martes, 17 de mayo de 2022

¿DÓNDE ESTÁ FABRICADO MI TRACTOR? (Entrega I)

FÁBRICAS POR CONTINENTES Y PAÍSES
Comienzo aquí una serie de entradas que, confieso, me ha llevado mucho tiempo realizar. Los artículos son un pequeño resumen de las marcas más importantes a nivel mundial, algunas desconocidas incluso en el mercado español. A cada marca le pongo un pequeño resumen de su historia para posteriormente pasar a sus centros fabriles y sus proveedores más importantes.
Y es que si hay un tema donde muchos agricultores se pierden, es en el tema de conocer el origen de las marcas, el entramado de los grupos industriales, la localización de sus fábricas y, sobre todo, lo que “fabrica cada cual”.

Europa: Los líderes en la fabricación de tractores son Alemania, Italia y Francia. También Austria merece un lugar importante en el "ranking". Por supuesto no olvido al Reino Unido, aunque es cierto que este país está pasando “malos tiempos” (aunque ya los quisiéramos para nosotros los españoles) y en la actualidad "solo" cuentan con dos plantas de montaje de tractores; por una parte, la planta de New Holland (CNH Industrial) en Essex, y por otra, la línea de producción Fastrac de JCB en Staffordshire.

América: En el continente americano, los “gallitos” son Estados Unidos, Brasil, Méjico y Canadá, aunque sin olvidar a Argentina que, si alguna vez puede salir de sus vaivenes socioeconómicos, tiene potencial para convertirse en un buen proveedor de maquinaria agrícola.

Asia: Es este continente el que se lleva la mayor parte, por unidades, de tractores fabricados, con países destacados como India, Corea del Sur, Japón y China.

Además, un país, a caballo entre Europa y Asia, como es Turquía tiene también una enorme capacidad fabril.

Y en España… ¡un “casi 0”!: Atrás quedaron los días de gloria cuando la gran mayoría de los tractores utilizados en España se fabricaban en España.

Hoy, solo la planta de montaje de Agria (Agrimac) en Amorebieta, sigue operativa; y es que, hoy España, simplemente es un mero “consumidor de tractores”.

Iniciando

Hoy, el comienzo de la serie de 6 capítulos se inicia con un enorme grupo, líder actual en Europa (trienio 2019-2021), el grupo AGCO.

El orden seguido en las sucesivas entregas solo responde a un criterio alfabético.


AGCO

La historia del grupo AGCO es en verdad apasionante. Y aunque en sí, la historia de AGCO, como grupo, se inicia hace relativamente poco tiempo, apenas tiene 30 años; su implementación hasta llegar a ser el gigante actual, es para no aburrirse.

Es 1991 cuando parte de los directivos de Deutz-Allis, que entonces pertenece al grupo alemán KHD (una escisión de Deutz-Fahr) deciden comprar la empresa.

La sede social se establece en Georgia (EEUU) El nombre del grupo poco deja a la imaginación pues son las iniciales de Allis, Gleaner y COrporation.

En los primeros meses de vida se distribuyen, exclusivamente en Norteamérica, equipos con las marcas AGCO Allis (tractores) y Gleaner (cosechadoras) Pero en breve se iniciará un febril proceso de compra de marcas agrícolas para ir dotando al grupo de la enorme y completa oferta que tiene hoy.

En 1991, se adquiere al fabricante Hesston su ingeniería y su capacidad de fabricación de equipos forrajeros. También en ese año se realiza una joint venture con Case a la par que se adquieren las norteamericanas White Tractors y White Planters (sembradoras)

Pero será 1994 el año en el que AGCO adquirirá el calificativo de multinacional pues es cuando adquiere la mundialmente conocida marca Massey Ferguson. Desde ese momento, el grupo dispone de una capacidad productiva, conocimiento y presencia en gran parte del mercado mundial.

Por el camino se van absorbiendo otras marcas, aunque menos conocidas, como la McCornel Tractors (EEUU) o la Iochpe Maxion (Brasil), la Western Combine (cosechadoras canadienses)

En 1997 se da otro golpe de efecto cuando se comunica la compra del prestigioso fabricante alemán Fendt. Otras empresas que también pasarán a la esfera AGCO son las cosechadoras Dronningborg (Dinamarca) y que ya fabricaba para Europa las cosechadoras rojas de Massey Ferguson.

En 1998 y 1999 se adquiere AG Chem Equipment (pulverizadores y pulverizadores autopropulsados)

Ya en el siglo XXI, año 2002, se adquiere la división agrícola de Caterpillar bajo su marca Challenger y por tanto la capacidad para fabricar el famoso tractor de banda de goma que había revolucionado la tracción agrícola.

Poco se habrá de esperar, 2004, para que se informe de la adquisición del fabricante finlandés Valtra; además la compra incluye los motores Sisu diesel (hoy AGCO power)

En 2007, una antigua y reconocida compañía, Laverda (Italia) será adquirida, primero el 50 % de Laverda y, un poco más tarde, 2011, el siguiente 50 %. También se adquiere la división forrajera de Lely.

AGCO en sudamerica: Y es que aquí, tanto Massey como Valtra, son marcas líderes. Por ejemplo, en el mercado brasileño de tractores, Massey Ferguson ocupa el liderato desde hace más de 50 años. Pero su mercado también incluye cosechadoras, pulverizadores autopropulsados, sembradoras, forraje… También Valtra ha sido marca pionera en instalarse como fabricante en América del Sur.

Desde las fábricas de AGCO en Brasil se exporta tanto a países de américa del sur como central y Norteamérica. En total son cinco las fábricas que el grupo tiene en Brasil (fábricas de Canoas, Ibirubá y Santa Rosa y dos  más en Sao Paulo, Mogi das Cruzes y Ribeirao Preto). A este conjunto fabril hay que añadir una fábrica más en Argentina.

Alguna de estas fábricas son referencia, como la de Canoas que es la mayor fábrica de tractores de Iberoamérica (un área total de 251.787 m2 y un área cubierta de 50.000 m2)

Massey Ferguson

Si hay una marca con solera esta es Massey Ferguson. Su historia comienza en 1847 en Ontario (Canadá) con la unión de dos talleres de la zona: Massey y Harris. Su “bautismo internacional” llega con la adquisición de la Harry Ferguson (Irlanda) que ya tenía importantes aportaciones al diseño del tractor moderno e incluso con colaboraciones con otros prohombres que han marcado la historia de la mecánica mundial: Henry Ford (1863-1947) y David Brown (1904-1993)

Línea de montaje en Beauvais

En 1959 se adquiere la marca Landini (en el 2000 se vendería al grupo ARGO)

En 1970 se adquiere la Theinsthal Hanomag (Alemania) que acababa de “romper” con la española Barreiros.

En 1986 pasa a ser propiedad de un grupo de inversores que también adquieren la Perkins y de ahí el vínculo que durante muchos años guardan ambas marcas.

En 1994 la división de tractores se vende a AGCO.

Sus fábricas: La principal fábrica está en Beauvais (Francia); es aquí donde produce sus series 5700 hasta la 8700 S, también la nueva MF 5S.

Las cabinas se fabrican en una planta cercana. Las transmisiones powershift (Dyna4 y Dyna 6) se ensamblan en la empresa Gima (comparte recinto con la fábrica de AGCO en Beauvais y que está participada al 50% tanto por el grupo AGCO como Claas) capaz de diseñar y fabricar transmisiones powershift de 16 y 24 velocidades, con inversor bajo carga y con múltiples opciones hidráulicas y mecánicas para cubrir potencias desde los 55 a los 600 CV

En cuanto a las transmisiones continuas CVT se monta la conocida Vario desarrollada por Fendt (fábrica de Marktoberdorf) y que Massey denominará DynaVT.

Los motores de Massey proceden de la planta de Agco Power en Finlandia.

Para los tractores especializados, compactos, como el MF 4700, se fabrican en la planta china de Changzhou (próximo a Shanghai) Para otras gamas se recurre, al igual que muchos otros fabricantes, a convenios con otros fabricantes como Carraro Agritalia, o SDF Group al cual subcontratan los MF3700; también existe convenio con la japonesa Iseki para la fabricación de los 1700.

En España: la historia de Massey va unida a la de Motor Ibérica, una unión que dio muy buenos frutos desde que en 1966 Massey adquiriese el 32 % de Motor Ibérica (fabricante del Ebro) y que solo con la llegada de Nissan a Motor Ibérica se rompería definitivamente en 1986.

Fábrica de Fendt en Marktoberdorf
Fendt

Los inicios de Fendt hay que buscarlos en el sur de Alemania, cuando en 1898 Xaver Fendt & Co., inicia una pequeña empresa para fabricar diversas máquinas. El inicio en el sector de la fabricación de tractores, data de 1937, con el famoso Dieselross (un tractor de hasta 22 CV con motor Deutz y que ya “presumió” de calidad)

Tras la II guerra mundial, 1956, se presentan las series Favorit y Farmer. En 1980 la empresa pasa a ser Fendt Gmbh.

En 1990 se da el paso de calidad que ha llevado a la marca a lo que hoy conocemos, renueva y completa la serie Favorit y monta una serie de distintivos de calidad como la suspensión hidroneumática, el convertidor de par y las velocidades de hasta 50 km/h

Aunque es en 1988, con un Favorit 600, cuando Fendt monta la primera caja Vario (siendo pioneros en tractores con la transmisión CVT) será en 1995 cuando “quema sus naves” y decide que toda su gama incorpore, únicamente, cajas Vario (CVT)

Es 1997 cuando la marca pasa a ser propiedad de AGCO.

Sus fábricas: La producción de tractores Fendt se concentra en la ciudad bávara de Marktoberdorf (sur de Alemania) Instalaciones donde también se fabrican las transmisiones Vario.

Las cabinas se fabrican en Asbach-Bäumenheim, a unos 100 km de Marktoberdorf.

En cuanto a los ejes delanteros son de la empresa Dana que dispone den un importante centro de producción en Italia. Los sistemas de suspensión independiente para sus modelos de alta gama también los fabrica Dana.

En cuanto a los motores, Fendt tiene proveedores variados. Para sus tractores más pequeños, series 200 y 300, se motorizan con el motor propio del grupo, Agco Power (Finlandia) Las series 500 a 800 equipan motores Deutz. Y los más grandes, series 900 y 1000 se motorizan con MAN.

En cuanto a su presencia en EEUU, se hace uso de la línea de montaje de AGCO en Jackson (Minnesota), la antigua fábrica de Challenger. Allí se sigue montando el Challenger al que ahora se le unen los 900 y 1100 MT Vario (con banda de goma) Las cabinas de ambos llegan o bien desde Asbach-Bäumenheim o bien incorporan una cabina norteamericana. También la transmisión Vario se puede sustituir por una Powershift de Caterpillar.

Challenger: Toda una revolución presentada por Caterpillar en 1986 con su modelo Challenger 65 MTS que se convirtió en el primer tractor con orugas de caucho (banda de goma) y que también incorporaba suspensión. La fábrica original estaba en Dekalb, Illinois (EEUU)

Valtra

Una marca con origen en el grupo finlandés Valtion Metallitehtaat (VMT) y que se inicia con la fabricación de material bélico. En 1950, y con denominación VALMET, se inician en la fabricación de tractores.

Fábrica de Valtra en Suolathi

En 1979 se llega a un acuerdo entre Valmet y el grupo sueco BM-Volvo para fabricar tractores Volvo BM Valmet

Volvo-BM: nace de la fusión entre las empresas suecas Bolinder (motores) y Munktell (tractores) que forman la Bolinder-Munktell (BM) con Volvo.


En 1998 la marca Valmet pasa a ser Valtra Valmet y en 2001 se convierte en Valtra.

En 2004 AGCO adquiere Valtra.

La fábrica: Casi todos los productos de la marca se fabrican en las instalaciones de Suolahti (sur de Finlandia) pero hay una excepción y que es la serie S4 que se monta en Beauvais.

Algunos tractores estrechos, serie A, provienen del fabricante turco asociado, Hattat que fabrica en la planta de Cerkezkoy, Turquía. También los tractores de la serie F provienen del acuerdo de fabricación con Agritalia.

Valtra, la personalización: Y es que, si por algo destaca la marca, además de por su adaptación al “mundo forestal”, es por su personalización: cada tractor se construye a medida de un cliente, con un pedido previo. Desde el eje delantero (estándar, suspensión hidráulica o neumática) pasando por la cabina hasta con el nombre del cliente, y, por supuesto, el color del tractor, (con una pintura robotizada y con tratamiento de nanopolímeros y magnetizada para conseguir la más alta calidad y adhesión al chasis y chapas) Hay unidades que se personalizan aún más y entonces se cuenta con la colaboración de la empresa Studio Unlimited

Las transmisiones CVT y powershift de las series N y T también se quedan montadas en Suolahti.

Las transmisiones mecánicas 12*12 (por ejemplo, Valtra A) provienen de la fábrica de Changzhou (China) Las transmisiones Powershift HiTech 4 de las instalaciones de Gima (Beauvais)

En cuanto a los motores, la gran mayoría provienen de la fábrica de AGCO Power de Linnavuori (Finlandia)

Las cabinas de los modelos fabricados por Suolahti se ensamblan en Yliharma (Finlandia)

La logística de acopio se hace en colaboración con la empresa Maaseudun Kone Oy.


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 By: Catalán Mogorrón, H.

domingo, 8 de mayo de 2022

LA MUERTE SILENCIOSA DE LA MÁQUINA: CONTAMINACIÓN DE ACEITES HIDRÁULICOS

EL PROBLEMA

Yo tengo un tractor Ebro, mi amigo dispone de un New Holland y otro amigo confía en su Massey Ferguson; pero, aunque cada cual tiene su tractor, lo que hacemos es compartir aperos. ¿Y qué pasa si los aperos compartidos llevan aceites diferentes en sus respectivos circuitos hidráulicos? Cuando se cierre el circuito apero-tractor, se contaminarán los aceites de dichos tractores… ¿y esto es bueno, malo o indiferente?

El "cáncer" para un circuito hidráulico es la contaminación del mismo: muchas piezas en movimiento relativo, puede ocasionar desajustes que a la postre serán definitorios en la vida del propio circuito.

Aunque los sistemas hidráulicos del tractor parecen estar cerrados, recirculan el mismo fluido y no son a prueba de suciedad. La suciedad nociva y las partículas extrañas pueden acumularse en el sistema, introducirse en el sistema desde el exterior o producirse por el desgaste de los componentes del sistema.

CILINDROS HIDRÁULICOS REMOTOS

Sin estandarizar: La presión y el caudal del sistema no están estandarizados entre las diferentes marcas de tractores en la actualidad. Incluso, entre diferentes modelos de la misma marca pueden existir diferentes combinaciones de caudal y presión.

Suciedad en el circuito hidráulico
Cuando hay un “enganche integral”, es decir, que todos los componentes del sistema se diseñan para que coincidan pues no tiene más misterio. El problema viene cuando se comparten aperos con tractores que disponen de diferentes sistemas. Los cilindros remotos para accionar diferentes partes de un apero se ven afectados, como es natural, por las diferencias de caudal y presión. Si un cilindro se ha diseñado para usarse con poco caudal y, por ejemplo, alta presión y se conecta a un tractor que dispone de un circuito de alto caudal, pero presión baja pues el cilindro no responderá de la forma como se diseñó y así, si el cilindro no tiene carga pues se puede ver que se extiende de forma muy rápida, y si tiene carga, puede ocurrir que la presión proporcionada por el tractor no es suficiente y no es capaz de extender el vástago con esa carga.

Si el cilindro se ha diseñado para sistemas de baja presión y alto caudal, pero el tractor proporciona mucha presión y menor flujo que la especificación de diseño del cilindro, pues entonces se observará que el pistón se extiende lentamente e incluso, si la carga aumenta, se puede dar el caso de que la presión interna es más elevada que la de diseño y se puede llegar a destruir el cilindro.

FUENTES DE COTAMINACIÓN

Durante el proceso de fabricación: Los contaminantes llegan al sistema bien desde el propio proceso de fabricación en los que puede contaminarse por virutas de metal, salpicaduras de soldadura, arena de procesos de limpieza por chorro abrasivo, pelusa de tejidos...

Los fabricantes de tractores conscientes del problema, intentan controlar las fuentes de contaminantes, asegurando que el sistema hidráulico del tractor, antes de salir de fábrica, está totalmente limpio.

Es fundamental que durante las primeras horas de funcionamiento se revisen los filtros para ver su estado y limpiar el circuito si fuese necesario. Una vez que el sistema ha completado el denominado período de "asentamiento", y si el aceite hidráulico se mantiene adecuadamente, la tasa de generación de contaminantes tiende a disminuir.

Durante el funcionamiento diario: Cuando el tractor ya está fabricado, entonces los contaminantes se pueden introducir en el circuito por otras vías, las más habituales son las tóricas y otros sellos de caucho; pero también por las vías de respiración de las carcasas. También es frecuente que la propia suciedad entre en el sistema cuando se abre, e incluso durante el proceso de llenado con nuevo aceite.

Por compartir aperos: Y por último, la fuente de contaminación más común, el compartir aperos con necesidades hidráulicas. ¿Quién no ha compartido un rulo, un cultivador extensible, un remolque basculante...? Cuando se comparten y se cierra el circuito del tractor con el apero, los aceites de unos pasan al otro. Si el aceite de los cilindros del apero está contaminado o tiene un aceite de diferente naturaleza al de nuestro tractor, la contaminación de nuestro circuito está asegurada.

EFFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN

Cada partícula de suciedad en el fluido actúa como una pequeña lima. A medida que esa partículas pasan a través de los conductos ajustados en bomba, válvula, distribuidor... se generan pequeñas rozaduras que tienen a producir más partículas de contaminación. Así se van rayando las superficies con tolerancias muy finas, dejando de cumplir su función.

Las holguras mayores provocan un aumento de las fugas internas. Esto reduce la eficiencia de las bombas, cilindros y motores, y disminuye la capacidad de las válvulas para controlar el flujo y la presión con precisión. El aumento de fugas también desperdicia energía y genera calor adicional.

PROBLEMAS AÑADIDOS ENTRE EL AYER Y EL HOY

Desde 1980 hasta nuestros días, lo que viene a ser 40 años, algo ha cambiado en la técnica e implementación de los circuitos hidráulicos en máquinas agrícolas. Para empezar, se ha ido aumentando la presión, a la par que los caudales.

Más presión y más caudal requiere que las tolerancias de los componentes que intervienen sean más ajustadas. Y para cerrar el círculo, una mayor exigencia, tolerancia más fina, implica una mayor limpieza de los fluidos. Y es que la contaminación de un aceite va a ocasionar perdida de eficiencia y no se necesita mucha contaminación, sorprendería saber con qué poca un circuito puede quedar inutilizado.

La contaminación proviene del polvo, de la pintura, de fibras de trapos, viruta… El proceso de contaminación puede darse incluso en la propia fabricación de la máquina, pero también durante el transporte y almacenamiento del propio aceite, o de la máquina, o mucho más común por el poco cuidado que ponemos, en el proceso de verterlo dentro de la máquina. Y por último, durante la vida útil, el trabajo, de la máquina. Solo es necesario que entre algo de polvo a través de labios o sellos de tóricas desgastadas.

Y lo que provoca son abrasión de superficies metálicas, melladuras en vástagos de cilindros… en fin, que todo ello significa que le llegan más contaminantes al aceite y es un círculo con vida muy corta.

Alguno puede pensar que para eso están los filtros. Es cierto, que los filtros retienen mucho, pero en absoluto todas las partículas contaminantes.

De tamaños: Con esta comparativa seguro que nos entendemos. La partícula sólida más pequeña que se puede ver a simple vista podría ser el polvo fino que se acumula, por ejemplo, en la pantalla de la televisión (es un polvo tan fino que se ve atraído por las fuerzas del campo magnético de la pantalla) bueno, pues ese polvo tan fino tiene un diámetro de unas 50-100 micras (<0,01 mm) Bueno pues una válvula electrohidráulica moderna tiene tolerancias mínimas, menos a 10 µm

Tractor e hidráulica

Y es que, si consideramos los últimos 40 años, el tamaño del tractor apenas ha cambiado con respecto a la potencia de salida del mismo; así que la proporción tamaño/potencia se ha hecho mucho más pequeña. Esto trae consecuencias.

También el exceso de sellante
puede ser fuente de contaminación
Significa menos espacio disponible para los componentes hidráulicos. Asombra, al comparar un tractor actual con otro de hace 40 años, independientemente de que sean tractores de alta potencia o tractores especialista, la diferente cantidad de espacio que se deja a los componentes hidráulicos del tractor. Y es que, los tractores de hoy dejan poco espacio para esos componentes y esto acarrea que los diseñadores aumenten la presión del sistema. Si antes ir con 160 bar en un circuito era suficiente, hoy se llega a los 200 y 210 bar. para el componente hidráulico en los tractores de alta potencia de hoy en día que en los tractores anteriores de menor potencia. Para superar esta limitación, los diseñadores de sistemas hidráulicos han aumentado la presión del sistema.

Lo que cuesta mover un cilindro: Veamos por ejemplo en un tractor de 100 CV (potencia nominal del motor) con una bomba de 100 L/min a 170 bar… y esto es mucha potencia porque en realidad la potencia hidráulica (en kW) es el producto del caudal (L/min) por la presión (bar) (dividido por 600 para homogeneizar unidades)

Así que en nuestro “tractorcito”, la potencia demandada para desplazar un pistón podría llegar a “no tener desperdicio”: P (kW) = (100 x 180) / 600 = 30 kW, o lo que es lo mismo, unos 40 CV, es decir, el 40 % de la potencia máxima del motor… No es extraño que el motor caiga de vueltas e incluso se cale.

Y los ingredientes de la “tormenta perfecta” siguen reuniéndose porque un aumento de la densidad de potencia (capacidad de potencia en relación con el tamaño del sistema) de los sistemas hidráulicos actuales conduce inevitablemente a una mayor temperatura del sistema.

Aumentar la temperatura significa por una parte a disminuir la viscosidad del fluido y por otra a aumentar la oxidación de los aceites hidráulicos y a su vez eso se traduce en una mayor producción de lodos.

Los lodos contribuyen a obstruir orificios, válvulas y en general a hacer que pistones y cilindros tengan un peor funcionamiento.

Siguiendo “horadando” en los problemas que pueden traer la falta de espacio disponible en relación con la capacidad del sistema hidráulico, es que se puede llegar a tener menor capacidad de aceite. Si hace 40 años, el máximo caudal de aceite circulando por el circuito podía suponer que todo el aceite del hidráulico se recirculara cada 3 minutos. Ahora con mayores caudales y menores depósitos ese tiempo se reduce a 2 o incluso a 1 minuto. Y esto significa que cualquier contaminante en el sistema circula con mayor frecuencia y tiene más oportunidades de causar daños al mismo. Pero no solo eso, un aceite a esa velocidad de recirculación significa que no tiene tiempo para que las partículas se depositen en el fondo, y siguen manteniéndose en suspensión causando estragos en tiempo récord.

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By: Catalán Mogorrón, H.

jueves, 28 de abril de 2022

TRACTORES NUEVOS EN EUROPA 2021: CUANTOS SE VENDEN, MARCAS MÁS VENDIDAS, GRUPOS DOMINANTES, ANÁLISIS POR PAÍSES

Tractores nuevos vendidos Europa
trienio 2019-2021
PAÍSES CONSIDERADOS

Aunque Europa, como continente, está representado por 43 países plenamente europeos (no contemplo por ejemplo a Rusia que es un país euroasiático por estar entre ambos continentes; tampoco a Turquía, Kazajistán o Georgia…) solo 20 países pueden ser considerados trascendentes en el conteo estadístico de ventas de tractores nuevos, porque son totalmente irrelevantes las cifras que pueda haber en Malta, Islandia, Andorra, Liechtenstein, Montenegro, Mónaco, San Marino o la Ciudad del Vaticano.

Países considerados: Los 17 elegidos han sido: Francia; Alemania; Italia; Polonia; Reino Unido; España; Austria; Portugal; Chequia; Suecia; Bélgica; Finlandia; Dinamarca; Eslovenia; Bulgaria; Lituania y Croacia.

Países no considerados: Por lo tanto, no se ha considerado el gran mercado ruso por estar en dos continentes, tampoco el ucraniano por carecer de cifras sobre el mismo. Otros países no considerados por no tener cifras han sido Rumanía, Holanda, Grecia, Hungría, Bielorrusia, Suiza, Serbia, Eslovaquia, Noruega, Irlanda, Bosnia, Moldavia, Albania, Macedonia, Letonia, Estonia y Montenegro

De población: La población total europea, incluyendo todo Rusia, son unos 760 M de personas. Europa, sin Rusia, son 615 M de personas. Y en cuanto a los 17 países considerados tienen una población de 459 M. Es decir, en el estudio, los 17 países considerados en la estadística representan el 75 % de la población europea (sin Rusia). A nivel agrícola, no tengo cifras, pero considero que los 17 países del estudio acaparan más del 90 % del mercado total de tractores en Europa (sin incluir a la gigantesca Rusia)

CIFRAS GENERALES

En total en Europa se estima unos 180.000 tractores vendidos por encima de los 40 CV. En los 17 países considerados los tractores vendidos han sido 165.871 unidades.

Respecto al 2020, año marcado por la pandemia, en el cual se vendieron 142.615, las matriculaciones de tractores nuevos en 2021 han aumentado por tanto un 16%.

Países y población considerados y no considerados

Considero que con la pandemia aun golpeando al continente, y con los problemas habidos en el transporte y logística; ocasionando enormes problemas de escasez de contenedores y que han llevado a la ralentización, o incluso paralización, de las cadenas de montaje pues se puede considerar una cifra muy positiva.

Perspectivas inmediatas: Muchos de los “tropiezos” que se han mencionado siguen presentes en la “aldea global”, así que el 2022 sigue siendo un ejercicio con una crisis mundial de materias primas, a los que se suman los aún no resueltos del transporte global y a todo ello se suma la actual guerra en curso en Ucrania.

ANALISIS 2021 POR PAÍSES

Los dos mayores mercados de tractores agrícolas en Europa siguen siendo Francia (40.728 unidades) y Alemania (34.478 unidades) Es decir, que solo entre franceses y alemanes acaparan el 45 % del mercado europeo de tractores…

Los siguientes países en importancia son Italia (24.385 udes.) y Polonia (14.178) Ambos países con un considerable aumento en las matriculaciones con respecto a 2020.

En el siguiente grupo aparecen Reino Unido (11.935) y España (10.852) con cifras que superan las del 2020 pero “sin tirar cohetes”.

Tractores por marcas trienio 2019-2021

ANÁLISIS 2021 POR MARCAS Y GRUPOS

Sumando los tractores vendidos en los 17 países considerados, es John Deere la marca que más vende (29.098 udes.) seguidos de New Holland (25.545, le he sumado las unidades vendidas bajo marca Steyr) y Fendt (17.014)

Sin embargo, al hablar de grupos, las cifras dan un enorme vuelco y entonces es el grupo AGCO (34.780 udes.) el que más unidades vende en Europa, seguido por CNH (36.645 udes.) quedando John Deere relegado a la 3ª posición.

Marcas y países

  • John Deere es la marca más vendida en países como Francia, Alemania, Reino Unido, España, Chequia, Suecia, Dinamarca, Bulgaria y Lituania
  • New Holland es la marca más vendida en Italia, Polonia, Austria (Steyr), Portugal, Bélgica, Dinamarca y Eslovenia
  • Valtra es líder indiscutible en Finlandia y Same en Croacia

Grupos y países

Tractores por grupos, trienio 2019-2021

  • AGCO domina en Francia, Alemania, Suecia, Finlandia y Lituania
  • CNH manda en los mercados de Italia, Polonia, Reino Unido, España, Austria, Chequia, Bélgica, Dinamarca, Eslovenia y Bulgaria.
  • SDF en Portugal y Croacia.

Medallero

Por marcas y países 2021
Eso significa que en el medallero por grupos (17 oros, 17 platas y 17 bronces):

  • CNH se alza con 10 medallas de oro, 3 de plata y 4 de bronce. Total 17 medallas
  • AGCO logra reunir 5 medallas de oro y 3 de plata. Total 8 medallas
  • SDF se cuelga 2 de oro y 2 de plata. Total 4 medallas

John Deere logra 8 medallas de plata y 8 de bronce, es decir 16 medallas, que son muchas, pero siguiendo con el criterio olímpico (colocando antes las de oro) relega a la marca al inmerecido 4º lugar en Europa

Quedaría por repartir 2 medallas de bronce para Kubota.

Por grupos y países 2021

Pódium y medallero por marcas y grupos 2021

Marcas y grupos en 17 países considerados, trienio 2019-2021

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martes, 19 de abril de 2022

CÁLCULO DE COMPONENTES DE LA TRANSMISIÓN EN UN TRACTOR AGRÍCOLA (PARTE II)

Tractor diseñado en los años ´70, fabricado en 1987 y
funcionando como el primer día... 
¡quizá las cosas no se hicieron tan mal!
Y tras la 1ª entrega, llega la definitiva: resultados de los cálculos para el diseño y dimensionamiento de los engranajes.

CRITERIOS DE CÁLCULO: PAR MÁXIMO ADMISIBLE

Par máximo admisible: También denominado límite de tracción. Si el motor proporciona un esfuerzo, momento o par, mayor al límite de tracción, las ruedas “rompen el suelo” y deslizan (patinan) Justo a ese valor, en el cual el suelo empieza a “romper” y las ruedas a patinar, es el límite de tracción.

El valor del límite de tracción es muy importante porque es el esfuerzo máximo que pueden soportar los elementos de la transmisión.

Imaginemos una imagen que puede ayudar a visualizar el concepto: un tractor usándose en su marcha más corta, el régimen de motor cercano a su potencia máxima. Si se supera el límite de tracción, las ruedas patinan; la potencia que llega desde el motor genera un par superior al que el terreno puede absorber, en consecuencia, el terreno “se rompe” y el tractor comienza a patinar. En cambio, ese mismo tractor, con la marcha más larga, posiblemente no podrá vencer la resistencia que le ofrece el terreno al avance, es decir el momento que llega desde el motor es insuficiente para superar el límite de tracción y el tractor terminará “calándose”.

Evidentemente, el par límite de tracción depende del peso del tractor en orden de marcha.. Además, el par límite de tracción también depende del coeficiente de fricción o adherencia ruedas-suelo, y del radio de la rueda.

Para la realización de los cálculos de los componentes de la transmisión se utilizarán estos supuestos en cuanto al peso del tractor, al radio de los neumáticos y al suelo de trabajo:

  • Masa Máxima Admisible (MMA): es una cifra crítica en el diseño y uno de los datos fundamentales para valorar un tractor. En el caso que nos ocupa, se elige la mayor cifra de peso que se permite a ese tractor (Calidad I por sobredimensionamiento) y que para la serie pesada 8000, en versión eje delantero motriz, la más exigente, es de 7600 kg
  • Radio de los neumáticos: El radio a considerar es el radio bajo carga. Se elige el neumático de mayor radio entre los permitidos por el fabricante (Calidad II por sobredimensionamiento)
  • Tipo de suelo: El par máximo a transmitir depende directamente de la relación rueda-suelo. Se elige el suelo más agresivo, es decir, aquel que tiene el coeficiente de fricción (µ) más alto, el que menos permite que el tractor patine. En concreto se elije un suelo como hormigón rugoso o alquitrán, suelos a los que se les asigna un valor alrededor de 0,80, pero en el caso de los cálculos de la transmisión del E-8135 se lleva a µ=1 es decir, un suelo que no permite capacidad alguna de deslizamiento (Calidad III por sobredimensionamiento)

Calidad y sobredimensionamiento: A lo largo del texto iremos marcando en azul-negrita, aquellos parámetros que son símbolo de calidad. Esto lo hacemos para llamar la atención al lector de cómo se procedió a un diseño sobredimensionado de los componentes de la transmisión. (Calidad X por sobredimensionamiento)

El sobredimensionamiento de la gama pesada Ebro 6000 fue lo que permitió poder mantener la misma transmisión de los buques insignia de las series 8000 y H, los 8135 y el H135, ambos con entrega de par y potencia superiores.

La consecuencia del sobredimensionamiento es que componentes críticos como rodamientos, palieres, ejes… de la gama estaban “condenados” a una larga, y nada fatigosa, vida…

Horquillas del cambio
Aprovechamos para recordar al usuario tractorista porque es tan importante no alterar las disposiciones de diseño de los fabricantes, sobre todo peso y neumáticos. Alterar el tamaño de las ruedas significa alterar directamente el límite de tracción, o lo que es lo mismo, alterar los esfuerzos para los que se diseñó la transmisión. Idénticas y funestas consecuencias puede tener sobrepasar la masa máxima admisible total, o por eje, estipulada por el fabricante.

Fuerza tangencial de las ruedas sobre el terreno: La opción más desfavorable es, totalmente hipotética, pero aún así es la hipótesis utilizada en el cálculo, que todo el peso del tractor actúa sobre el eje trasero (ruedas delanteras han perdido contacto con el suelo; como si el tractor se hubiese encabritado (Calidad IV por sobredimensionamiento)

El peso sobre cada rueda trasera, sería de 7600/2 = 3800 kg y que es, coincide, con la reacción del suelo (Qt).

La fuerza tangencial de las ruedas sobre el terreno, es igual al peso por el coeficiente de deslizamiento (µ):



Par máximo transmisible al suelo: Como ya se ha enunciado, se considera el neumático más desfavorable. La gama pesada E-8000 podían equipar los neumáticos 18,4R38 y 23,1R30. El radio más desfavorable es el del neumático de 38´´ (0,83 m de radio):

Recuerde el lector que como se indicaba al comienzo de este apartado, hay dos líneas generadoras de esfuerzo, por una parte la línea desde el motor, a través del embrague, hacia los palieres, y otra desde el suelo, pasando por los palieres hacia la caja de cambios. El par máximo sobre cada palier será el que se calcule, pero el par teórico en el palier, si superase al par máximo transmisible, condiciona a que las ruedas patinarán o deslizarán.

Relación de transmisión en eje trasero 

Tabla 2.- Número de dientes de los engranajes de la caja, opción rápida, del Ebro 8135


Tabla 3.- Resumen Datos Geométricos Caja Cambios

Según las tablas 2 y 3, se observa que la relación de transmisión en la reducción epicicloidal es de 4,5 (corona de 56 dientes y planetas de 16)

Ídem, para la relación del grupo cónico diferencial: 37 a 7


Así que la relación de transmisión total del eje trasero, it, es el producto de las relaciones parciales 4,5*(37/7)

Par a la salida de la caja de cambios

Este par corresponde al límite de tracción en rueda, aplicando la reducción final del eje trasero (23.78571)

Rendimiento de la transmisión: En el estudio de transmisiones mediante engranajes las pérdidas de potencia se deben a fricción y rodadura y también por el movimiento del aceite lubricante. En realidad se considera que la potencia disipada entre dientes es función de la velocidad de deslizamiento y de la fuerza de rozamiento que actúa tangente a las superficie de los 2 dientes en contacto, es decir, perpendicular a la denominada línea de engrane.

Se ha considerado un rendimiento de la transmisión entre pareja de engranajes de 0.98. Aclaramos al lector que en un engranaje helicoidal, lo habitual es considerar un rendimiento o eficiencia de 0,99. Pero en el programa, de nuevo, con el marchamo de calidad por sobredimensionamiento, se ha puesto 0,98 (Calidad V por sobredimensionamiento)

Los cálculos de resistencia de todas las parejas de engranajes estarán afectados por el par a la salida de la caja de cambio y su relación individual para el piñón conductor de cada pareja.

EJECUTANDO EL SOFTWARE DE CÁLCULO

Con estos datos y los datos geométricos de los engranajes se utiliza el programa de cálculo.

Es el momento de fijar las condiciones de trabajo de cada pareja de engranajes que integran la transmisión, condiciones que se implementan en forma de par y régimen, y aplicando el límite de tracción en ruedas a cada pareja.

Engranajes de la reducción final de la caja

Par en el engranaje conductor: Se trata de la pareja z1-z2 (13/44) (tablas 2 y 3)

El momento en el engranaje z1 (conductor) de 13 dientes es:

Régimen de giro del engranaje conductor: Para calcular el régimen de giro en los engranajes se podría optar por hacerlo con los datos de par máximo a su régimen de giro, o por hacerlo con los datos del par a lo que hemos denominado “régimen regulado” (condiciones reales de trabajo exigente)

Veamos:

1º Cálculo a régimen de par máximo, 45,5 mkg (446) a 1600 rpm, supone una potencia

2º Cálculo a régimen “regulado”, 42,0 mkg a 2250 rpm

Así que como 101<132, se elige, el régimen “regulado” (Calidad VI por sobredimensionado)

El régimen de giro es:

Engranajes de la gama media

Par en el engranaje conductor: Se trata de la pareja z1-z2 (29/30) (tablas 2 y 3)

Ahora se calcula el par en el engranaje z1 (29 dientes) así como el régimen de giro del engranaje conductor: 

Gama Creep

Par en el engranaje conductor: Se trata de la pareja z1-z2 (15/68) (tablas 2 y 3), y el régimen de giro del engranaje conductor:

4ª marcha, gama media

Se trata de la pareja z1-z2 (32/25) (tablas 2 y 3) Se calcula el par en el engranaje z (32)

Se insiste que para los cálculos hay que considerar que los esfuerzos provienen desde el motor hacia las ruedas, o bien por la resistencia al avance y que se traslada a la salida de la caja de cambios.

Veamos este caso, el de 4ª marcha de gama media. Por una parte si consideramos el límite de tracción, es decir, viniendo los esfuerzos vía palieres, entonces se obtiene un momento máximo de 98,62 mkg = 967,5 Nm

Mientras que si analizamos los esfuerzos que pueden provenir vía embrague, nunca serán mayores que los que pueda proporcionar el motor, es decir, 45,5 mkg = 446 Nm que es el par máximo de motor.

Claramente 967 > 446 por lo que es este último valor el que se toma para los cálculos.

Idénticas operaciones, ser realizan para la 3ª, 2ª y 1ª velocidades de la gama media. Para no alargar en demasía, ponemos solamente el ejemplo de la 1ª marcha de gama media

1ª marcha z19-z42 gama media:

Se trata de la pareja z1-z2 (19/42) (tablas 2 y 3). Se calcula el par en el engranaje z19 , y el régimen de giro a régimen de potencia máxima (el más desfavorable):

RESUMEN DE DATOS OBTENIDOS

Una vez ejecutado el programa, los resultados van a ofrecer multitud de información (en realidad el programa proporciona por impresora hasta 3 hojas de salida con datos organizados por bloques) pero destacando las tensiones en los dientes, así como vida en horas y ciclos; datos que se pueden extrapolar para presupone la fiabilidad de la transmisión diseñada.

La tabla 4, resumen de resultados ofrece los datos de salida:

  • σb: Tensión calculada a flexión (kg/mm2)
  • σs: Tensión calculada a presión superficial (kg/mm2)
  • Vida-h: Vida en horas del engranaje (calculada tanto con la tensión a flexión como con el dato obtenido de la tensión a presión superficial, así como de la relación de contacto, nº de dientes en contacto, para repartir las cargas al engranaje conducido
  • Vida-Ciclos: Los ciclos están relacionados con las veces que los dientes entran en contacto en base a la relación de transmisión y a la relación de contacto entre dientes. La vida en ciclos, de giros de la pareja con los datos tanto de la tensión a flexión, como de la presión superficial
  • ρT: Es la relación de contacto total, es decir, el nº de dientes en contacto, que transmiten el esfuerzo en cada momento
Imponente trasera ampliamente sobredimensionada

Las celdas de color “amarillo” de la tabla 4 indica que los esfuerzos desde el motor, considerando el par máximo del mismo, es menor que el par límite de tracción y es por lo que se eligen los datos procedentes del motor, pues hacerlo desde el par límite de tracción sería absurdo pues ese motor jamás podrá superar el esfuerzo proveniente de las ruedas.

Sin embargo, al analizar los datos de las gamas, superlentas, trabajo, transporte y retroceso, los pares son mayores que los del motor y entonces son estos los que se utilizan en el cálculo. Es decir, siempre se elige el mayor par para tener siempre el diseño de la transmisión del lado de la seguridad, máximo número de horas y ciclos de trabajo.

Sobre los datos obtenidos

De los datos de salida quizá el más interesante para el lector sea el de la vida en horas.

Obsérvese en la tabla 4 como el engranaje más crítico es el de 15 dientes de la gama creep que solo le da 168 h

Mientras el engranaje más “longevo” sería el de la 4ª velocidad con 24698 h.

Quizá pudiese pensar el lector que no parece mucho pero es bastante más que lo necesario.

Un engranaje que en las peores condiciones posibles proporciona 24698 h significa que duraría esas horas si el tractor estuviese toda su vida operativa solamente trabajando con ese engranaje y en régimen de 2250 rev/min, con su peso máximo autorizado… Una hipótesis que en la realidad es imposible.

No es mala vista para una caja con 30000 h de uso

Incluso el engranaje de 168 h para la gama superlenta no es poco pues tampoco es habitual la utilización de esta relación en las condiciones descritas del peso máximo autorizado y sobre un suelo con máximo nivel de agarre, es decir en condiciones de límite máximo de tracción…

En cuanto a las tensiones, a flexión y presión superficial, están todas las calculadas por debajo de los valores admisibles descritos en el apartado condiciones de trabajo de la transmisión.

También es muy importante observar el parámetro ρT y que es la relación de contacto entre dos dientes. Es decir, expresa entre cuantos dientes se distribuye el esfuerzo.

FINALIZANDO

En fin que este ejemplo haya resultado didáctico y lo más ameno posible, de cómo unos cálculos teóricos, hechos en la ingeniería de una empresa española en los años 80, han culminado en tractores que tras 20000 y 30000 h siguen funcionando y dando satisfacciones a sus propietarios.

1ª entrega: cálculo de componentes de la transmisión en un tractor agrícola

 By: Catalán Mogorrón, H.