Desarrollo de un sistema integral de medición de fuerzas para la evaluación de implementos de labranza.

Abstract

Un sistema de medición integral de fuerzas de reacción del suelo fue desarrollado para evaluar el funcionamiento de implementos de labranza. El equipo está conformado por tres transductores octagonales de anillo extendido (OAE) y una estructura flotante acoplada entre el enganche del tractor y el implemento a evaluar. El presente trabajo incluye además del desarrollo, la evaluación en laboratorio y su verificación en campo, el efecto de la posición de un cincel con diferentes anchos y profundidades de trabajo y su forma de acoplamiento. Los resultados de calibración presentaron una correlación del 99.9% y una constante de ecuación promedio de 15.33 ± 2% entre transductores, garantizando alta confiabilidad y precisión de las mediciones de fuerzas. Al realizar evaluaciones estáticas simulando fuerzas horizontales en un cincel a diferentes anchos y profundidades de la herramienta, se encontró que la constante de la ecuación de los transductores obtenidas en la calibración, disminuyen en forma lineal cuando se aumenta la profundidad de trabajo, esto debido a un efecto de momento ocasionado por el acoplamiento con rótulas en la estructura flotante, situación diferente para el cincel con acoplamiento empotrado al marco del implemento, la cual no se vio afectada por el cambio de posición de la fuerza. En las evaluaciones bajo condiciones de campo, las fuerzas horizontales obtenidas en los transductores del sistema integral fueron contrastadas con los acoplados directamente al implemento articulado. Los resultados mostraron que existe un efecto de la distribución de los transductores OAE que sobreestima y subestima los valores de la fuerza en 5 y 10% en la estructura integral con respecto a la fuerza real obtenida directamente en la herramienta cuando se cambia la profundidad de trabajo de 0.20 m a 0.30 y 0.40 m , respectivamente. Para reducir el error, a menos del 2%, fue necesario determinar la K de la ecuación (K = 25.36-15.90 m) de corrección de la constante del sensor integral para los transductores OAE inferiores que detectan la fuerza de tiro, calibrando el instrumento para la profundidad (m) de trabajo del implemento requerida en campo.