Capitulo 6: Ensayo de tractores - mecymaq.criba.edu.ar DE TRACTORES201… · reserva de torque a la diferencia entre el torque máximo y el torque nominal en relación al torque máximo

Mecánica y Maquinaria Agrícola

Ing. Agr. Adrián G. Vallejos. Departamento de Agronomía. U.N.S.

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Ensayo de tractores Definiciones

Par motor o Torque: El torque es una medida de fuerza, que mide la magnitud de fuerza rotacional. La combustión provoca presión dentro de la cámara de combustión, esta presión actúa sobre la cabeza del pistón y se transmite

a través de las bielas como fuerza mecánica al cigüeñal, esta fuerza se expresa como newton metros (o kgm) y se denomina

torque o par motor.

Potencia: Debido a la acción del volante de inercia, el motor entrega par y régimen (velocidad de giro del motor) constante.

Del producto del par (M) y el régimen (n) se obtiene la potencia.

𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝐶𝑉) =𝑇 (𝑘𝑔𝑚)𝑥 𝑛 (𝑟𝑝𝑚)

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Potencia del motor: Es la potencia que entrega el motor, medida a la salida del cigüeñal. Para su determinación el motor debe

ser despojado de alguno o todos sus accesorios. La unidad de medida son los kW.

1 kW. = kilovatio =1,36 CV

1 CV = caballo de vapor = 0,736 kW

1 HP = horsepower = 1,014 CV = 0,746 kW

kW. DIN: La norma alemana DIN 70020 (Deutsche Industrie Norm) prueba el motor con todos sus accesorios.

kW. SAE: La norma norteamericana mide la potencia del motor desprovisto de los siguientes accesorios:

embrague, filtro de aire, silenciador de escape, alternador, bomba de agua, motor de arranque.

Potencia nominal: Es la potencia máxima capaz de entregar el motor, coincidente con la mínima carga que acciona totalmente

el regulador.

Régimen normalizado: Es el régimen de giro del motor al cual la toma de potencia gira a 540 rpm.

Ensayos de tractores: La OCDE (Organización de Cooperación y Desarrollo Económico) establece los ensayos oficiales para

la evaluación de tractores agrícolas. Los códigos OCDE para ensayos de tractores, son utilizados como referencia para el

comercio internacional y sus especificaciones son similares a las normas ISO, IRAM, SAE, ASAE. Los ensayos a la barra de

tiro según los códigos OCDE deben ser comparados con cautela contra aquellos realizados según las normas ISO, IRAM, SAE,

ASAE, ya que las especificaciones de régimen del motor para cada uno de los puntos de la curva son diferentes.

Los factores variables que no se pueden unificar en estos ensayos son, las condiciones climatológicas, la temperatura y densidad

del combustible.

La norma comprende ensayos obligatorios, ellos son:

1) Ensayo a la toma de potencia.

2) Potencia hidráulica y capacidad de levante.

3) Potencia a la barra con el tractor lastrado.

4) Área de giro y ángulo de giro.

5) Posición del centro de gravedad.

6) Frenos (Solamente para tractores engomados).

7) Ruidos.

La norma comprende ensayos opcionales pedidos por el fabricante, ellos son:

8) De motor.

9) Ensayo a la polea.

10) Eficiencia a altas temperaturas.

11) Arranque a bajas temperaturas.

12) De potencia a la barra y consumo de combustible con tractor sin lastre.



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1) Ensayo a la toma de potencia: En este ensayo se realizan las siguientes mediciones:

Potencia máxima en la toma de potencia.

Potencia a régimen normalizado.

Ensayo de carga variable para la obtención de las curvas características del motor.

Ensayo a carga variable: Este ensayo se realiza variando la carga, mediante un freno, en el siguiente orden:

a) 85% de la carga correspondiente a la potencia máxima.

b) Sin carga.

c) 50% de la carga definida en a)

d) La carga correspondiente a potencia máxima.

e) 25 % de la carga definida en a)

f) 75% de la carga definida en a)

A partir del ensayo de potencia al freno se obtiene una serie de datos que son utilizados para representar las siguientes curvas:

Potencia en función de la velocidad.

Par equivalente en el cigüeñal en función de la velocidad.

Consumo horario y específico en función de la velocidad.

Consumo específico en función de la potencia en la zona de actuación del regulador.

Los resultados de los ensayos de la toma de potencia se expresan en gráficos donde en la abscisa muestra el régimen del

motor. Con los datos obtenidos en dicho ensayo, se realiza la curva de par o torque en función del régimen, curva de

potencia en función del régimen, curvas de consumo horario y específico en función del régimen y curvas de isoconsumo.

Curva de par o torque en función del régimen:

Con el motor a plena carga se obtiene el punto de régimen máximo (n0) y a partir de aquí se empieza a frenar el motor, se

obtiene de esta forma para cada régimen de giro del motor el par correspondiente medido en el freno. La curva de torque

presenta una primera parte (zona de acción del regulador), entre el punto n0 y n1 donde el torque se incrementa por el efecto

del regulador, este acciona sobre la cremallera y ésta sobre los cuerpos de bomba aumentado la cantidad de combustible

inyectado a medida que disminuye el régimen. A partir de n1 la cantidad de combustible inyectado se mantiene constante, el

par se incrementa a medida que disminuye el régimen hasta el punto de par máximo (n2), luego la curva cae. Se denomina

reserva de torque a la diferencia entre el torque máximo y el torque nominal en relación al torque máximo. Mientras mayor sea

la misma, mayor será la capacidad del tractor de poder superar sobrecargas puntuales mientras se está trabajando.

𝑹𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂 𝒅𝒆 𝑻𝒐𝒓𝒒𝒖𝒆 =𝑵 (𝒎á𝒙)− 𝑵 (𝒏𝒐𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍)

𝑵 (𝒎á𝒙)



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Curva de potencia en función del régimen:

Para la obtención de esta curva, se inicia el ensayo con la palanca del regulador a plena carga, con lo cual se obtiene el régimen

máximo y la potencia en este punto es cero. Luego se comienza a frenar el motor, como respuesta a la carga aplicada, el

régimen cae y comienza a trabajar el regulador de la bomba inyectora, la potencia se incrementa hasta el punto de potencia

máxima o potencia nominal. A partir de este punto el regulador no puede accionar más la cremallera y la cantidad de

combustible inyectado por ciclo comienza a ser constante, de aquí en más la potencia comienza a caer, a esta porción se la

denomina zona de acción del regulador (ZAR). Mientras menor sea la misma, mejor será el desempeño del motor.



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Curvas de consumo horario y especifico en función del régimen:

Para la construcción de estas curvas se determina el tiempo en segundos que tarda el tractor para consumir una determinada

cantidad de combustible para las diferentes cargas y revoluciones utilizadas durante el ensayo del motor.

Ejemplo: Durante un ensayo de motor se midió 0,0275 Kg. de gas oil consumidos durante 10 segundos a una

potencia de 45 kW. Calcule el consumo horario y el consumo específico.

Consumo horario = (0,0275kg de gas oil/ 10 s) * 3600 = 9,9 Kg. /h

Consumo específico = {9,9 (Kg./h)/45 (Kw.)} = 0,220 Kg./Kw.-h

Curvas de isoconsumo:

Estas curvas permiten detectar la zona en la cual el consumo específico es mínimo.

2) Potencia hidráulica y capacidad de levante

Para este ensayo, se utiliza un equipo que posee una válvula reguladora de presión, que simula distintas cargas solicitadas al

sistema hidráulico. El ensayo se realiza con una temperatura del fluido de 65º C y una tolerancia de 5% en más y en menos al

régimen nominal del motor.

Mediante este ensayo se determina:

Caudal máximo.

Presión de apertura de la válvula limitadora de presión.

Potencia máxima del sistema.



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3) Potencia a la barra con el tractor sin lastre

Patinamiento:

Técnicamente el patinamiento, se define como la disminución de la velocidad de avance producida por el deslizamiento entre

la superficie del suelo y la cubierta del tractor. Desafortunadamente esta ineficiencia nunca puede ser eliminada en su totalidad.

Es recomendable que el patinamiento oscile entre un 10-15%, entre estos porcentajes es donde se obtiene la mayor eficiencia

en la tracción.

El patinamiento excesivo produce:

Un consumo excesivo de combustibles y lubricantes.

Un desgaste prematuro de cubiertas.

Un incremento en los tiempos operativos.

Antes de tratar de disminuir el patinamiento hay que saber cuantificar la magnitud del mismo. Se puede medir de diferentes

formas, pero más allá de eso siempre se debe tomar como valor de referencia al tractor actuando sin carga (actuando sobre el

lote a trabajar al régimen y marcha establecido y sin clavar el implemento) y relacionándolo con los valores obtenidos con el

tractor bajo carga (con el implemento trabajando).

Las diferentes formas de medir el patinamiento son:

En relación al número de vueltas descriptas por el tractor:

Esta forma de medición tiene varias desventajas operativas:

Las dos ruedas motrices no dan el mismo número de vueltas (gracias al diferencial).

Es molesto, realizar ensayos de mayor distancia, que tendrían mayor exactitud.

La unidad utilizada es, vueltas de rueda, lo que produce un mayor margen de error de

± una vuelta de rueda (unidad demasiado grande en relación al tamaño del ensayo).



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Dejando el tiempo fijo y midiendo la distancia:

𝑷𝒂𝒕𝒊𝒏𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐(%) =𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂(𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂) − 𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂(𝒄𝒐𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂)

𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 (𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂)𝒙𝟏𝟎𝟎

Dejando la distancia fija y midiendo el tiempo:

𝑷𝒂𝒕𝒊𝒏𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐(%) =𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 (𝒄𝒐𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂) − 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐(𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂)

𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 (𝒄𝒐𝒏 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂)𝒙𝟏𝟎𝟎

Estas dos últimas son más precisas (se pueden efectuar ensayos de mayor tamaño y las unidades utilizadas son más pequeñas)

mientras que la última citada es la más práctica de todas.

Esfuerzos en la barra de tiro:

Por medio de un dinamómetro colocado entre el enganche del tractor y la herramienta podemos cuantificar el esfuerzo de tiro

(expresado en Kg.) que nos estará demandando la herramienta a esa velocidad, profundidad y tipo de suelo. Así se puede tener

una noción más exacta de la demanda real y de esa forma dimensionar el tractor que debemos utilizar para hacer trabajar a esa

herramienta y obtener los mayores beneficios económicos.

Por ejemplo la Sociedad Americana de Ingenieros Agrónomos (A.S.A.E) ha realizado una buena cantidad de estos ensayos,

donde relacionan la demanda de tiro con el tipo de suelo y con el factor más importante que determina el esfuerzo de tiro en

cada tipo de herramienta.

Si lo que se quiere es determinar las prestaciones dinámicas del tractor actuando con sus diferentes marchas se realizan ensayos

con un freno dinamométrico sobre pista de hormigón

Potencia a la barra con el tractor sin lastar:

Estas determinaciones se realizan para cada una de las marchas, sobre pista de hormigón y con el regulador al máximo. Para

la construcción de las curvas de tracción se utiliza un dinamómetro que va conectado entre la barra de tiro del tractor y un freno

que va variando la carga horizontal solicitada al mismo.

Con los datos obtenidos del dinamómetro se construyen las siguientes curvas:



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Patinamiento de las ruedas motrices en función del esfuerzo de tracción.

Potencia a la barra de tiro en función del esfuerzo de tracción.

Velocidad de avance del tractor en función del esfuerzo de tracción.



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Teorías de Tracción

Esfuerzo máximo de tracción: (o tensión de corte)

Según Coulomb, el esfuerzo máximo que resiste el suelo sin cortarse estará dado por sus fuerzas cohesivas y friccionales.

Según Micklethwaite, la ecuación de tiro máximo es la siguiente:

𝑻 𝒎𝒂𝒙 = 𝑪 𝒙 𝑨 + 𝑸𝒂𝒅 𝒙 𝑻𝒈𝜽

Tmax =Máximo esfuerzo de corte.

C= Cohesión.

Qad= Peso dinámico

θ= Angulo de fricción interna suelo/suelo.

A= Área de apoyo del neumático.

𝑨 = 𝒍 𝒙 𝒃 𝒙 𝟎, 𝟕𝟖

La cohesión depende fundamentalmente de la humedad y la textura, mientras que el ángulo de fricción interna es mayor en

suelos más arenosos y con menos humedad.

Por lo tanto en suelos arcillosos el segundo miembro de la ecuación es casi despreciable, lo cual indicaría que es un error

aumentar el lastre del tractor para hacer mejorar la tracción, en cambio es más beneficioso aumentar la superficie de pisado ya

que el componente de cohesión es de importancia. Aquí un rodado más ancho o de más diámetro o el uso de duales mejoraría

la tracción. En suelos arenosos donde el componente de cohesión tiene valores mínimos es más eficiente el lastrado del tractor

que el aumento de la superficie de apoyo.

b

l



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La capacidad portante máxima determinará el esfuerzo máximo que se podrá realizar. Por lo tanto el tractor tira hasta que

el suelo aguante, luego de lo cual empieza a patinar. Esto no es un proceso instantáneo sino que acontece gradualmente.

Valores promedio de cohesión y ángulo de fricción para distintos tipos y estados de suelo:

Tipo de

suelo Estado

Ángulo de

fricción

Cohesión interna

(Kg./cm2)

Arenoso Compactado 28°-40° 0

Arenoso Suelto 32°-35° 0

Arenoso fino Compactado 25°-30° 0

Arenoso fino Suelto 18°-22° 0

Franco arenoso Friable 24°-28° 0.2-0.25

Franco arenoso Plástico 24°-28° 0.1-0.15

Franco Friable 14°-19° 0.25-0.3

Franco Plástico 17°-19° 0.15-0.2

Arcilloso Friable 17°-19° 0.4-0.6

Arcilloso Plástico 10°-14° 0.25-0.3

Número de transitabilidad: (Cn)

Este número es un indicador de la transitabilidad que habrá en relación a las características propias del tractor (peso adherente,

ancho y diámetro de la cubierta) y el estado del suelo (expresado por el índice de cono).

El Cn por lo general puede oscilar entre valores de 0 a 50. Comúnmente en suelos agrícolas toma valores cercanos a 25.

𝐶𝑛 =𝐼𝐶 𝑥 𝑎 𝑥 𝑑

𝑄𝑎𝑑

IC= Índice de cono.

a= Ancho de la pisada.

d= Diámetro del neumático.

QAD= Peso adherente de la rueda.



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Resistencia a la rodadura: (Rk)

Cuanto más blando se encuentre el suelo más se hundirá el neumático y por lo tanto se deberá destinar más potencia para el

autotransporte que dejará de estar disponible para el tiro. Generalmente puede pensarse que el neumático permanentemente

estará escalando una pendiente.

Así que cuanto más blando esté el suelo para la carga que efectúe el neumático, la pendiente será más empinada por lo que el

ángulo α será mayor. Técnicamente la cantidad de potencia que pierde un tractor en transportarse y que no puede transformarse

en esfuerzo de tiro se denomina RESISTENCIA A LA RODADURA.

El mismo está íntimamente relacionado al anteriormente visto Cn y al peso adherente de la siguiente manera.

𝑅𝑘 = 𝐾(𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑑𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎)𝑥 𝑃 (𝑝𝑒𝑠𝑜)

𝐾 (𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑑𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎) =1.2

𝐶𝑛+ 0.04

Valores usuales de K: (según ASAE)

Camino de tierra 0.08-0.16

Pastura 0.05-0.17

Rastrojo 0.08-0.1

Tierra blanda 0.1-0.2

Arena 0.15-0.3

Curvas de tracción:

ASAE ha trazado curvas en las cuales se relaciona el porcentaje de patinamiento con las propiedades tractivas que son posibles

de lograr a diferentes niveles de Cn.



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En el gráfico se representan dos tipos de curvas, unas representan lo que se denomina eficiencia tractiva que es la relación

existente entre la potencia de tiro que puede transferir una rueda al tirar en la dirección de avance y la potencia que está

utilizando para moverse. Habitualmente cuando se piensa en un tractor se define como la relación existente entre la potencia

que llega a la barra y la que llega al eje motriz.

Las otras curvas describen al coeficiente de tracción, que no es sino la relación entre el peso dinámico del eje motriz y la fuerza

de tiro que puede desarrollar dicho eje.

𝐸𝑇𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 =𝑁 (𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎)

𝑁 (𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟)

𝐸𝑇 =𝑁 (𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎)

𝑁 (𝑒𝑗𝑒)

𝐶𝑇 =𝑇𝑖𝑟𝑜

𝑄𝑎𝑑

Es decir que un tractor de acuerdo a su diseño, peso, tipo de rodado, características y estado de suelo, podrá tirar como máximo

un porcentaje de peso que ejerce sobre el suelo su tren o trenes motrices.

De estas curvas, por ejemplo podemos decir que en un tractor que se encuentre en una condición Cn = 20-30 (situación normal

en un suelo agrícola) la máxima eficiencia tractiva esperable (la óptima estaría tangente a la curva) rondará en valores cercanos

a 0,6, con un patinamiento aproximadamente del 10% y el máximo coeficiente de tracción será cercano a 0,4 con patinamientos

inferiores al 15%. Se puede inferir que, en el mejor de los casos, de la potencia que llega al eje motriz de un tractor

aproximadamente el 65% será aprovechable en la barra de tiro del mismo. Así mismo se puede predecir que un tren motriz

podrá tirar hasta aproximadamente el 40% de su carga dinámica. En los tractores de tracción asistida pueden hablarse de

eficiencias tractivas cercanas al 68% y en doble tracción del 75%.

Eficiencia tractiva Coeficiente de tracción

10% 20% 30% 40% Patinamiento

20%

40%

60%

80%



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En la gráfica también puede verse que con patinamientos menores al 8% las eficiencias tractivas son muy bajas, ésto es así

porque la resistencia en la rodadura le está demandando mucha potencia para desplazarse.

Penetrometría:

Estas mediciones sirven para estudiar la capacidad portante del suelo para ser transitado por máquinas agrícolas, también

puede servir para diagnosticar compactaciones subsuperficiales (pisos de arado), para estos casos se utiliza un penetrómetro

de cono que debe presentar dimensiones normalizadas.

En el primer caso los datos obtenidos se denominan INDICE DE CONO (IC). El IC debe medirse detrás de la pisada del

tractor y hasta los 15 cm de profundidad.

.

Para hacer un estudio de capas compactadas se puede graficar el esfuerzo de la penetración en función de la profundidad.



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En la gráfica podemos ver una capa compactada a los 20 cm. de profundidad, de esta forma se puede identificar bien la zona

que se debe descompactar.

Calculo teórico de potencia a la barra de tiro:

Sabiendo que la potencia generada puede ser obtenida al multiplicar la fuerza aplicada por la velocidad con la que se desplaza,

P= F.V

podemos determinar qué factores afectan a la fuerza que puede generar la rueda y qué factores determinan la velocidad real de

desplazamiento, por lo tanto, la fórmula de fuerza tiene las siguientes variables.

𝑭 = (𝑴 ∗ 𝑹𝑻 ∗ 𝑬𝑻

𝒓𝒃𝒄) − (𝑸𝒂𝒅 ∗ 𝑲)

M= Par de motor (Torque).

RT= Relación de transmisión.

ET= Eficiencia de transmisión ( ej 300:1).

Rbc= Radio bajo carga (m).

Qad= Peso adherente dinámico.

Y los factores que afectan a la velocidad son:

𝑽 (𝒎𝒔⁄ ) = (

𝒏 ∗ 𝟐 ∗ 𝝅 ∗ 𝒓𝒃𝒄

𝑹𝑻 ∗ 𝟔𝟎) ∗ (𝟏 − 𝑷)

P= Patinamiento (Ej: 0,15- para un patinamiento del 15 %)

Por lo tanto la potencia a la barra es el producto de estas dos fórmulas dividido 75.

𝑁𝑏 =𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 (𝑘𝑔) 𝑥 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑚

𝑠⁄ )

75

El resultado obtenido esta expresado en CV, si queremos expresarlo en Kw. debemos saber que:

1 𝑘𝑊 = 1.36 𝑐𝑣

Perfilometría:

Por medio de este ensayo podemos obtener la superficie del perfil que ha sido trabajado realmente por la herramienta. Un

perfilómetro es simplemente una barra que se cruza transversalmente la franja trabajada por la herramienta y en la cual se

encajan varillas.

Inicialmente se miden con el perfilómetro las irregularidades del terreno donde pasará la herramienta; luego de pasado el

implemento se mide la profundidad efectiva con las mismas varillas hasta tocar el fondo del surco, la diferencia integral entre

ellas es igual al área de suelo movilizado.



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Coeficiente de labranza: Es la relación existente entre el tiro y el área de suelo movilizado (expresado en Kg. /cm2).

𝑪𝒐𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒃𝒓𝒂𝒏𝒛𝒂 =𝑬𝒔𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒐 𝒅𝒆 𝒕𝒊𝒓𝒐 (𝒌𝒈)

𝑭𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒃𝒐𝒓 (𝒄𝒎𝟐)



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Preguntas y problemas

Problema 1: Si un implemento demanda 1000 kg de tiro trabajando a 7,2 Km/h ¿cuál será la potencia (exprésela en

KW y en CV) que deberá entregar el tractor en la barra de tiro?

Problema 2: ¿Cuál será la fuerza (tangencial) en las ruedas de un tractor de 73,3 CV de potencia que posee un par

motor de 25 kgm, trabajando en una marcha lenta (200:1), equipado con neumáticos 18.4-34 y con una eficiencia

de transmisión del 87%?

Problema 3: ¿Qué potencia tendrá en la barra de tiro, un tractor de 120 CV (con un peso total de 6000 kg) que posee

un motor con un torque de 30 kgm trabajando a 1800 r.p.m., en una marcha intermedia (37:1), con un 10% de

pérdidas por transmisión, equipado con neumáticos 12.4-36?. Además, en esta situación se registra una pérdida por

resistencia a la rodadura de 500 kg y un 15% de patinamiento. ¿Cuál es la eficiencia tractiva lograda en ese

momento?.

Problema 4: Un tractor convencional con peso total de 5100 Kg equipado con neumáticos 18.4 -34, se encuentra

realizando tareas de labranza con un arado de discos que demanda un esfuerzo de 1800 Kg a la barra de tiro. El

índice de cono del suelo es de 980 KPa. ¿Cuál es la fuerza que el tractor pierde por resistencia a la rodadura?

(recordar que 98 Kpa = 1kg/cm2)

Problema 5: Con un tractor de tracción simple, de peso total de 8400 Kg y ruedas 18.4 – 34 ¿cuál será el máximo

esfuerzo de tracción que podrá realizar en un suelo con una cohesión = 10 KPa y un ángulo de fricción de 25º? La

longitud de contacto rueda suelo fue de 0,53 m. Considere el radio bajo carga de las ruedas como 0,475 veces el

diámetro teórico de la rueda y la eficiencia de apoyo como 0,78 veces la teórica.

Si a este tractor se lo equipa con cubiertas 23.1-30 ¿De qué magnitud serán las pérdidas por resistencia a la rodadura?

(IC = 5 kg/cm2)

Problema 6: Un tractor de tracción simple de 75 CV de potencia nominal a 2250 r/min, trabaja con una herramienta

que le solicita una fuerza de tracción paralela al terreno de 1600 kg. El tractor se desplaza a una velocidad de avance

de 5,5 Km/h en la cuarta marcha, con el motor funcionando a 1950 r.p.m. Verifique si la potencia disponible en la

barra es suficiente como para tirar el implemento.

Datos

Rendimiento en la transmisión

Par motor a 1950 rpm

0,87

22 kgm

Coeficiente de resistencia a la rodadura 0,1

Peso del tractor 3500 kg

Neumáticos traseros 14 - 30

Relación de transmisión en 4ta marcha 82

Problema 7: Un tractor de tracción simple de 180 CV, en condiciones de trabajo determinadas, logra una eficiencia

tractiva del 0,5 y debe tirar un cincel de 13 púas que mueve un frente de labor de 0,55 m2, el coeficiente de labranza

del cincel en esta situación es de 0,7 kg/cm2.

¿Será posible de ser realizada esta labor a una velocidad de 6 km/h en este caso?



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Problema 8: Con los siguientes datos de un tractor de tracción simple, con un motor de 6 cilindros ¿Cuánto polvo

captará el filtro en una jornada de trabajo de 5 horas?

Velocidad de trabajo: 5.7 km/h

Patinamiento: 13%

Neumático trasero: 18,4-38

Neumático delantero: 1100-16

Eficiencia de transmisión: 0.92

Eficiencia volumétrica: 88%

Eficiencia de filtrado: 95%

Densidad del polvo: 0.05 gramos/m3

Carrera: 104 mm

Radio del pistón: 49 mm

Problema 9: Calcule el patinamiento y la velocidad de trabajo.

Tiempo en vacío: 7.2 segundos

Tiempo en trabajo: 8.9 segundos

Problema 10:

Si un tractor de 100 kW está trabando con una sembradora convencional de grano fino, que le demanda una potencia

de 25 kW:

a) ¿Qué torque estará usando del motor si está trabajando al 70%

del régimen nominal?

b) ¿Qué consumo de combustible hora tendrá ese tractor?

25 metros

% Régimen nominal

% T

orq

ue

no

min

al

% P

oten

cia n

om

ina

l

Consumo especifico gr/kWh



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Problema 11: Calcule el diámetro de un pistón del siguiente motor.

Tipo: En línea, 4 tiempos

Nº de cilindros: 6

Aspiración: turbo alimentado

Relación de compresión: 18,1/1

Carrera: 105 mm

Eficiencia volumétrica: 86 %

Cilindrada del motor: 5700 cm3

Problema 12: Si usted tiene que comprar un cincel para una explotación agropecuaria, donde tienen un tractor de

tracción simple con un potencia disponible en la barra de tiro que varía entre 60 y 70 CV dependiendo del estado

del suelo.

Calcule cuántos arcos debe tener el cincel que van a comprar.

Tenga en cuenta los siguientes parámetros, completando con datos razonables:

• Profundidad de trabajo:

• Separación de arcos:

• Coeficiente de labor:

• Velocidad de trabajo:

Nota aclaratoria: En todos estos casos los tractores son de tracción simple, por lo tanto el peso estático del

tractor sobre las ruedas motrices será del 70 % del peso total, en condiciones ideales de trabajo la

transferencia de peso del tren delantero y de la herramienta harán que el peso sobre el tren motriz sea del

85% del peso total del tractor (Jorajuria 2001)

Por lo tanto para determinar el peso dinámico del tractor se debe multiplicar su peso total por 0,85 siempre

que no se tenga el esfuerzo de tiro.

Por otra parte para determinar el radio bajo carga de una rueda neumática se debe multiplicar el diámetro

teórico por 0,475.

9. Bibliografia:

LINARES, P. Teoría de la tracción de tractores agrícolas. Universidad Politécnica de Madrid Escuela Técnica Superior de

Ingenieros Agrónomos. 157 p. 1986

SRIVASTAVA, A.J. GOERING, C.E. ROHRBACH, R.P. (1993) Engeneering principles of agricultural machines. ASAE

Texbook Number 6. 601 p. 1993.

BALASTREIRE, L.A. (1990) Máquinas agrícolas. Sao Paulo. De. Manole Ltda. 307p. 1990.

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