lunes, 10 de abril de 2017

LOS SALTOS DE LOS TRACTORES (POWER HOP; GALOPE O CABALGAMIENTO)

EL PROBLEMA
¿Acaso no te ha ocurrido que de pronto el tractor, haciendo labor de tiro, empieza a saltar? Los saltos se producen del eje delantero y “acojona” tanto que tienes que reducir el esfuerzo de tiro porque si no lo saltos van a más y puedes romper el eje delantero o cualquier componente de la transmisión al eje.
El fenómeno es viejo y conocido. Los anglosajones le llaman “power hop” y nosotros pues le llamamos “cabalgamiento”, “galope” o simplemente “saltos”. Este tiro se produce en aperos arrastrados pues en los suspendidos con las regulaciones automáticas del sistema elevador no se llega a encontrar el punto de “galope”. También es más frecuente en tractores con eje delantero motriz (EDM) pero también puede ocurrir en tractores de ejes isodiamétricos.
La firma Deere&Co (John Deere) ha sido la empresa que, históricamente, más ha estudiado el fenómeno. Sus ingenieros desde los centros de investigación de la compañía en Moline (Illinois) y Waterlo (Iowa) son de los estudiosos más reconocidos del fenómeno pero también ha sido muy estudiado en las universidades pues es un tema que da campo suficiente para publicaciones de investigación, proyectos fin de carrera, tesis doctorales… y en concreto la que fue la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de la Universidad Politécnica de Madrid inició en 1993 una serie de experimentos con el power hop que originó que estuviese como referente en este campo de investigación.
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¿POR QUÉ SALTA?
¿Parámetros que intervienen? Salta porque se produce una confluencia de particularidades: los neumáticos (tamaño y tipo), la presión de los mismos, el peso que gravita sobre cada eje y del tractor completo, la geometría del tractor (batalla y longitud), la relación “cinemática” entre eje delantero y trasero, velocidad de trabajo, geometría del enganche (línea virtual del tiro del apero arrastrado) y esfuerzo de tiro.
A veces alterando uno solo de los parámetros anteriores se reduce o se anula el “galope”, en otras ocasiones es necesario actuar sobre 2 o más parámetros.
En los tractores de doble tracción el eje delantero tiene, o debe tener, una velocidad lineal de avance diferente a la del eje trasero. Por una parte la velocidad de rotación son diferentes porque los diámetros de las ruedas de ambos ejes son diferentes (Relación de Radios y Relación Mecánica) y por otra las velocidades lineales se diseñan para que sean similares pero siempre debe ser ligeramente superior la del eje delantero (del 1 al 6 %) y que se llama Anticipo (A)

  • Si A<0 el Anticipo es negativo y las ruedas traseras “empujan” a las delanteras al conectar la doble tracción, o lo que es lo mismo, el eje delantero “frena” al trasero
  • Si A>0 el Anticipo es positivo y las ruedas delanteras “tiran” de las traseras consiguiendo un efecto positivo al conectar la doble tracción. Pero si A es positivo y demasiado grande el eje delantero está sobrecargado y los neumáticos patinan excesivamente produciendo tensiones y desgastes.
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¿CÓMO EVITARLO?
Lo más sencillo es actuar sobre la presión de inflado de ambos ejes. La “receta” tradicional suele ser bajar la presión de inflado del eje delantero y subir las del trasero, aunque a veces, en función de las condiciones de partida, es al revés y ¡ojo!, siempre dentro de las recomendadas por el fabricante. Si con ello lo hemos solucionado perfecto, aunque desgraciadamente no es habitual encontrar la solución de forma tan sencilla. Así que preparemos nuestro tractor y equipamiento para una jornada de campo hasta conseguir anular el “cabalgamiento”
Lo primero es conocer la situación en la que se produce el "cabalgamiento", así que hay que pesar el tractor. El pesado se debe hacer de cada eje por separado. Te marchas a la báscula del pueblo y pesas ambos ejes. Si quieres hacer una tercera pesada del tractor completo verás que la suma de los pesos de ejes coincide con la total. Lo normal es que hayas obtenido una cifra del 40-45% en el eje delantero y un 60-55% en el eje traseros ¿es así?
Comprueba y apunta si llevas o no agua en las ruedas y mide también la presión en ambos ejes.
Vete al campo y con el apero que le hace “saltar” (normalmente una grada arrastrada) Lleva un compañero en un coche de apoyo porque necesitamos llevar también un compresor de aire (si no lo lleva el tractor) y contrapesos (delanteros y si tienes también traseros)
Power hop en John Deere 9R (2016)
Comienzas a labrar a la velocidad habitual y vas observando cuando se detecta el “galope” (porque se supone que lo has detectado previamente porque si no esta prueba no tiene sentido y tú tractor con tu apero están en condiciones óptimas)
De presiones: Si hay galope, empieza modificando la presión en los neumáticos. Como he comentado, lo más habitual para evitar el “galope” es bajar la presión del eje delantero, por ejemplo de 1,4 a 1,0; Sin cambiar presión en el eje trasero. Otras veces sin embargo conviene dejar más “rígido” el puente delantero y dejar con menos presión el “trasero”. No se puede dar una receta general pues depende de la medición del Anticipo que se haya obtenido en otro ensayo anterior.
Cada vez que modifiques un parámetro debes de nuevo iniciar el trabajo a ver si se ha solucionado, si no es así, se modifica otro parámetro. La jornada será un constante "prueba-error".
Puedes continuar bajando presiones en un eje hasta el límite inferior (normalmente 0,8 o 0,9 y ¡siempre respetando lo que diga el fabricante!)  
Quizá el 1º vídeo sobre power hop
De reparto de pesos: Cuando se vea que se mejora con un juego de presiones pero no se elimina del todo, lo mejor es dejar ahí las presiones y entonces ir modificando los pesos. Efectivamente, si todavía tienes galope tras el juego con las presiones, es el momento de “jugar” con el reparto de pesos. Lo normal es que tengas que subir el peso, colocando contrapesos, en el eje delantero. Vete añadiendo pastillas y vuelves a probar.
Si jugando con los contrapesos delanteros no lo consigues entonces debes jugar también con los traeros y normalmente va a ser reducir el peso del eje trasero.
A estas alturas deberías tener solucionado los “saltos”, si no es así es que seguramente llevas agua en las ruedas y entonces debes proceder a vaciar de agua, o parte de ella.
Al final lo conseguirás, se trata solamente de buscar el equilibrio. Una vez que lo hayas conseguido, debes volver al pueblo y comprobar de nuevo los pesos sobre cada eje. ¿a que han variado mucho? Seguro que ahora estás en una proporción cercana al 50-50 ¿si?
Power hop en isodiamétrico
Efectivamente es así, y ahora los tractores de doble tracción tienen una proporción muy parecida al 50-50 en estático para que en dinámico (trabajando) pues se llegue a una 45-55. Esto significa que normalmente los ejes delanteros están sobrecargados pero así es como se diseñan ahora los tractores.
Por último comprueba que los pesos de cada eje no superan lo que dice el fabricante sobre la MMA (Masa Máxima Autorizada) sobre cada eje, y tampoco la suma de ambos supera a la máxima que dice el fabricante (además de fatigas y sobrecargas no previstas ni diseñadas por el fabricante te arriesgas a una buena multa)
Espero haber ayudado.

Fuentes consultadas:
  • Teoría de la Tracción de Tractores Agrícolas; 2006; P. Linares; H. Catalán; V. Méndez. ISBN: 84-7401-196-5
  • Tesis doctoral: Análisis del comportamiento en tracción de vehículos agrícolas de simple y doble tracción. 1996. H. Catalán Mogorrón
  • Tesis doctoral: Efecto del lastre en tractores agrícolas de simple y doble tracción y su análisis con la teoría de predicción de ASAE. 2009. Pedro LaCalle Villalón
  • Tractor PT: A traction prediction software for agricultural tractors; 2008; Catalán H.; Linares P.; Méndez V.; Computers and Electronics in Agriculture. ISSN: 0168-1699;. 

6 comentarios:

  1. Hola, pensaba que este efecto era por ser el eje trasero rígido y trepar el piñón de ataque sobre la corona del diferencial, ¿no se puede alejar o acercar más el apero para que haga una resistencia al avance del tractor diferente?. En otro artículo hablabas de los brazos suspendidos ¿no es suficiente con eso?. Un saludo.

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    1. Seguro Carlos que poniendo los brazos del elevador en oscilante solucionas mucho el problema, pero normalmente el "galope" se produce más con aperos arrastrados y sobre todo cuando estudias el problema y quieres reproducirlo lo que haces es enganchar un tractor "freno" al tractor de tiro y en ese caso no interviene para nada los brazos del elevador. Es un tema de geometría y dinámica de tiro y que se da sobremanera en tractores convencionales (ejes con ruedas de diferente tamaño) y con la doble tracción conectada.

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  2. Helio,

    a nosotros nos pasó y creo que lo solucionamos. Sobre todo lo sufrimos en verano, cuando el terreno está duro y el neumático tracciona peor. Cuando hay buen tempero, el problema no aparecía tan claramente.

    La solución que le dimos fue cambiar la presión de los neumáticos: delantero con 1 bar y los traseros con 1,5 bar. Además, añadimos peso en el puente delantero hasta tener una relación de pesos del 50/50.

    Saludos.
    Twins' Farm
    www.twins-farm.es

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    1. Efectivamente el caso vuestro es el típico ejemplo de como sucede y como se soluciona. Hubiese sido muy interesante que hubieseis sacado fotos y vídeo y así hacer una entrada mucho más concreta.

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  3. Pienso que normalmente eso sucede cuando el tractor tiene que vencer mucha resistencia y su peso al ser menor empieza a votar

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  4. María del Mar Muñoz Marín (4M)22 de abril de 2017, 9:58

    ¡Me he comprado el libro de la Teoría de la tracción! No lo conocía, así que la foto me vino "especial" para preguntar por él. Ya contaré que me ha parecido.

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