viernes, 29 de mayo de 2015

CITIUS, ALTIUS, FORTIUS NUEVOS DESARROLLOS DE NEUMÁTICOS AGRÍCOLAS: LA BAJA PRESIÓN

EL NEUMÁTICO: CLAVE PARA UNA BUENA PRESTACIÓN
Citius, altius y fortius: Tractores cada vez más grandes, más pesados, más rápidos... y casi siempre montados sobre neumáticos. Difícil dilema, difícil solución a la ecuación: neumático agrícola que debe ser capaz de transmitir al suelo el par en las ruedas y transformarlo en fuerza de tracción pero además minimizando la compactación del suelo y reduciendo el consumo energético. ¿No es mucho pedir?:
  • Economía: El neumático debe proporcionar más tracción con más capacidad de carga y con una vida útil superior. De esta forma se mejora la eficiencia y se reduce el consumo
  • Ecológico o al menos cuidadoso con el medio ambiente: con menos compactación del suelo que significa, de nuevo, reducción en el consumo
  • Ergonomía: además el neumático óptimo debe ser confortable sin olvidar maximizar la seguridad en la conducción
TRABAJO EN CAMPO: MÍNIMA PRESIÓN POSIBLE ¿POR QUÉ?
Comparativo: convencional&alta flexibilidad

La respuesta es que si se reduce la presión transmitida al suelo se reduce la profundidad de la rodada.
Parámetros medios aseguran que con carácter general si un neumático agrícola sobre terreno blando con una presión de 1 bar dejar 6 a 8 cm de profundidad de huella, con 4 bar la profundidad de rodada iría a 10-15 cm. Además, considerando un esfuerzo de tracción constante, a menor presión se incrementa la capacidad de tiro y se reduce el deslizamiento.
Pero los datos anteriores se refieren al neumático trabajando en terreno agrícola pero ¿que ocurre al estar sobre camino o carretera? Entonces el resultado de la ecuación es el contrario: En terreno duro conviene usar la mayor presión posible puesto que se incrementa la capacidad de carga y se reduce la resistencia a la rodadura.
Neumático Alta flexibilidad (cortesía Bridgestone)
Es decir, que en función de que prime el trabajo de transporte o el trabajo en laboreo se deberá optar por una presión u otra. ¿Y esto como se "come" si el tractor es un vehículo todocamino y todotrabajo?
Repasemos los parámetros que debemos ir teniendo claros:
  • Aumentar el peso significa aumentar la resistencia a la rodadura
  • A mayor resistencia a la rodadura más consumo
  • A más peso menor deslizamiento (¡en unos límites, sin pasarse!)
  • Menor deslizamiento significa más eficiencia en la tracción, o sea ¡menos consumo!
PRESIÓN Vs COMPACTACIÓN
De forma aproximada se establece que la presión transmitida al suelo es la misma que la de inflado del neumático.
Menor presión = menor compactación = mayor respeto al suelo = más rendimiento = más productividad
Una sencilla fórmula matemática para un fenómeno físico P = F/S: es decir que la presión (P) es el cociente entre la Fuerza (F, peso) y la Superficie (S) y que en palabras sencillas significa: a mayor huella en el suelo menor presión ejercida para una misma carga.
Test de neumáticos (VER VÍDEO)
¿Cómo se aumenta la huella?: se disponen de varias opciones
  • Tractores doble tracción: hoy ya prácticamente todos los tractores son ya así
  • Utilizar neumáticos de estructura radial en vez de la diagonal: los neumáticos radiales llegan al campo a comienzos de los años 80
  • Incrementar el ancho de balón: los denominados neumáticos de gran volumen y alta flotabilidad
  • Utilizar la banda de rodadura o la cadena: la cadena siempre ha sido la solución óptima para grandes esfuerzos de tracción pero tenía inconvenientes en transporte que han sido solucionados por la banda de caucho
  • Utilizar rueda gemela: muy habitual en grandes potencias y en explotaciones donde no hay limitación por la técnica de cultivo
NEUMÁTICOS DE BAJA PRESIÓN
Fendt 828 con variación de presión de inflado

Conociendo la relación directa entre presión y compactación parece lógico que a un buen agricultor se le ocurra optar por variar la presión en función del trabajo que va a hacer pero ¿cuántos lo hacen? Y sobre todo ¿Cuánto tiempo y medios necesito para hacerlo? Algunos buenos fabricantes de tractores dotan a sus máquinas con sistemas de variación de inflado, pero no es una solución barata.
Cambio de presión desde el puesto de conducción: Es el caso por ejemplo que presenta Fendt en algunos de sus tractores y que le denominan Variogrip . En realidad el sistema de Fendt es el primer sistema de ajuste variable de la presión de inflado del neumático comercializado para tractores que ya viene integrado en el diseño del tractor. En el caso de Fendt es posible almacenar dos configuraciones de presión para los ejes delantero y trasero, esto permite trabajar a presiones más bajas y circular a presiones más altas.
Concepto VF: presión constante a cualquier velocidad (Mitas)
Sin duda es una buena solución pero no es una solución "universal". En realidad una buena solución es aquella que es fácilmente alcanzable para todos y justo eso es lo que los departamentos de ventas de los principales fabricantes de neumáticos agrícolas han pedido a sus ingenierías y ¡eureka! Los fabricantes “Premium” ya tienen o están concibiendo neumáticos capaces de rodar a baja presión.
Si hasta ahora el límite mínimo de presión de inflado podía estar en 1 a 1,2 bar con neumáticos de baja presión se puede seguir descendiendo. Hasta ahora sobrepasar a la baja los 1-1,2 bar significaba tener problemas de fatiga en los flancos y llegaba a ser peligroso si se quiere rodar rápido en transporte.
Con neumáticos de tecnología clásica la regla que rige el comportamiento afirma que la presión es función de la carga y la velocidad. La regla la marca el denominado Índice de flexión:
Si la carga aumenta, la presión aumenta; y si la velocidad aumenta, la presión aumenta.
Los neumáticos de baja presión pueden trabajar y circular a menos de 1 bar sin fatiga, es decir se “rompe” la regla anterior.
El objetivo de la baja presión es maximizar la capacidad de tracción limitando la compactación del suelo. Son neumáticos que flexionan lo máximo posible soportando carga sin hundirse en el suelo. Además al flexionar tanto aumenta la superficie de huella y se reduce la compactación.
Sin embargo los neumáticos de baja presión deben ser capaces de optimizar la presión independientemente de la velocidad (en un intervalo). La clave está en ser capaz de desarrollar una tecnología que proporciona una deflexión importante de los flancos, permitiendo que el neumático pueda usarse a una presión de inflado menor.
Un neumático de baja presión adopta un perfil cuya banda de rodadura es más plana que en uno convencional, es decir la diferencia radica en el diseño especial de la carcasa y la construcción del talón, que permiten un mayor grado de flexión de los costados.
Comparativa de pisada y compactación
Cada vez se ven más tractores calzados con este tipo de neumáticos que además resultan fáciles de distinguir porque para los no habituados les parece incluso alarmante la falta de presión.
Al comparar un neumático estándar con uno de alta flexibilidad (baja presión) se concluye que:
  • El neumático de baja presión es capaz de transportar la misma carga a menor presión o son capaces de transportar más carga con la misma presión de inflado, es decir son más eficientes en transporte
  • Menor presión significa huella más larga y ancha que a su vez significa menor compactación del terreno
  • Más huella significa más tacos en contacto con el suelo, es decir mejor tracción
RETOS Y PRECIOS
Si algún lector ha conseguido llegar hasta aquí seguro que se estará preguntando “si esto de la baja presión es tan bueno porque no lo lleva todo el mundo”… Pues sí seguro que la respuesta está en lo que el sufrido lector está pensando: el precio.
Un nuevo concepto: Pneutrac (Mitas)
Indudablemente la tecnología de la baja presión es más cara que la convencional. ¿Por qué?, bueno pues en primer lugar porque se trata de una tecnología novedosa y hay que amortizar las inversiones de los departamentos de I+D de las empresas (sí, los ingenieros tienen la mala costumbre de cobrar por lo que hacen, bueno esto no es una máxima generalizada siempre queda algún romántico que trabaja gratis pero eso es otro tema)
El agricultor está harto que unos y otros le aseguran “esto no es un gasto, debes contabilizarlo como inversión” (vaya “absurdez” pensará el agricultor puesto que al final yo lo que hago es rascarme la cartera, como siempre)
Si se acepta que efectivamente es una inversión (en realidad lo es), se debe tener la posibilidad del retorno de la inversión. ¿Y en base a qué calculo el retorno de mi gasto, perdón de mi inversión? ¿Cómo puedo amortizarla? De nuevo la respuesta a estas dos preguntas es que el retorno será vía a la mejora del rendimiento energético del tractor y la menor compactación del suelo.
Algunos fabricantes ofertan neumáticos de alta flexibilidad pero con el inconveniente que no pueden montarse en las mismas llantas. El reto es que los neumáticos ultraflexibles usen llantas estándar.
Tweel (Michelin)
La Administración ya sea a través de sus laboratorios o de sus centros de investigación (incluida la Universidad que debe estar siempre en primera fila de la vanguardia investigadora y no sólo en la divulgación de lo que “otros” hicieron) tiene que garantizar la realización de ensayos y test para poder comparar y diferenciar productos. Además si España se quedó sin fabricantes de tractores y cosechadoras todavía somos fabricantes, y buenos, de neumáticos, así que esto tampoco es excusa (recuerdo al lector que tanto Michelin como Firestone tienen estupendas fábricas en Valladolid y Puente de San Miguel respectivamente)

OFERTA BAJA PRESIÓN
Casi todos los fabricantes punteros disponen ya de oferta en baja presión. Michelin, Bridgestone-Firestone, Mitas-Continental-Cultor, Trelleborg… llevan, o llevarán, en sus catálogos este tipo de neumáticos. Además todos los fabricantes han hecho exhaustivas pruebas para constatar las ventajas de la tecnología y poder contar con los certificados de laboratorios oficiales e institutos tecnológicos que validen los resultados: incremento de huella en el suelo, reducción de esfuerzo de rodadura, aumento de capacidad de tracción, disminución de deslizamiento….
El agricultor ya puede encontrar en el mercado neumáticos de alta flexibilidad que normalmente los fabricantes les denominan como VF (Very High Flexion), Ultraflex, SFT (Super Flexion)...
Huella (Cort. Bridgestone)
En la actualidad todos los fabricantes están presentando sus novedades en las diferentes ferias internacionales de renombre: EIMA, SIMA, Bolonia… Por supuesto la oferta aún es relativamente pequeña y los fabricantes optan principalmente por ofrecerlos en primer lugar en potencias más grandes para ir extendiéndose por su gama.

OTROS
Dentro de “otros” quiero ofrecer algunos de los “inventos” o desarrollos que están haciendo los fabricantes punteros y algunos centros de investigación y que me han gustado especialmente.
  • Pneutrac: El fabricante Mitas con su socio tecnológico GalileoWheel obtuvieron el premio EIMA a la innovación técnica en la feria de Bolonia. Se trata de un neumático que puede trabajar a presión nula y además tiene una mejor eficiencia de tracción (según el fabricante la huella de este neumático es un 50 % mayor que la de su homólogo convencional. De momento sólo está en fase de pruebas y con unas dimensiones muy concretas, pero los vídeos que circulan por Internet son realmente muy interesantes
  • TweelTM: Dos conceptos que persiguen la misma idea que el Pneutrac y es la posibilidad de rodar sin aire. En este caso es Michelin quien lo ha desarrollado. El Tweel no es un neumático si no la fusión del neumático con la llanta. Se ha diseñado en base al uso de tecnología de materiales compuestos (composites) La estructura de la Tweel está compuesta por una banda de rodamiento de caucho, unida a la rueda por radios flexibles, lo que simplifica enormemente las operaciones de montaje y desmontaje. A día de hoy el Twell sólo se monta en vehículos de poco peso pero con la idea de desarrollarlo para grandes vehículos off-road. El fabricante habla de las mismas prestaciones de un neumático radial y mejorar el sistema de suspensión del vehículo.
Ensayos en laboratorios oficiales
VÍDEOS MUY INTERESANTES
A continuación muestro algunos vídeos que me han parecido muy interesantes en cuanto al desarrollo y pruebas de un neumático que promete mucho: el pneutrac.


3 comentarios:

  1. María del Mar Muñoz Marín (4M)21 de mayo de 2015, 17:38

    Fantastic, wonderful , accurate, brief, concise... Este post me ha enseñado sobre neumáticos agrícolas y me lo he pasado tan bien viendo los vídeos que no puedo entender la mierda de cochinas horas que he perdido en una putx escuela escuchando estupideces sobre neumáticos y que al final no me han servido para nada.
    Una vez más gracias.

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    1. Gracias 4M, te agradezco mucho, muchísimo, tus comentarios (que empiezan a ser habituales) tan elogiosos en alguna de las entradas de este "humilde blog"
      Lo que intento es hacer algo más "ameno" o "simpático" alguna de las lecciones que hemos recibido en las escuelas o facultades de agronomía, maquinaria o como se llamen ahora.
      Un saludo

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  2. Muy buena entrada. Enhorabuena

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