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Cuadernos de Agronomía y Tecnología
ENSAYOS DE LABOR.ATORIO Y CAMPO
EI tractor de correas de goma Claas Challenger 55 ha sidoobjeto de una completa prueba de campo realizada por ungrupo de profesionales del Depto. de Ingeniería Rural de la
Universidad Politécnica de Madrid, que asume laresponsabilidad técnica de la misma.
Los datos técnicos de referencia se corresponden con lospublicados en el ensayo OCDE n° 2/1752, realizado para
este tractor por el laboratorio canadiense PAMI, reconocidooficialmente por la OCDE.
r ^r
fECHA DEL ENSAYO: 22 a 24 denoviembre de 1999 y 27 de enero
de 2000(EI espaciamiento entre Ios días deprueba fue como consecuencia delretraso en la disponibilidad de unarado de vertedera de tamañoapropiado para el tipo de tractorconsiderado).^UGAR DEL ENSAYO: Finca'EI Piul^,
en Rivas Vaciamadrid (Madrid).
PARTE I
EVALUACIÓN DEL TRACTOR CLAAS CHALLENGER 55,A PARTIR DE LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS CONTRASTADAS
EN LOS ENSAYOS OFICIALES
SU INTEGRACIÓN ENLA SERIE DETRACTORES CLAASCHALLENGER
En el comienzo de la década delos `90 aparecieron los primeros trac-tores de bandas de goma específica-mente diseñados para su utilización enla agricultura. Inicialmente, Caterpi-llar se apoyó en el concepto clásico detractor de cadenas, o de `orugas', enrelación con el dimensionamiento delos rodillos tensores, que eran prácti-camente de igual tamaño que las de-nominadas ruedas de `cabillas' quetransmiten el movimiento a las bandasde goma.
En los últimos años, este diseñoen cierto modo 'clásico' ha evolucio-nado, de manera que se puede aplicaren tractores con potencias entre 200 y300 CV, especialmente diseñados pa-ra competir en el segmento de lostractores de doble tracción con ruedasdelanteras y traseras de diferente ta-maño.
Así, se ha conseguido una gama
de tractores aptos para trabajar con
aperos semisuspendidos o suspendi-dos en el enganche tripuntal, que pue-da realizar con eficiencia las laboresdel campo, a la vez que circular porlas superficies pavimentadas de lasvías públicas.
Un ejemplo claro de esta evolu-ción son los tractores Claas Challen-ger modelos 35, 45 y 55, siendo elmayor de ellos el que se evalúa en es-te ensayo.
Desde el principio hay que decirque se trata de tractores cuyos ele-mentos de propulsión ocupan un es-pacio intermedio entre los tractoresde ruedas convencionales y los oru-gas de cadena metálica. No están di-señados para realizar grandes esfuer-zos de tracción, avanzando conlentitud, como los pesados tractoresde cadenas, sino para reducir la com-pactación del suelo sobre el que tran-sitan.
Hay que decir que al subirse alos mandos de este tractor, en el pri-mer momento, la sensación resultaalgo extraña. Además, i no hay acele-rador de pie! El tractor puede `con-tra-rotar' a vehículo parado. Pero alpoco tiempo se le coge el `tranqui-llo' y uno se encuentra de lo más agusto conduciéndolo.
Todos los modelos que componenla Serie (disposición triangular de lasbandas de goma) están dentro del seg-mento de alta potencia, como se ponede manifiesto en la Tabla 1.
El análisis técnico de productoque se presenta a continuación se cen-tra generalmente en el modelo Cha-llenger 55 (el modelo sobre el cual sehan realizado las pruebas de campo),aunque muchas de sus característicasconstitutivas puedan ser extrapoladasal resto de modelos, sobre todo losmodelos 35 y 45.
'• ^ 1 • •^ •
ModeloPotencia nominal (kW/CV)(ECE-R 24)
Challenger 35 ^ Challenger 45 ^ Challenger 55
156/212 178/242 I 199/2 70
1 ' 1 .
ANÁLISIS DEL^ PRODUCTO
NiOTORES
El Claas Challenger 55 cuentacon un motor Caterpillar modelo3126 ATAAC de 7.2 litros y 6 cilin-dros; esto permite deducir que el vo-lumen de cada cilindro es de 1.2 li-tros. Los modelos 35 y 45 cuentancon un motor del mismo fabricante,pero con una cilindrada de 6.6 litros.
Con estos referentes, la potenciaespecífica en el modelo Challenger 55es de 37.5 CV/litro, cifra elevada res-pecto a lo que ofer-tan otros fabricantesde motores agríco-las en la actualidad.
El régimen no-minal de estos mo-tores es de 2100rev/min, una cifrabaja que cada vez seestá implantandomás en nuestro sec-tor.
La geometríabásica de cada cilin-dro del motor del Challenger 55 es lasiguiente:
• Carrera: 127 mm• Diámetro: I 10 mm• Relacicín diámctro/carrera: 0.866
El motor cuenta con un turbocom-presor en la zona de aspiración, juntocon un intercambiador aire-aire pararebajar la temperatura del aire compri-mido por dicho turbocompresor y asíaumentar la cantidad de aire entranteen los cilindros al aumentar su densi-dad.
La refrigeración del motor se llevaa cabo mediante líquido refrigerante oagua, como viene siendo habitual enla mayoría de motores. Para simplifi-car la refrigeración de todos los siste-mas que cuentan con radiador o inter-cambiador de calor, se agrupan todosen la parte frontal del motor, refrige-rándose a través de un ventilador fijode gran diámetro, con flujo de aire enel sentido normal, es decir, de delante
a atrás. En muchos moto-res Caterpillar este tlujode aire se dispone de for-ma inversa, saliendo eltlujo de aire por la partedelantera del tractor.
El ventilador suministra el sufi-ciente caudal de aire necesario parabajar la temperatura del combustiblesobrante (retorno al depósito), conden-sador del aire acondicionado, aceitehidráulico, aire de aspiración del mo-tor y líquido refrigerante del motor.
Para facilitar la limpieza de todoslos radiadores dispuestos en la partefrontal del tractor, el conjunto del in-tercambiador del combustible y elcondensador del aire acondicionadoes abatible. ^
La inyección del combustible a lascámaras de combustión se efectúa me-diante un sistema original, que empleaun canal o carril común, que abastecey refrigera a los conjuntos bomba in-yectora-inyector que hay en cada unode los cilindros del motor.
EI accionamiento de cada una círlas bombas se lleva a cabo mediantcel árbol de levas. EI régimen de girose regula de forma mecánica a travésde una pequeña cremalkra quc tienenestas bombas.
Este sistema alcanza ^mas presionrsde inyección de I 2(x) har, permitirndoun grado de pulverización muy elevadoy facilitando, por tanto, una rorrectacombustión del combustihlc.
En lo referente a los parámetrosde reserva de par y potencia constan-te, en el caso del Challenger 55 sc ci-fran en un 45^/o y 28^/ , respectiva-mente.
Por último, en los aspectos rclati-vos al mantenimiento, los intervalosentre cambios de aceite están cifrado^en 300 horas de trabajo.
MARZO POOO agrar^^^^iru
TRANSMISIÓN
Embrague
El embrague principal que montael Challenger 55 es de discos en bañode aceite. Dadas sus características di-mensionales, se puede considerar esteelemento como de duración ilimitada,dado, ya que su utilización se reduce alas maniobras de aproximación para elenganche de los aperos.
Caja de cambiosLa transmisión de los tres mo-
delos de la serie Claas Challengerestá constituida por engranajeshelicoidales en toma constante,con embragues modulados porválvulas que dan lugar a un fun-cionamiento suave y silencioso.
La caja de cambios en estosmodelos ofrece un cambio bajocarga de 16 velocidades hacia adelan-te y 9 hacia atrás en su versión están-dar. Si opcionalmente se instala uncreeper o reductor, el número de velo-cidades se duplica, pasando a 32 haciaadelante y 18 hacia atrás. El intervalode velocidades que se obtienen con lacaja estándar está comprendida entre2.6 y 30 km/h a régimen nominal delmodo que se indica en la ficha técni-ca.
Junto con estas velocidades, secuenta con un inversor electrohidráu-lico de marcha, que permite cambiar
agl'Otécnica
el sentido de marcha sin utilizar el pe-dal del embrague. E1 inversor se ac-ciona con la misma palanca de selec-ción de la marcha.
El tramo de velocidades compren-dido entre F10 y F16 puede ser gestio-nado de modo automático, aumentan-do o disminuyendo de velocidadatendiendo al régimen del motor. Estautilidad es práctica para la conducciónpor carretera.
También cuentan es-tos tractores con contro-les electrónicos en la cajade cambios que permitenla posibilidad de selec-cionar una marcha deavance diferente a la deretroceso al accionar elinversor de marcha, per-mitiendo efectuar loscambios de sentido al fi-nal de la parcela de modoadecuado sin necesidadde cambiar manualmente
de marcha. Junto con esta posibilidad,mediante la pulsación de un interrup-tor se puede además automatizar elaumento o descenso de hasta tresmarchas de avance para facilitar aúnmás los giros y maniobras.
La distribución de marchas esadecuada (se puede apreciar gráfica-mente en la ficha técnica) y puestoque la reserva de par es elevada, elnúmero de velocidades existentes enel intervalo de 5 a 10 km/h (velocida-des a las que se trabaja en parcela ha-bitualmente) es suficiente.
Toma de fuerza
Es de conexión electrohidráulica ymodulada para efectuar una conexiónsuave. Dispone de una sola velocidadde giro (1000 rev/min a 1900rev/min del motor con eje de 20 es-trías y 44.5 mm de diámetro).
La gran potencia disponible en elmotor aconseja no incorporar los ejesde 6 ó 21 estrías con 35 mm de diáme-tro, ya que serían sometidos a esfuer-zos muy superiores a su capacidad deresistencia (el límite que las normastécnicas recomiendan para el eje de 35mm trabajando a 540 rev/min es sólode 65 CV).
Esto tiene el inconveniente de nopoder utilizar directamente estos gran-des tractores para mover máquinasque requieren poca potencia a la tomade fuerza como los pulverizadores,abonadoras, etc., a no ser que se utili-ce un manguito de transformación(vienen preparadas para ser acciona-das con un eje de 6 estrías a 540rev/min). No obstante, hay que seña-lar que estos tractores no están conce-bidos para efectuar estas operacionesligeras y que estaríamos en este casoinfrautilizando el tractor.
Al desconectar la toma de fuerzase activa un freno que impide que eleje gire estando desconectada ésta.
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Puente trasero
Cuenta con un diferencial especialencargado de efectuar los giros deltractor al tener éstos un tren de cade-nas de goma para transmitir la poten-cia del motor al suelo.
A diferencia de los tractores de ca-dena metálica, disponen de volante enel puesto de conducción para coman-dar los giros al tractor. Al accionar elvolante se envía aceite a un motor hi-dráulico que interviene en el diferen-cial, modificando el movimiento nor-mal de los dos juegos de cadenas degoma, haciendo variar la velocidad deavance de una cadena respecto a otra.
El peculiar sistema direccionaldota a estos tractores de una capaci-dad de giro inimaginable en un tractorde ruedas, facilitando enormemente elacople de remolques y aperos, puestoque estos tractores giran estando enreposo, es decir, pueden pivotar sobreellos mismos.
Esta maniobrabilidad destacableprecisa un cierto adiestramiento pre-vio, puesto que puede desconcertar ini-cialmente el diferente comportamientodel volante del puesto de conducciónen estos tractores que en los tractoresde ruedas, sobre todo al trabajar conaperos arrastrados o semisuspendidos.
Si se maneja el volante con movi-mientos bruscos, podemos alcanzarfácilmente la barra o lanza de tiro delremolque o apero con las orugas degoma, ocasionando en el mejor de loscasos graves destrozos. En las pruebasde campo se pudo comprobar que con
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enganches bien diseñados, este pro-blema no aparecía.
Los frenos del Challenger 55cuentan con asistencia hidráulica,siendo autoajustables, por lo que nonecesitan mantenimiento. Los ele-mentos de frenada son discos bañadosen aceite como es habitual.
El freno de mano o freno de esta-cionamiento es multidisco y está dis-puesto delante del conjunto diferen-cial. Esto es importante, porqueestando accionado el freno de estacio-namiento el tractor no puede despla-zarse, pero sí es posible efectuar girosen el tractor. Si el freno de estaciona-miento se dispusiera en una posiciónposterior al diferencial, éste podríadesgastarse o deteriorarse por el des-plazamiento de las orugas de goma alaccionar el volante del puesto de con-ducción con dicho freno encastrado.
Si se abandona el puesto de con-ducción sin accionar este freno de es-tacionamiento, se activa una alarma
sonora.Por último, se cuenta con un freno
hidráulico de remolque, que trabajaen función de la presión de acciona-miento del pedal del freno, hasta unmáximo de 140 bar.
Opcionalmente puede instalarseun sistema de frenado neumático paraaccionar los frenos de los remolquesde gran tonelaje. El sistema cuentacon un compresor y un depósito o cal-derín de 20 litros. La presión se con-trola con un manómetro que se instalaen el puesto de conducción.
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n SISTEMA HIDRÁULICO
Inicialmente, este tractor se equi-paba con una bomba de 90.4 [_/minque a 163 bar proporcionaba una po-tencia hidráulica de 24.5 kW (OCDE2/1752). En la Unión Europea el sis-tema hidráulico es de centro cerrado ycuenta con una bomba de caudal va-riable con control de carga capaz deaportar un caudal máximo de I I KL/min y una presión de 189 bar. Lapotencia hidráulica máxima es de 3SkW (47 CV).
EI aceite del que se abastece elsistema hidráulico para realizar susfunciones es el de la caja de cambios,la cual cuenta con 124 litros en total y3 filtros para su limpieza.
Los servicios exteriores son aten-didos por cuatro válvulas de dohlcefecto y con posición de flotación, ro-mo ya viene siendo habitual en mu-chos tractores. EI caudal disponible enestas válvulas puede ser regulado des-de el puesto de conducción de acuerdocon el dispositivo yue tenga que ac-cionar.
Para los casos en yue es necesarioel envío de aceite de forma continuuda(por ejemplo, motores hidráulicos enmáquinas estáticas) se cuenta con unretorno directo al depósito de aceitede la caja de cambios para reducir elcalentamiento de éste.
El sistema de elevación de aperosen estos tractores es externo, con dosgrandes cilindros hidráulicos. La ca-pacidad de elevación máxima de losbrazos del sistema tripuntal a la alturade las rótulas es de 9 090 daN en lustres modelos menores de la serie Cha-llenger.
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Este sistema de elevación cuentacon los sistemas de regulación elec-trónicos del esfuerzo y la posición delapero. Puesto que el tren de orugas degoma tiene menos problemas de res-balamiento que un tractor de ruedas,el Challenger no cuenta con un con-trol del patinamiento asociado a la al-tura del elevador. Es posible incluiropcionalmente un radar para disponerúnicamente de los datos de resbala-miento y velocidad real en pantalla.
ELEMENTO DEI PROPULSI N
Uno de los puntos más diferencia-dores de estos tractores frente al restoradica en el sistema empleado paratransmitir la potencia del motor alsuelo.
Las `cadenas' o bandas de gomaestándar tienen una anchura de 635mm, pudiéndose utilizar opcional-mente unas anchuras de 813 mm ó457 mm.
Las bandas de goma tienen unaserie de puntos o características im-portantes, que merece la pena comen-tar para tener una perspectiva más am-plia de este sistema de transmisión demovimiento.
En primer lugar, se dispone de unamayor superficie de apoyo en el suelo,lo que permite deducir que la presiónsobre el suelo es menor con un repartodel peso homogéneo. Este reparto delpeso no es por igual a lo largo de labanda de goma, pero en líneas gene-rales se puede afirmar que la presión
ejercida sobre el suelo es menor coneste sistema que con los neumáticos.
Al ser mayor la superficie de con-tacto con el suelo y por el propio dise-ño de las orugas, la rodadura es supe-rior en el caso de la banda de gomaque en neumáticos (hay que hacer ma-yor esfuerzo para arrastrar a un tractorde banda de goma que a un tractor deruedas).
El porcentaje de resbalamiento esmucho menor en este sistema que sise utilizan neumáticos, sobre la basede trabajar con análogo esfuerzo detracción. En este parámetro entran enjuego la combinación de los valoresde presión ejercida sobre el suelo (me-
REPARTO DEL PESO EN 5 EJES.RESULTADO: HASTA UN 70% DE
REDUCCIÓN DE LA CARGA POR EJE
nor en el caso de la banda de goma) ysuperficie de contacto (menor en elcaso de las ruedas).
Al disponer de una superficie decontacto importante, con el sistema debanda de goma se consigue un nivelde flotación mayor que en el caso delas ruedas a la hora de transitar porzonas en las que sea reducida la capa-cidad portante del suelo (humedales,zonas encharcadas, etc.).
Por otra parte, al tener el eje mo-triz más elevado (cadena triangular)que un tractor de cadenas normal, dis-pone de mayor equilibrio y estabili-dad para manejar aperos suspendidos,ya que el punto de tiro de las barrasinferiores del enganche tripuntal estáen una posición más baja que el ejemotriz. Para trabajar con aperos arras-trados se debe de emplear la barra detiro, que en estos tractores se encuen-tra a 498 mm de altura, para que hayamenor transferencia de peso y el apo-yo de tractor se realice sobre toda labanda de goma.
^ agrotécnica nnARZO zooo
1 ' 1 .
n CABINA
Cuenta con los sistemas adecua-dos para lograr un buen ambiente detrabajo, como son aire acondicionado,calefacción, cómodo asiento de múlti-ples regulaciones con suspensión neu-mática, cristales oscuros y bajo nivelde ruidos (menos de 75 dB a régimennominal indicado en el informe de en-sayo OCDE).
La cabina de seguridad [referen-cia OCDE 8/0006 y homologación es-pañola EP7/9903 a(3)] presenta unacorrecta visión en cualquier ángulo; eltubo de escape se encuentra ocultotras el poste derecho y el capot estásuavemente inclinado. Al tener elpuesto de conducción ligeramenteadelantado, la visión del enganche tri-puntal y de la barra de tiro en la partetrasera queda limitada. No obstante,no existe ningún elemento que impidauna correcta apreciación de todo loque ocurre en la zona de trabajo.
^ En cuanto a la visión nocturna, és-ta es buena, gracias a los 8 faros detrabajo y 2 de conducción situados en
la parte delantera, junto con los 5 ubi-cados en la zona trasera.
El acceso a la cabina es muy có-modo, al contar con peldaños anchosy antideslizantes, junto con un pasa-manos que ofrece seguridad a la horade acceder o salir de ésta.
Todos los mandos principales es-tán si[uados en una consola a la dere-cha del operario que puede despla-zarse longitudinalmente mediante ac-cionamiento eléctrico para adaptarse ala posición adecuada para el operario.
Tanto la inversión de marcha co-mo la selección de marchas se efectúa
MARZO 2000
^IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ^ ,̂,., ^
con la misma palanca, situada a la de-recha del puesto de conducción, en laconsola de mandos. Esta palanca es decortos recorridos y permite efectuarcómodamente la selección de marchastanto en posición de avance, retrocesoo posición neutra. La composición de
movimientos de esta palanca desde laposición central como punto de parti-da es el siguiente:1.- Al avanzar la palanca hacia ade-
lante el tractor comienza su mar-cha en ese mismo sentido.
2.- Al Ilevarla hacia atrás se invierteel sentido del movimiento deltractor (marcha atrás).
3.- Desplazando la palanca a la dere-cha en cualquiera de las posicio-nes (adelante, posición neutra ymarcha atrás) se engrana una mar-cha o velocidad superior.
4.- A1 desplazarla a la izquierda, elefecto es el contrario,disminuyendo la marchao vclocidad quc previa-n^eiitr ^staba selecciona-da.
Es un sistema nove-doso, cómodo y muysencilló de utilizar, quepermite familiarizarsecon él rápidamente.
En cuanto a la infor-mación disponible en el
^ ^ ^^ ,^lit _ - ^
I
panel frontal, ésta se presenta cn for-ma digital (velocidad de avance,rev/min, velocidad engranada, etc.) yen cuadros de barras (nivel de com-bustible, temperatura del agua, etc.).También se indican los periodos demantenimiento programados de unte-mano por el operario.
Es destacable el monitor de rendi-miento en el que se aportan datos dcsuperficie real trabajada, rendimientoteórico (ha/h), deslizamiento de cadc-nas de goma (si se tienc instalado elradar opcional), altura relativa dcl elc-vador, etc.
En este mismo monitor sc indicancódigos de error cuando sc producealguna anomalía de funcionamientoen el sistema de elevución, facilitandolos trabajos de inspección.
Otros pun[os de interés en la cabi-na son:• La columna de la dirección es ahati-
ble y telescópica como ya es hahi-tual en casi todos los tractores mo-dernos.
• Cuenta con asiento de acompañante.
• Conexiones eléctricas en el interiorde la cabina de 8 y 30 ampcrios parael empleo de diferentes aparatos.
• Luz de iluminación nocturna de bajaintensidad paru la consola de mandos.
• Sistema de alarmu crítico y no a-íti-co que puede Ilevar a la parada deltractor en casos graves.
agrO^c^c •n iccr 1
, ' 11
Características técnicas Rad. giro
min. max.
5965
2524
172 7
1524 2184
2187
3277
10180 12130
Pivota sobresí mismo
Motor: Marca y modelo Caterpillar 3126 ATAAC
n° cilindros 6 inyección directa alimentación turbo intcool.diámetro 110 mm regulador mecán ico filtro aire seco
carrera 127 mm refrigeración ^ lubricación aceitecilindrada 7 238 cm' relac. comp. 16.7/1 depósito de combustible 473 L
TRANSMISIÓN
Embrague tipo: discos en baño de aceitediámetro:
Toma de fuerza, traseraembrague: multidisco en baño de aceite
tipo: III-20 estrias-44.5 mm (ISO 500)régimen: 1000 rev/min
reg. motor: 1 900 rev/minsalida: única
Toma de fuerza, delantera (opcional)embrague:
tipo:régimen:
reg. motor:sal ida:
Sistema hidráulicoelevador: SO III cat eng. rápido: estándar
bomba principal, tipo:caudal:
de pistones axiales118 L/min presión : 189 bar
capacidad máx. elevación: 9 090 daN (en rótulas)control: posición, carga y mixto /
brazosinferioresn° salidas externas: 4
aceite hidráulico / uso externo (L): 124/38
Frenos servicio: mustidisco en baño de aceiteaccionamiento: hidráulico / pedal
estacionam.: multidisco antes de diferencialaccionamiento: mecánico / palanca mano
Caja de cambios Bajo carga completa + inversorsincronización:
relac. A/R
tipo 1: Power Shift 16A/9tipo 2: Tipo 1+ Creep. (32/18)tipo 3:tipo 4:
avance reg.n.km/h
retr. reg. nomkm/h
imenslonruedas tras.
2.30-26.00 3.40-11.50 -0.25-26.00 0.35-11.50 -
Puente trasero / diferencialtipo: diferencial doble para efectuar giros
reducción final: planetarios (3 satélites)bloqueo diferencial: -Escalonamiento de velocidades red. diferenc. -caja tipo 1 neumáticos - red.final -
F16F14F12F10F8
F6F4
F2
R1
R3
RS
R7
R90
Dimensiones (mm) y masas (kg)
tren de rodadura: banda de orugas degoma
longitud total
anchura total
anchura de vía trasera
anchura de vía delantera
distancia entre ejes
altura con cabina op.l
altura con cabina op.2
masa total
eje trasero
eje delantero
5 10 15 20 25 30Velocidad ( km/h) entre 1400 y 2100 rev/min
35
agl'otécnica MARZO zooo
^ ^i^.
^ ^ ^•^
Eje delanteromotor:tipo A:tipo B:
no motor:
dirección: hidróstática de actuación sobre el diferencial
Curvas características del motorRef. ensayo:Laboratorio:
Pot.maxReg. nom.Par max.
Cos.esp min
EMA-tdf=250 CVLa Praire (Can.)-OCDE 2/1752
Tren de rodadura
estándaropción 1opción 2opción 3
régimen par motor potencia cos.esp.[rev/min] [daN m] [kW] [g/kWh]
1 900 92.5 187.8 2422 100 77.5 171.1 2571 250 113.0 147.0 2381 500 108.0 171.0 234
Reserva de par (%): 45 Reg.máx.: 2 358
Condiciones atmosféricas presión temperatura HR(ensayo tdf) [kPa] [°C] [%]
97.9 25 40
Relación motor / tdf (ensayo) 1.9
Potencia motor (ECE R-24) 199/2 70 kW/CV
Puesto de conducciónasiento
modelo: Grammer neumático homologación: III Cat.dimensiones: long. / anch.: - alt. respaldo: -
cabina / bastidoropción A: cabina cerrada, suspendida en silent-blocks,
cristales tintados, ventilación,aire acondicionado, calefacción
Ref. homologación: EP7/9903 a(3)opción B: -
nivel sonoro conduccióncabina A/ B/ C: 72 dB (régimen nominal, plena carga, 7.5 km/h)puertas abiertas: -
nivel sonoro ambiental:hom-tipo: 74 dB (A)
silenciador: -
Mantenimiento
tipoviscosidadcapacidadperiodo
motor transmisión red. final hidráulico eje delantero
^^ t'®^^1
U I^-4̂̂ _fl
CD <------- API GL4 --------> -15W/40 <------- 1OW30 --------> -
18 L <------- 124 L --------> -300 h <------- 1000 h --------> -
200
180
160
140
120
100
80
60
ao
20
1500
lii0
1200
1050
900
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^^^5^
6UU
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soo
I50
0 01000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
Orugas con banda de goma ancho 635 mmOrugas con banda de goma ancho 457 mmOrugas con banda de goma anĉ o 8^
-Potencia (kW) -Consumo (I/h)
- Par INm) -Consumo (g/kWhl
i
MÁQUINA BÁSICA: 150 617.84€ (25 060 700 PTA)• Motor Caterpillar® CAT 3126• Potencia: 199 kW = 270 CV DIN• 6 cilindros y 7 200 cm' turboalimentado• Depósito de combustible de 473 L• Transmisión Power Shift• Caja de cambios de 16 velocidades en avance y 9 de retroceso• Inversor electrohidráulico• Cambio automático rogramable• Velocidad máxima dé 30 km/h• Radar-Velocidad real• Toma de fuerza de 1 000 rev/min con conexión electrohidráulica• Bomba hidráulica de 118 L/min• 4 distribuidores de doble efecto• Freno hidráulico de remolque• Brazos de tiro con enganche rápido• Elevador electrónico• Cabina con aire acondicionado y calefacción• Asiento con suspensión neumática• Ordenador di^ital de funciones• Faros de traba)o halógenos y baliza rotativa• Barra de tiro oscilante y gancho de remolque• Mecanismo de traslación de orugas Mobil Trac System (MTS'M)• Orugas de goma resistentes al desgaste de larga duración• Anchura de orugas de 635 mm• Soporte con gancho y contrapesos delanteros ( 612 kg + 363 kg)• Anchura de vía de 1 727 mmEquipos Opcionales• Reductor de velocidades
32 avance + 18 retroceso 3 770.75 6 627 400 PTA• Orugas de goma de 457 mm - 1 375.12 E- 2 28 800 PTA• Orugas de goma de 813 mm 2 3.39.14 € 3 89 200 PTA
Según tarifa de Marzo 2000
MARZO 2000 agrorc^c,tic^u ^
PARTE ^ ^
ENSAYO DE CAMPO DEL TRACTOR CLAAS CHALLENGER 55
Las pruebas se realizaron contiempo frío, con temperatura mediapor debajo de 10°C, en días secos ysoleados y presión atmosférica de 720mm de Hg, normal para la altitud dela esta localidad situada a unos 590 msobre el nivel del mar.
En una situación como la indicadano habría que considerar ninguna co-rrección atmosférica por tratarse deun tractor turboalimentado.
El conductor del tractor durantelas pruebas fue el miembro del equi-po, Ing. Agr. Juan Marugán, quecuenta con amplia experiencia comotractorista con tractores de ruedas, pe-ro que por primera vez se ponía a losmandos de un tractor con propulsiónpor bandas de goma.
EQUIPAMIENTO DEL^ TRACTOR ENSAYADO
El tractor utilizado en las pruebasde campo estaba identifieado con el n°de bastidor 79301711 y motor 55 K02305, y había sido utilizado durante111 horas, por lo yue podía considera-se como suficientemente rodado.
Es interesante resaltar que en lasplacas identificadoras quedaba rese-ñada una completa referencia de losmanuales que tendrían que usarse, re-lativos al tractor, motor, transmisión,diferencial, dirección y sistema hi-
dráulico.El lastre utilizado fue de 8 contra-
pesos de 25 kg y 1 de 34, todos ellosen la delantera, y, bajo el morro l2contrapesos de 50 kg, lo que hacía queel tractor durante las pruebas contaracon una masa total de l 1 740 kg, infe-rior a los 14 500 kg autorizados comomáximo para este modelo.
Los elementos de propulsión erandos bandas de goma CATR 1 1 I 306983711, con 36 parejas degarras que forman ángulos de 30°, se-paradas entre sí 25 cm, con tres rodi-
]los de apoyo, de 35 cm de diá-metro cada uno, intermediosentre la rueda tensora y la ruedamotriz.
El diámetro de la rueda mo-triz era de 149 cm y el de la ten-sora de 80 cm. Sobre ellas estála correa, con un espesor de 2.8cm, que con una distancia entreruedas (b^talla) de 221 cm, proporcio-naba una longitud de apoyo, para cadalado, de 236 cm. Como consecuenciade la diferencia de diámetro entre larueda motriz y el rodillo tensor, el án-gulo respecto a la horizontal del ramalsuperior de la correa era de 8.9°.
Dado que la correa utilizada fue la
de 64 em de anchura, la superficie deapoyo de cada banda era de 236 x 64 =15 104 cm', que para el conjunto de lasdos correas alcanzaba los 30 208 cm',por lo que la presión media sobre elsuelo, con los 11 740 kg de masa, esde 0.389 kg/cm=, menos de la mitad dela carga que inducen sobre el suelo lasruedas neumáticas, que habitualmentese utilizan en los tractores agrícolas,aunque se trate de neumáticos de gransección.
Se disponía para el enganche deaperos el tripuntal de III categoría y
barra de tiro, junto con toma de fuerzadel tipo 3. Para servicios externoscontaba con cuatro tomas hidráulicas,que fueron utilizadas para el controlde los aperos durante los ensayos.
El puesto de conducción estabaprotegido por una cabina de seguridadcuya referencia de homologación esOCDE 8!0 006-1998 y españolaEP7/9903 a(3).
n PARCELAS DE PRUEBA
No es fácil encontrar una parcelasuficientemente extensa para podervalorar en todas sus posibilidades untractor de este tamaño. Ventajosamen-te en la finca `El Piul' dispusimos deparcelas con besanas largas y lo sufi-cientemente amplias para poner apunto y evaluar el tractor, tanto con
^ agrotc^cnica MnRZO zooo
1 ' 1 .
grada de discos como con arado devertedera de tamaños apropiados parael mismo.
Los suelos sobre los que se trabajóse pueden considerar como caracterís-ticos de las terrazas bajas del río Jara-ma, correspondiendo a la familia fran-ca gruesa, mixta, calcárea de losxerofluvents típicos.
Los valores medios de las fraccio-nes principales fueron:
Clasificación ISSS Clasificación USDAPorcenta'e Porcenta'e
Arena fina 60 Arena 25Limo 20 Limo 45
Arcilla 20 Arcilla 20
La medida de la humedad se reali-zó sobre 7 zonas, tomando muestras a5, 10 y 15 cm, que fueron secadas a laestufa, obteniéndose los siguientes va-lores medios:
Profundidad (cm)Humedad (%)
526
1022
1520
Para determinar la resistencia delsuelo a la penetración se utilizó un pe-netrómetro Farnell, con punta de 0.2in' (1.29 cm'), con 10 inserciones encada zona, con lecturas a 0, 3 y 6 pul-gadas de profundidad. El valor mediodel Índice de Cono (sobre 15 cm) fuede 795 kPa, lo que el suelo puede con-siderarse que estaba blando.
Se trabajó inicialmente sobre unaparcela de 500 metros de longitud y600 de anchura, en la que se marcabanlos recorridos y las vueltas, para de-terminar los tiempos de operación ylos consumos de combustible con los
diferentes aperos utilizados, consi-derando que con estas dimensio-nes, la operatividad de tractores degran tamaño puede ser buena.
INSTRUMENTACIÓN^ UTILIZADA
Cuando se aborda la planificaciónde pruebas de campo con este tipo detractores, que tanto por su tamaño co-mo por los elementosde propulsión se salende lo que se puedeconsiderar habitual, senecesita disponer deinstrumentación elec-trónica apropiada, yaque no se pueden con-tar `vueltas' en lasruedas para medir elpatinamiento, y difí-cilmente se puede ca-minar a su lado, dadala elevada velocidad ala que pueden avanzar.
Por ello, se decidió `instrumentar'el tractor con equipo electrónico apro-piado, para poder hacer, de maneraprecisa, las mediciones, después deuna cuidadosa calibración.
Para ello se utilizaron:• Un captador para medir la veloci-
dad de giro en la rueda motriz, me-diante 31 pares de imanes situadossobre el eje de la misma
• Un medidor de vclocidad real tiporadar (Dickey John)
• Un ordenador portátil unido a unt ĉcaja acondicionadora dc seiialcs,que recibe la señal de los diferentcscaptadores, que pennitía registrarlas magnitudes en intervalos de 2segundos.
De esta manera se determinaba,cada 2 segundos, la velocidad teóricude la rueda motriz, la velocidad realdel tractor y el deslizamiento.
Para la medida del comhustible, da-do el elevado 'retorno' que se produce,y que antes de volver al depósito es re-
frigerado en un radia-dor apropiado, se deci-dió utilizar un depósitocomplementario degran capacidad (IS li-tros), de manera quealimentara el motor du-rante la prueba y reci-biera el 'retorno', total-men[e independientedel depósito de com-bustible del tractor. Lasmedidas del consumose hurían por difcrencia
en el nivel del depósito.Asimismo, en unos ensayos com-
plementarios para verificar la relacióndel esfuerzo de tracción con el desliza-miento, se utilizó un dinamómetroelectrónico, unido a la caja acondicio-
MARZO 2000 agrorc^riiiru
nadora del ordenador, que almacenabalos valores de esfuerzo de tracción ins-tantáneo en intervalos de 2 segundos.
Para la medida del nivel sonoro,tanto en los oídos del conductor comoen el ambiente, se utilizó un sonóme-tro Bruel & Kjaer, con filtro de ponde-ración A, y para la medida de las vi-braciones que afectan al conductor unanalizador de vibraciones, tipo 2512,diseñado de acuerdo con lo que esta-blece la norma ISO 2631 `Guía para laestimación de la exposición de los in-dividuos a las vibraciones globales decuerpo'.
TRABAJO CON GRADA^ DE DISCOS PESADA
Para esta prueba se utilizó una gra-da de discos pesada Gregoire BessonGB SXLS de 52 discos (4 x 13 + 2 decierre), de 26 pulgadas de diámetro(660 mm), espaciados 23 cm, y unamasa total de 5 800 kg, lo que signifi-ca una carga por disco de 111.5 kg.
La rastra se combina con un rodi-
llo de 6.40 m de anchura y950 kg de peso, utilizándo-se para su control (cam-bios de posición) tres cilin-dros hidráulicos de dobleefecto.
Para la evaluación deltractor en este trabajo, seutilizaron 3 niveles dife-rentes de carga, consegui-dos modificando el ángulode los paños que forman lagrada, que fueron sucesi-
vamente de 15, 19 y 29°.Hay que destacar que los incre-
mentos de carga conseguidos, que ha-cían cambiar el régimen de funciona-miento del motor, no Ilegaban aafectar el patinamiento, que en todomomento se mantuvo en el 2.5±0.5°Io.Un valor muy bajo, que pone de ma-nifiesto una de las características masventajosas de los tractores con propul-sión por bandas de goma, inclusocuando trabajan en suelos de baja ca-pacidad portante.
EI trabajo de grada se realizó conla relación del cambio F11, para todaslas posiciones de abertura de la grada.En función del esfuerzo realizado encada caso, el régimen de vueltas delmotor y las velocidades de avancecambiaban ligeramente, obteniéndoselos siguientes valores medios:
de 7 segundos, posiblemente comoconsecuencia de la progresiva adapta-ción de tractorista al equipo utilizado.Al principio parecía que si se giraba elvolante muy rápidamente, la lanza detiro de la grada podría interferir conlas bandas de goma. En ningún casoesto se producía, pero es lógico que elconductor tomara sus precauciones.
El consumo de combustible obte-nido fue de 10.5 L/ha en el segundorecorrido, y de 11.2 L/ha en el tercero.
Recorrido 1 2 3Ré imen motor (rev/min) 2150 2100 1900-2050Velocidad media (km/h) 12.9 12.4 10.5
Sólo cuando la grada se regulabaen su máxima abertura entre paños(máxima profundidad de trabajo) seobservaban oscilaciones en el régimendel motor que modificaban ligeramen-te la velocidad de avance.
Sobre la base de la anchura de tra-bajo que se consigue en cada caso, yla correspondiente velocidad media,se obtuvieron capacidades efectivasde trabajo entre 5.45 y 6.20 ha/h, conuna eficiencia en parcela (que incluíael tiempo de la vuelta en el cabecero)entre 0.88 y 0.93. A este respecto hayque señalar que en el tercer recorridoel tiempo para dar la vuelta fue solo
Estos recorridos se
pueden considerar
normales, ya que
la profundidad de
labor conseguida
era la que cabe es-
perar de este tipo de grada. El consu-mo específico para el tercer recorrido(15 cm de profundidad) fue solo de0.00623 L/m' de tierra movida, quepone de manifiesto la eficiencia delmotor, pero también el bajo desliza-miento del tractor equipado con ban-das de goma.
ARADA CON^ VERTEDERA
Esta operación se realizó a finalesde enero, por lo que se procedió a de-terminar su resistencia a la penetra-
agrorécnica MARZO 2000
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ción, que fue de 626±50 kPa, con unahumedad media del 22.4%
Se utilizó un arado de vertederaGregoire Besson semisuspendido re-versible, con 9 cuerpos de 16 pulga-das (40 cm), que se hizo trabajar auna profundidad media de 25 cm. Laanchura de labor fue, por tanto, de3.60 m.
Se hicieron dos recorridos de ida yvuelta sobre una besana de 250 m uti-lizando en el tractor la relación detransmisión F-8, con un régimende giro del motor de 2 150-2 130rev/min, que permitió alcanzar las ve-locidades media en trabajo de 7.6km/h. EI deslizamiento se mantuvo entodo momento en el 5±0.5%.
Hay que destacar que el tiempo to-tal en cada recorrido incluye el corres-pondiente a la vuelta en el cabecero,en la que hay que voltear el arado, loque implica que las pérdidas de tiemposean muy superioresa las que se obten-drían con la grada. Encualquier caso, la efi-ciencia en parcela fuebuena (0.91-0.92), al-canzándose una capa-cidad de trabajo de2.50-2.54 ha/h, sufi-
MARZO 2000
cientemente indicativa de las posibili-dades del conjunto.
El consumo de combustible obte-nido fue sólo de 21.7 y 21.1 L/ha,muy bajo para la profundidad de 25cm a la que se trabajaba, aunque hayque indicar que el suelo se encontrabacon humedad adecuada para la labor.El consumo específico fue de 0.00844L/m' en el primer recorrido y de0.00867 L/m' en el segundo.
ASPECT SERGON MICOS DELTRABAJO EN CAMPO
Dadas las características de opera-tividad de este tractor, del que se espe-ra un aprovechamiento intensivo conmuchas horas de utilización por año,se consideró conveniente verificar elnivel sonoro en el puesto de conduc-
ción, que sólo alcanzóun nivel de 74 dB(A)en la relación del cam-bio F10, trabajando aun régimen de motorde 2 100 rev/min, conla grada de discos, in-
dicativo del buen ais-lamiento de todo elconjunto y especial-mente de la cabina.La medida del nivelsonoro ambiental, a7.50 metros fue de 89dB(A).
El nivel de vibra-ciones en el asiento delconductor, neumático y
con amortiguamiento vertical y an-tero posterior, medido de acuerdocon la norma ISO 2631, permitiódeterminar que el tractor se despla-zaba como `flotando' por la parce-la, obteniéndose, trabajando con lagrada de discos, los siguientes va-lores:
Lo que pone de manificsto clconfort que puede sentirse manejan-do este tractor a lo largo de toda lajornada.
AL LÍMITE DE^ LOIMPOSIBLE
Con la autorización del fabricantc,como complemento del ensayo queaquí se expone, en nuestro primer 'en-frentamiento' en campo con un tractorde bandas de goma, intent^unos Ilevaral límite su sistema de propulsión, ve-rificando el patinamiento con diferen-tes esfuerzos de tracción, alcanzandovalores que nunca se darían en unautilización real.
Para Ilevarlo al límite utilizamosun arado reversible suspendido de 6cuerpos de 16 pulgadas y lo pusimus atrabajar en un 'suelo' prácticamenteinundado, cuyo índice de cono a 15cm (CIlScm) fue de sólo 298 kPa (50psi ).
De esta manera conseguimos Ile-gar a'parar' el tractor, alcanzando pa-tinamientos de hasta el 100%. En estasituación el tractor se levanta del mo-rro con una inclinación que asusta, pe-ro busca apoyo y de ninguna manerase atasca. Podemos asegurar que nin-gún tractor de ruedas hubiera sulidopor sus propios medios de muchas delas situaciones a la que lo sometimos.
Indiscutiblemente, el potenciul detraficubilidad del tractor con las ban-das de goma supera a todo lo que has-ta ahora habíamos experimentado.
ANÁLISIS CRÍTICO DEL^ TRABAJO EN CAMPO
En primer lugar hay que decir yuepara un tractorista experimentado entractores de ruedas, el primer contactocon las bandas de goma sorprende,
Vibración continua e uivalente Valores máximosPosición delacelerómetro
Nivel(Leq)
Aceleración(m/s')
Pico(dB)
Aceleración(m/s^)
Sobre el asiento 109 0.28 124 1.6
agrac^r^^ira
GRADA GREGOIRE BESSON DE 52 DISCOS MÁS RODILLO (5 800 + 950 kg) TRABAJANDOCON ANCHURA ENTRE 5.40 Y 5.20 m Y PROFUNDIDAD DE 8-15 cm
Tipo de suelo: franco grueso Estado ( Índice de Cono) 795 +/- 100 kPa
Longitud trabajada: 150 metros - 3 recorridos de ida y vuelta
Recorrido 1-
^ ^F
^ ^Recorrido 2
E- -.
^Recorrido 3
Recorrido 1: ángulo de 15°
Tiempo total
Anchura trabajada
Superficie trabajada
Velocidad media
Patinamiento
94
5.40
0.162
12.9
2.5 +/- 0.5
Recorrido 2: ángulo de 19°
Tiempo total
Anchura trabajada
Superficie trabajada
Velocidad media
Patinamiento
104
5.25
0.158
12.4
2.5 +/- 0.5
Recorrido 3: ángulo de 29°
Tiempo total
Anchura trabajada
Superficie trabajada
Velocidad media
Patinamiento
103
5.2
0.156
10.5
2.5 +/- 0.5
pero, enseguida, la adaptación es per-fecta, pronto se pierde la prevención y
sobre todo se aprecia su posibilidadesde aproximación para el enganche de
los aperos.Algo parecido sucede en las vuel-
tas de los cabeceros. Cuando se traba-ja con aperos muy anchos el radio degiro supera lo que se necesita para darla vuelta. A1 principio se gira con pre-caución; luego se da la vuelta en unpañuelo.
El conjunto de pruebas realizadascon el Challenger 55 puso de mani-
s
m (x2)
ha
km/h
%
sm (x2)
hakm/h
%
sm (x2)
hakm/h
%
Capacidad efectiva
Eficiencia en parcela
Consumo de gasóleo
Profundidad de trabajo
Consumo específico gasóleo
Capacidad efectiva
Eficiencia en parcela
Consumo de gasóleo
Profundidad de trabajo
Consumo específico gasóleo
Capacidad efectiva
Eficiencia en parcela
Consumo de gasóleo
Profundidad de trabajo
Consumo específico gasóleo
< < Para un tractoristaexperimentado en
tractores de ruedas,el prímer contactocon las bandas degoma sorprende»
6.2 0
0.89
6.2
8
0.00772
5.45
0.88
10.5
12
0.0087 3
5.45
0.93
11.2
18
0.00623
ha/h
L/ha
cm
L/m' tierra
ha/h
L/ha
cm
L/m` tierra
ha/h
L/ha
cm
L/m ` tierra
fiesto que se trata de un tractor efi-ciente y cómodo. Su reducido consu-mo es una consecuencia de la eficien-cia de su motor, pero también de laeficacia de las bandas de goma en sue-los blandos, que si bien `tiran' menosde los aperos que en los duros, las pér-didas por rodadura y patinamiento sonmucho menores que con un sistema depropulsión de ruedas convencional.
El consumo horario puede seraparentemente muy elevado, pero nohay que olvidar que se trata de un mo-tor de 270 CV, y considerando el con-
agrorécnica MnRZO zooo
^. ^
i _^^•^
ARADO DE VERTEDERA REVERSIBLE GREGOIRE BESSON DE 9 CUERPOS DE 16 PULGADAS (40 cm)TRABAJANDO CON ANCHURA DE 3.60 m Y PROFUNDIDAD DE 25 cm
Tipo de suelo: franco grueso Estado ( Índice de Cono) 626 +/- 100 kPa
Lon^;itud trabajada: 250 metros
Recorrido 1
Recorrido 2
Recorrido 1:
Tiempo total 255 s
Anchura trabajada 3.60 m (x2)
Superficie trabajada 0.180 ha
Velocidad media 7.6 km/h
Patinamiento 5.4 +/- 1.5 %
Recorrido 2:
Tiempo total 259 s
Anchura trabajada 3.60 m (x2)
Superficie trabajada 0.1 f30 haVelocidad media 7.6 km/h
Patinamiento 4.7 +/- 1.5 %
Capacidad efectiva
Eficiencia en parcela
Consumo de gasóleo
Profundidad de trabajo
Consumo específico gasóleo
Capacidad efectiva
Eficiencia en parcela
Consumo de gasóleoProfundidad de trabajo
Consumo específico gasóleo
2.54
0.91
21.1
25
0.00844
2.50
0.92
21.7
25
O.OOt^(^7
ha/h
L/ha
cm
L/m' tierra
ha/h
L/ha
cm
L/m' tierra
rea de tan sblo 10.5- I I.2 li-tros.
Indiscutihlementc, paraestos nivcles de potencia ysohre la hase de los trahajosde campo en suelos dc me-dia y baja capacidad portan-te, el empleo de este tractorpuede ser una solución ven-tajosa a la alternativa dc losarticulados con rueda^ gr-melas en los dos ejes.
Sus únicos puntos déhi-les son los que se dcrivande las parcelas pequeñas, ocuando no sc puedc traba-jar en línea recta, pcrdicn-do eficiencia lati bandati degoma. Tampoco puedc rc-
sumo por hectárea trabajada, las cosas La gran capacidad de operaci6nse ven muy diferentes: los 21.3 L/ha del tractor se pone de manifiesto conde media, para una profundidad de la grada pesada, que Ilega a superartrabajo de 25 cm, son verdaderamente una capacidad efectiva de trabajo deexcelentes. 5.45 ha/h, con un consumo por hectá-
comendarse cuando se nccesita para cltransporte de cargas por carretera, yaque las bandas de goma no son la al-ternativa mas ventajosa cn estas cir-cunstancias.^^
MnRZO 200o agro^r^vriru
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^'.^L^7^'^^A
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LL/^II^I ST.I.N.: 0%; T.A.E.: 0%Entidad que bonifica: CLAAS IBERICA, S.A.Entidad que financia: U.F.B. FIN FACTOR, S.A. E.F.C.
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CON LA GARANTIA DE LOS GRUPOS BANCO BNP PARIBAS Y«NAS
