fijo II.5.2. Arado de discos reversible Posee como característica principal su versatilidad para trabajar en terrenos inclinados pues no es necesario abrir o cerrar cuadros de operación, proporcionando un trabajo de calidad y rendimiento en la operación de arar, puede ser utilizado también para construcción de curvas de nivel, posee múltiples regulaciones en los discos, como altura, giro e inclinación de los mismos garantizando el mejor ajuste para cada tipo de suelo. Están construidos sobre un bastidor de forma triangular con el larguero principal fijo en un punto donde se gira para arar a la derecha o a la izquierda. La rueda de surco está equipada de una cuchilla circular de acero, la que se encuentra en posición desde un principio del surco.

Figura 4. A. Eje de rueda trasera, B. Brazo de reversión, C. Barra de ajuste, D. Barra de enlace, F. Tornillo de ajuste, G. Cilindro remoto. H. Topes de hule, I. Pivote central

II.6.

Rastra de discos Son usadas para labranza secundaria y preparación de tierras,

labranza de rastrojos, control de maleza, descompactar superficialmente, etc. Por su gran versatilidad, compiten cada vez más con otras herramientas de laboreo primario tales como los arados. Esto ha hecho que los fabricantes y diseñadores se vieran obligados a desarrollar equipos con características y comportamiento distinto, como son mayor diámetro de discos, mayor peso por disco entre otras. Los discos de las rastras trabajan en posición vertical, es decir que no tienen ángulo de entrada. El ángulo de corte se modifica con la variación del ángulo que forman los ejes de cada cuerpo. La penetrabilidad de las rastras está determinada por: 1. Peso de la rastra. 2. Diámetro de los discos y su concavidad. 3. Velocidad de trabajo. A menor velocidad, mayor penetración. 4. Ángulo entre los cuerpos. II.7.

Tipos de rastras II.7.1. Rastras integrales Conectadas al enganche de tres puntos del tractor; se trata

de rastras livianas con menos de 50 Kg por disco, sin ruedas de transporte. II.7.2. Rastras de arrastre Enganchan al tiro del tractor por medio de una barra de tiro. Estas rastras de discos son mucho más pesadas y van equipadas con ruedas que sirven para el transporte y dar la profundidad de labor. Las ruedas son controladas por medio de un cilindro hidráulico.

II.8.

Disposición de los cuerpos II.8.1. Simple acción

Los cuerpos están dispuestos en forma de “V”. Trabajan el suelo solo una vez por pasada. Los discos se oponen por sus lados convexos equilibrando las fuerzas oponentes entre los mismos. Por su diseño simple en centro de los cuerpos queda una pequeña franja de tierra

sin trabajar. Figura 5. Rastra de discos de acción simple

II.8.2. Doble acción o de tándem Trabajan el suelo dos veces por cada pasada. Provistas de cuatro cuerpos a forma de “X”. Los dos cuerpos delanteros trabajan el suelo hacia afuera, mientras que los dos traseros lo trabajan hacia el interior. En este tipo de implemento agrícola, queda una franja en el centro sin labrar, esto se puede evitar descentrando los cuerpos delanteros y traseros o incorporando otro brazo que trabaje el camellón. La orientación de la concavidad de los discos posteriores es opuesta a los anteriores, de tal manera que la tierra es lanzada hacia afuera por los discos anteriores y luego hacia adentro por los posteriores. Figura 6. Rastra de

discos de doble acción

II.8.3.

Excéntrica Tienen dos cuerpos dispuestos uno detrás del otro formando

un V abierta, normalmente hacia la derecha. El cuerpo frontal mueve el suelo

hacia la derecha y el cuerpo trasero lo hace en dirección opuesta. Debido a las fuerzas del suelo sobre los cuerpos, el punto de enganche y la línea de tiro de la rastras deben estar desplazados hacia la izquierda de la rastra. Figura 7. Rastra de disco excéntrica

II.9. II.9. II.9. II.9. II.9. II.9.

Partes de la rastra de discos 1.

Enganche. Bien ya he comentado que este puede ser de dos tipos o bien de tres puntos para ir suspendido el implemento o bien de tiro por medio de una barra.

2.

Con barra de tiro. Solo en los casos de rastras con ruedas para el transporte. Engancharan al tractor por medio de esta barra.

3.

Estructura o chasis. Este es cuerpo del implemento agrícola donde

van

sujetos

todos

los

elementos

del

mismo,

habitualmente suelen ser robustos para poder soportar los esfuerzos a los cuales son sometidos. 4.

Discos. Estos son la propia herramienta de trabajo del implemento, tienen por finalidad cortar, desterronar, pulverizar o mullir el suelo. Van montados sobre un eje y separados por carretes. Existen discos de varias medidas y formas para distintos tipos de labor.

5.

Carretes. Estas piezas van colocadas entre discos, sirven para mantener una distancia constante entre ellos, existen carretes de diversas medidas según los tipos de discos y tareas a desarrollar.

6.

Rodamientos o cojinetes. Son el punto de unión del eje de trabajo con el chasis. Estos absorben parte de los esfuerzos axiales.

7.

Raspadores. Son los encargados de limpiar el material que queda pegado al disco.

II.10. Mantenimiento de la rastra de discos a. Limpieza del apero de los restos de materiales de trabajo como barro o rastrojos. b. Conveniente guardar bajo techo y lijar y pintar cuando sea necesario para evitar la corrosión por oxidación. c. Revisar las uniones por soldadura y reparar las fisuras y posibles deformaciones del chasis. d. Sustitución de piezas muy gastadas o rotas por la labor desarrollada. e. Reapriete de todos los tornillos y tuercas, sustituir aquellos que se hayan perdido trabajando. f. Engrase generoso de las piezas mecánicas como rodamientos y ejes. II.11. Arado rotativo El rotocultor trabaja en el terreno mediante unas cuchillas giratorias accionadas a través de la toma de fuerza del tractor o mediante un motor auxiliar. La parte operativa consiste, básicamente, en un eje pesado (continuo o seccionado), mediante el cual un cierto número de cuchillas o

dientes de diseño especial, están atornilladas en disposición simétrica alrededor del mismo, de tal forma que el conjunto total de unidades forme una hélice. El eje con cuchillas es conocido como rotor.

El trabajo ejecutado por el rotor es debido al movimiento conjugado de rotación y traslación del mismo. Los arados rotativos están equipados con una caja de transmisión con la finalidad de variar la velocidad periférica angular del rotor. La transmisión de movimiento de Ia TDF o motor auxiliar se hace por la caja de velocidad es y de ésta hasta el l motor por, medio de un mando de cadena en baño de aceite. El control de profundidad por el mecanismo de levante hidráulico no es aplicable a este equipo, debido a que la componente horizontal de 1 fuerza periférica de corte del suelo no depende únicamente de la profundidad de trabajo, corno se verá más adelante. Es por esto que el rotocultor viene equipado con un elemento de soporte para controlar la profundidad de trabajo (rueda de control de profundidad) y un patín para límite de profundidad. II.12. Tipos de arado rotativo En la evolución de Ios diversos tipos de rotocultores, el único tipo que realmente alcanzó éxito y perdura hasta el momento es el de láminas fijas, de rotor horizontal posicionado transversalmente en relación a la dirección de translación. Los modelos encontrados en el mercado pueden ser agrupados en tres categorías: a. Tipo de jardín, con dos ruedas y de propulsión propia. Su ancho de corte varía de 20 a 70 cm. b. De tiro o acoplado a los tres puntos de enganche del tractor, cuyo mecanismo es accionado por la 10m de fuerza. Su ancho de corte varía de 90 a 130 cm. c. De tiro con motor auxiliar montado sobre la estructura de la máquina. Ancho de corte varía de 120 a 210 cm.

III.

MATERIALES Y METODOS

III.1.

Materiales y equipos - Cuaderno de notas - Tractor NEW HOLLAND T5060 - Arado de discos fijo (integral) - Arado de discos reversible (hidráulica) - Rastra excéntrica de discos - Arado rotativo

III.2.

Procedimiento 1. Con la ayuda del profesor, identificar los implementos para la labranza primaria y la labranza secundaria. 2. Identificar las partes que componen el implemento y los tipos de arado y de rastra. 3. Luego, tomar medidas de los discos para calcular la profundidad del trabajo que se realizara en aquel implemento. 4. Por último, identificar las partes y el funcionamiento del arado rotativo.

IV. RESULTADOS IV.1. Para calcular la profundidad del arado Datos - Diámetro = D = 62cm - Ángulo de ataque = α =¿ 42° – 45° - Angulo vertical = β = 15° - 20° ¿ Ɵ

LA α

D

D=

62 cm=

2.5 P cos 15°

LA Ϫ

2.5 P cos β

e

β P=24 cm

Figura 8. Arado de disco fijo e integral

Figura 9. Arado de discos reversible e hidráulica

Figura 10. Rastra de discos excéntrica dentada

Figura 11. Arado rotativo

V.

CONCLUSION

1. En la labranza primaria, se utilizan los arados de discos para cortar, remover y pulverizar la tierra. 2. Existen 2 tipos de arado de discos, la primera es el arado de tipo fijo donde solo coloca los prismas de tierra sobre un solo lado. En esta ocasión se realiza diferentes métodos para el trabajo de un campo (melgas o amelgas, redondo de adentro hacia afuera o vicerversa, y el método de looping); y el segundo es de tipo reversible hidráulica, donde al llegar a la cabecera de campo y vuelven colocan los primas de tierra en ambos lados. 3. En la labranza secundaria, se utilizan las rastras de discos para preparación de tierras, labranza de rastrojos, control de maleza, descompactar superficialmente, etc. 4. Existen tres tipos de arado según la disposición de los discos, el primero es de simple acción donde realiza el trabajo en una sola pasada, el de doble acción realiza el trabajo en dos pasadas, pero

en ambos casos dejan una franja sin trabajar. Caso contrario en las rastras excéntricas.

VI.

BIBLIOGRAFIA

1. ALMARAZ, A. 2014. Rastras de discos: Características y

sus

utilidades.

(http://www.reparatucultivador.com/rastras-de-discos/) 2. ALVARADO, A.E. 2004. Maquinaria y mecanización agrícola. Editorial Universidad Estatal a Distancia. San José. 612p. 3. ALVAREZ, F. 1985. Arados rotativos: Fundamentos teóricos para su análisis cinemático y dinámico. Revista Facultad Nacional de Agronomía. 4. ARNAL, P.V. y LAGUNA, A. 2000. Tractores y motores agrícolas.

Ministerio

de

Agricultura,

Pesca

y

Alimentación. 3ra Edición. Editorial Aodos S.A. México. 549p