martes, 15 de octubre de 2019

MI PRIMERA BODEGA BRASILEÑA: VISITA VINÍCOLA VELHO AMÂNCIO


LA MEJOR VISITA CON LA MEJOR COMPAÑÍA
Con la ilusión de un “crío con zapatos nuevos”; así me sentía con la visita que tenía programada con los superalumnos de postgrado en la asignatura “Maquinaria específica para cultivos especiales”.
Hace ya una semanas que habíamos contactado con Vinícola Velho Amancio para concretar una visitas que a la postre ha resultado enriquecedora, agradable y formadora.
Una nueva experiencia, en un país, Brasil, sin gran experiencia en la elaboración de vinos, ni en el cultivo del viñedo, pero con ilusión y sabiendo muy bien el camino para llegar a la excelencia.

CUANDO TODO CAMBIA, CUANDO TODO ES NUEVO
Una bodega preciosa, pequeña, pero con la mejor tecnología, en el corazón del estado brasileño de Rio Grande do Sul. Tengo que decir que todo “choca”, por supuesto que sabía que me iba a encontrar las viñas brotando pero… a pesar de “saberlo” no te lo crees y claro es que tú acabas de vendimiar y aunque mentalmente te intentas preparar, ¿cómo lo consigues? cuando aún tu "estás limpiando las tijeras” ¿cómo te conciencias de que aquí estamos saliendo del invierno y las viñas acaban de “llorar”?
Otra escala: Tampoco es fácil explicar en latitudes con superficies de plantación muy humildes en comparación a las españolas nuestros números. Por ejemplo, cómo explicar que nuestra bodega Campos Reales contamos con más de 4000 hectáreas de viñedo, aunque eso podría ser incluso “sencillo” si también quieres explicar que tenemos de vecinos a bodegas como Virgen de las Viñas con más de 200 millones de kg de uva, más de 20.000 ha y alrededor de 2000 socios.
Cultivo y clima: No solo me refiero a que estamos en hemisferios diferentes, que cuando aquí hace frío allí hace calor o viceversa. Me refiero a nuestros inviernos fríos “siberianos” y nuestros veranos calurosos “africanos”. Los estados fenológicos son, por tanto, diferentes, adecuándose a las estaciones climáticas.
Esto es “otro mundo” (el nuevo mundo), pero es que no se parece a nada que yo haya visto entre viñedos italianos, franceses, portugueses y españoles. Aquí estás en pleno corazón verde, entre la espesura selvática de la naturaleza desbordada en todo su esplendor forestal y vegetal. Así que el cultivo debe ser, no hay otra opción, con cubierta vegetal. Así que el control de la hierba se debe hacer con escardas mecánicas periódicas.

VELHO AMANCIO
Una bodega familiar que se convierte en un proyecto de vida, con la iniciativa de una familia en la que ves implicados a 3 generaciones: padre, hijos y ya, también apuntan los nietos. 
La andadura del proyecto se inició apenas hace 20 años. Allá por 1999. La superficie dedicada al viñedo es muy pequeña para lo que estamos acostumbrados en España; sin embargo es la superficie justa para que una familia pueda llevarla solamente con ayuda puntual, unas 15 ha.
Variedades y Cultivo: No han escatimado a la hora de escoger los varietales de más renombre: Syrah, Sauvignon Blanc, la difícil siempre Pinot Noir, Merlot, Cabernet Sauvignon, Chardonnay y Malbec.
No falta agua, así que la densidad de plantación es alta; con marcos de 2,5*1 se van a 3300 cepas/ha
¿Y de lluvias?: Diría que aquí llueve un día y al otro también. Entre 1200 y 1700 mm/año con meses de 200 e incluso de 400 mm
En cuanto a la altimetría pues muy poca, el valle donde están colocadas las parcelas ronda los 200 m

Producción: Una bodega que sabe cuál es la producción óptima para obtener buenos vinos. Regulan, haciendo también poda en verde en el mes de noviembre, la producción para llegar a unos 4000-5000 kg/ha 
En cuanto a la producción tanto de vinos como espumosos, ronda 50.000-70.000 botellas anuales.
La bodega está en constante estudio del mercado brasileño, y observan la conveniencia entre vinos y espumosos (Vivelam), por eso están cambiando su proporción de ambos y ahora se están dirigiendo más al floreciente mercado de los espumosos elaborados según el método tradicional champenoise (originario de la región francesa de Champagne) es decir, una primera fermentación en la cual dejan hasta 6 meses en depósito como vino base y posterior embotellado donde se vuelve a hacer otra fermentación alcohólica, la segunda llegando al grado alcohólico y carbónico deseado. Posteriormente eliminan el sedimento colocando los cuellos en solución refrigerante (-25ºC) y haciendo el degüello.
Para sus diferentes espumosos (brut, brut nature, extra brut) utilizan las variedades Chardonnay, Pinot Noir e Syrah.
Buenas prácticas: Lluvias tan frecuentes garantizan una humedad que con la temperatura elevada de la zona es sinónimo de “hongos”. Esto significa que no se puede "bajar la guardia" y hay que estar controlando con métodos preventivos la aparición de posibles hongos: azufres, curas con cobre y otros fungicidas, acompañado de efectivos “mojantes”.
Entre las enfermedades más comunes el fungo antracnose que causa daños en los racimos (mancha negra); el oídio (ceniza) y también el temido mildiu.
Vendimia: La cosecha en Brasil se produce entre enero y marzo. El problema pueden ser los excesos de lluvia.
Hay años que puede llover un día, dos días, y no pasa nada. Pero cuando llueve, sale el sol, llueve... sin dejar recolectar, entonces los daños pueden ser importantes.
La bodega: Impresionante, pequeña pero bonita, y sin escatimar en los mejores materiales y condiciones para la elaboración: inoxidable 316 L, temperatura controlada...
Y, obligado, referirme a la arquitectura de la bodega: muy cuidada con profusión de elementos nobles en su construcción: madera y piedra. Buen gusto a la hora de diseñar sus interiores que han conseguido una bodega efectiva a la vez que atractiva.

MERCADO BRASILEÑO
¡Impresionante naturaleza!, ¿cómo explicar?
Es justo lo que se ve: un árbol brota de uno
de los postes extremos del emparrado?
El mercado brasileño del vino es un mercado muy interesante para los países productores.
Es cierto que para España nos resulta lejos, pero los vecinos portugueses, arropados por raíces e idioma común, son buenos representantes en las estanterías de los comercios. El otro hándicap para abrir nuestras exportaciones en Brasil es la proximidad de países productores como Chile, Uruguay y Argentina, sin olvidar, ojo, a los vinos californianos que llegan poco pero empiezan a llegar.
Actualmente la cifra de ventas en Brasil son de un 80% de vino de importación y el 20 % de vino de producción nacional.
En cuanto a espumosos, es curioso, el mercado brasileño se da la vuelta. La proporción aquí es de solo un 20 % de entrada de espumosos, cavas y champagne foráneos, y el 80 % es producto nacional.

DEGUSTACIÓN
No podía faltar, y puedo decir que si todo fue agradable, la parte de degustación la más agradable porque tuvimos una charla distendía y profesional sobre cada uno de los vinos que probábamos.
Vivelam Blanc: Se abrió la degustación con un espumoso “Premium” de la bodega elaborado con Chardonnay y Pinot Noir (pero sin contacto con el hollejo para no dar color)
Vivelam Rosé: Otro espumoso “Premium” con Chardonnay, Pinot Noir y Syraz (dejando muy poco contacto con el hollejo para dar solo un poco de color)
Posteriormente pasamos a los vinos, y aquí tuvimos una agradable compañía con un viticultor que sabe de lo que habla, Carlos Eugenio Daudt. El profesor Carlos, ahora jubilado, ha estado durante 46 años como profesor en la UFSM y es un consultor vitivinícola de reconocido prestigio, MSc y PhD en Enología y Ciencia de los Alimentos. Carlos Eugenio  es vecino de Amancio y con su propios viñedos y marca, Vinhos da Toka. Carlos es un buen vecino que llega al acuerdo con vinícola para que le procesen su uva (a escasos metros, literal, metros, de la bodega) e incluso puede llegar a venderles sus excedentes de uva si llegase el caso.
Malbec 2013: Este fue el vino de Vinhos da Toka (VT) elegido por el profesor Carlos para la degustación. Se trata de un malbec, cosecha 2013, sin pasar por barrica
Malbec 2017: Se terminó con otro malbec pasado por barrica.
Toda la degustación  estuvo acompañada de amena conversación y aporte técnico. Por ejemplo quiero destacar la, sin duda, curiosa vendimia de Carlos Eugenio. Cada día recoge solamente aquella uva en su grado justo de maduración. La guarda en bodega a 3 ºC y solamente cuando tiene todo recogido la procesa a temperatura de 5 a 8 ºC. Posteriormente adiciona la levadura a 15 ºC, fermentando sobre los 27 ºC.
Desbroce mecánico es la única opción en estas ricas tierras con hasta 1700 mm de lluvia anuales
VINO Y CINE: UNA CURIOSIDAD
Carlos Eugenio Daudt, ya he dicho que todo un personaje amante de los vinos y su cultura, se atrevió a recomendarnos filmes donde el vino es protagonista. Me hizo reír porque fue justo como yo empecé mis clases sobre el mundo del vino en la UFSM. Entre su recomendación y la mía aquí van algunas películas sobre este mundo fascinante:

  1. Sin techo ni ley ('Sans toit ni loi') Agnès Varda; Francia 1985
  2. Caminhando nas nuvens; Un paseo por las nubes (A Walk In the Clouds) Alfonso Arau; EEUU/México, 1992
  3. Sangre y vino ('Blood & Wine') de Bob Rafelson - EE.UU. 1996
  4. El viñedo. Esteban Schroeder - Uruguay/Chile 2000
  5. Mondovino; Jonathan Nossiter - EE.UU./Francia/Argentina/Italia 2004
  6. Entre umas e outras; Entre copas (Sideways) Alexander Payne; EEUU. 2004
  7. Um bom ano; Un buen año (A Good Year) 2006); Ridley Scott; Reino Unido/Francia 2006
  8. From Ground to GlassRob DaFoe - EE.UU. 2006
  9. Guerra de vinos ('Bottle shock') de Randall Miller - EE.UU. 2008
  10. O julgamento de Paris (Bottle Shock) 2009
  11. Bon appétit' de David Pinillos - España 2010
  12. Blood Into Wine' de Ryan Page y Christopher Pomerenke - EE.UU. 2010
  13. El camino del vino' de Nicolás Carreras - Argentina 2010
  14. Noche de vino y copas. Christian Madsen - Dinamarca 2011
  15. Tu seras mon fils de Gilles Legrand - Francia 2011
  16. Red Obsession' de David Roach y Warwick Ross - Australia 2013






lunes, 7 de octubre de 2019

CUESTIÓN DE DETALLE: LOS EMBRAGUES EN EL TRACTOR Y SU DIMENSIONAMIENTO


EMBRAGUES
Varias entradas se han dedicado al embrague en este mismo blog:
La entrada actual es menos descriptiva para ser más práctica a la hora de conocer como se realiza el dimensionamiento de un embrague. Sin embargo no he querido caer en la colocación de fórmulas de cálculo para hacer menos farragoso el post.
Como es sabido el embrague es un mecanismo que interviene en la línea de transmisión de potencia desde un eje motor hasta otro eje conducido, consiguiendo la unión temporal entre ejes. Un buen embrague debe ser capaz de:
  • Debe garantizar un funcionamiento progresivo y sin tirones
  • Transmitir todo el par recibido
  • Tener una larga vida útil
  • No necesitar apenas mantenimiento.
¿Uno o varios?: En cuanto a la transmisión se refiere, existe un embrague principal que se sitúa recibiendo el par que llega desde el motor y lo transmite hacia el eje primario de la caja de cambios. Pero un tractor convencional es normal que incorpore además otros embragues para la conexión de la toma de fuerza, o bien para la doble tracción o incluso para cajas con toma consta de potencia, bajo carga o powershift.
Tipos: Hay multitud de tipos de embragues que dan asimismo múltiples clasificaciones: bien por su método de accionamiento (mecánico, hidráulico, eléctrico…); o por su número de discos, monodisco, bidisco o multidisco; o por su medio de trabajo, secos o húmedos; o incluso por su forma de transmisión del par (fricción, fuerza hidráulica o electromagnética)…

Embrague multiláminas húmedo TDF 
EMBRAGUE DE FRICCIÓN
En esta entrada se analizarán, exclusivamente, los embragues de fricción, ya sean en seco o en húmedo.
Estos embragues utilizan la fricción entre dos superficies para transmitir el par entre ambos ejes. Debido a su versatilidad, es el tipo embrague de fricción es el más utilizado.
La gran ventaja competitiva de este tipo de embrague es que consiguen que el acople se produzca de forma progresiva debido a que entre ambos ejes, entrada y salida, se produce durante un tiempo una fricción que finaliza cuando se igualan las velocidades de giro de ambos ejes.
En su ventaja reside también su propia desventaja ya que la fricción origina calor que a la postre significa pérdida de energía y desgaste.
También cuentan con un "contra" a considerar y es que el par de transmisión es “limitado”.
Otros embragues: El mundo no se acaba con la "fricción”.
Un embrague muy popular es el denominado de arrastre. Se trata de embragues en los cuales el movimiento de giro entre los dos componentes se transmite por elementos “encastrados”. La ventaja es que no existe fricción (por ejemplo el manguito desplazable del bloqueo del diferencial) y otra inmensa ventaja es que son capaces de transmitir tanto par como aguanten los ejes.
Un embrague que combina las ventajas de los de fricción con los de arrastre son los propios sincronizadores de una caja de cambios: el de fricción lleva a los dos ejes a la misma velocidad de forma progresiva y luego el de arrastre los engarza solidarios.
Otro tipo habitual en el tractor es el denominado centrífugo y que es el que se suele usar para conectar el compresor de los equipos de aire acondicionado.

CÁLCULOS
Embrague TDF tractor Kubota K1

El diseño de un embrague se hace de forma condicionada. Los cálculos dependen del servicio al que se dedica.
En el embrague principal, el de la línea de transmisión, el diseño se condiciona a la caja de cambios a la que da servicio.
En una caja convencional, con engranajes sincronizados, se montarán embragues de fricción. En una caja powershift, cambio bajo carga, lo habitual es montar embragues de fricción multiláminas pero emparejados (velocidades “pares” e “impares”)
Predimensionamiento: El embrague, con unas características del motor y de la caja que debe unir e incluso del tractor en el que irá montado, se debe predimensionar y para ello, lo primero, es disponer de todos los datos necesarios del tractor y que son referentes tanto al motor, como a la transmisión y como las propias del vehículo. Los criterios fundamentales a considerar son el par a transmitir, energía capaz de disipar, ergonomía en el pedal (fuerza necesaria) y duración mínima para un uso dado.
  • Del motor se necesitan conocer datos como la potencia máxima, el par máximo y las revoluciones a las que se producen
  • De la transmisión es necesario conocer las relaciones de las diferentes cajas (velocidades, grupos, reductoras…) así como las del grupo cónico y las reducciones finales
  • En cuanto al vehículo interesa sobre manera conocer los juegos de neumáticos y, fundamental, el peso máximo autorizado. Quiero llamar la atención de la importancia del peso máximo autorizado (MMA) ya que todos los datos se deben calcular con este dato. Es por lo que insisto tanto a los fabricantes que deben proporcionar la MMA para que el cliente sepa como los ingenieros han calculado no solo los embragues si no también los frenos.
Realizados estos cálculos se debe acudir a un catálogo de un proveedor puntero de embragues. Lo habitual es la colaboración entre cliente-proveedor para la elección definitiva del embrague pues incluso con todo el trabajo realizado aún queda mucho trabajo por hacer. Resta, por ejemplo, analizar y confeccionar los componentes que mejor se adaptan al tractor que se está diseñando y que configuran el conocido como “conjunto embrague”: diafragma, tirantes, arandelas para la histéresis, muelles de amortiguación...

NO ES LO MISMO
Así que el lector entiende que no es lo mismo calcular un embrague para la transmisión, que para la conexión de la doble tracción, o para la toma de fuerza, o incluso para un cambio bajo carga tipo Hi-Lo.
En el caso del embrague principal, el de la transmisión, lo más habitual es iniciar los cálculos simplificados desde las dimensiones de los forros del disco ya que un embrague de fricción se calcula por el par máximo a transmitir. Huelga aclarar que el par que deberá desarrollar el embrague será mayor que el que se desea transmitir; si no se hiciese así el embrague patinaría (no se llegan a igualar las velocidades del eje conductor y conducido) y no transmitirá el par exigido.
Premisa ergonómica: Para el cálculo del par máximo a transmitir se necesita conocer la fuerza de unión de los discos que depende de la “fuerza máxima en el pedal”. La fuerza máxima óptima que se fija en el pedal de un tractor ronda los 100-150 N (Fped)
La presión necesaria en la superficie de contacto se consigue en base a la fuerza que une a los discos (carga del plato sobre el disco Fdiaf o fuerza aplicada en el diafragma). Esta relación es la que origina la relación de desmultiplicación que se debe obtener para cumplir el criterio de ergonomía
Multidiscos para DT y BiSpeed tractor K1
Un ejemplo, si la fuerza que debe ejercer el diafragma es de 3000 N y se elige 150 N como fuerza máxima en el pedal, la relación de desmultiplicación a conseguir es de 3000/150 = 20
Existe una relación de palanca entre el diafragma y el plato que está cercano a 4; es decir que si la Fdiaf = 3000 N la fuerza normal (Fn) en el plato es 4*3000 = 12000 N
También hay que considerar y prever el comportamiento del embrague según vayan pasando las horas de funcionamiento (lo habitual es diseñar el embrague con la hipótesis de desgaste uniforme ya que así se sobredimensiona más el embrague)
Además falta un factor de seguridad debido a que durante el funcionamiento siempre se producirán puntas de choque que en realidad son desconocidas. Este factor de seguridad K lo determina la experiencia; valores habituales están entre 2 y 4.
Par de rozamiento (Troz): Obtenida la fuerza normal se puede calcular el par de rozamiento. El par que el embrague tiene que transmitir es el producto de la fuerza tangencial por la distancia que a su vez es función de la fuerza normal (presión que ejerce el plato y superficie del forro que es la superficie de contacto y que está definida por los diámetros exterior e interior del forro, Re y Ri)
Todos los cálculos se hace mediante elementos diferenciales que posteriormente se suman (lo que se conoce como “integrar”) Los cálculos se realizan casi con generalidad con programas de simulación por elementos finitos que no es otra cosa que software especializado para hacer de forma muy rápida cálculos engorrosos.
Para evitar caer en la tentación de poner fórmulas matemáticas, diré solamente que los cálculos nos conducen a relacionar la Fuerza normal que une los discos Fn con el par de rozamiento, con el coeficiente de fricción µ  y con la superficie de contacto.
Disipación del calor: El siguiente punto importante y determinante en el diseño del embrague es conocer como se disipará el calor generado en la fricción durante el periodo que hay deslizamiento (tiempo de embragado temb)
La fricción generada origina una gran cantidad de calor en la superficie de contacto. A medida que se van igualando las velocidades de giro, se aumenta el par de rozamiento, y se disminuye el deslizamiento. Pero el calor generado debe ser absorbido o transmitido al aire o al aceite cuidando que no llegue a sobrepasar la capacidad calorífica del embrague.
La energía producida depende mucho de la forma de conducción, también de la labor que se está realizando, por ejemplos los trabajos de pala son los que más estrés originan en los embragues. Por ello un buen diseño será aquel que tenga en cuenta este trabajo.
El tiempo de embragado se calcula planteando unos equilibrios de momentos torsores tanto en el eje de entrada como el de salida. En definitiva aparece un trabajo de rozamiento que se transforma en calor y que es de nuevo una integral que depende del par de rozamiento, de las velocidades angulares y del tiempo de embragado.
Con el dato del calor generado y su disipación (kcal/cm2) el ingeniero puede predecir y recomendar la frecuencia máxima de maniobras por unidad de tiempo que puede hacer ese embrague.
Multidiscos seco de Ferrari F1
Los fabricantes de embragues recomiendan que se elija un embrague con un par de rozamiento mayor, por supuesto, al par máximo a transmitir, pero no mucho mayor, ¿por qué? Pues porque a mayor par de rozamiento menor es el tiempo de embragado, dicho de otra forma, cuanto más par de rozamiento desarrolla un embrague más rápido embraga. Pero el calor generado lo desarrolla en menos tiempo y quizá esto signifique que sea crítica su evacuación y mayores las posibilidades de dañar un embrague.
Duración: Para terminar con el prediseño hay que calcular la duración presumible. Este será el dato que defina el espesor del forro.
Para el cálculo se necesita conocer tanto el coeficiente de abrasión del forro como su superficie. Ahora toca aplicar la propia experiencia para definir el número de accionamientos del embrague en un tractor de las características del que se está diseñado. En función de la vida útil que se quiera fijar se obtiene un espesor u otro.
De discos: el material de fricción debe ser capaz de resistir altas temperaturas manteniendo sus propiedades; ser capaz de disipar calor con suficiente facilidad; tener alta resistencia al desgaste y un buen comportamiento ante los cambios atmosféricos como humedad y temperatura.
Un disco orgánico se compone de un tejido de fibras de cobre o latón y poliamida. Los carbocerámicos son simbiosis de carbono y cerámica (son muy utilizados en multidisco, característicos por tener una conexión abrupta pero capaces de transmitir mucho par) El Kevlar es la “fibra de moda”. El disco sinterizado (fabricado por compresión con polvo de metales) son muy buenos y “caros”.
Otros cálculos: Hay muchos otros cálculos que también se deben realizar. Están por ejemplo los asociados al diseño de arandelas y muelles de amortiguación.
Otros cálculos son los concernientes a las vibraciones. En tractores "modernos" que han ido subiendo el par motor pero bajando el tamaño de los motores y de sus volantes de inercia, está siendo habitual que el ingeniero deba recurrir a los embragues multiláminas por no tener superficie suficiente en el volante motor para transmitir el par exigido. Pero los embragues multiláminas son propensos a la vibración y eso es necesario considerarlo en este diseño particular.

Multidiscos Hi-Lo tractor K1
MULTIDISCOS ¿SECO O HÚMEDO?
Como se veía en el apartado anterior, puede darse el caso que el embrague monodisco no sea capaz de transmitir todo el par motor, así que se debe recurrir a los de discos múltiples.
El montaje habitual es que los discos metálicos “hembras” se coloquen en el mandril en el eje primario; intercalados van los discos “machos” unidos al volante. Un pistón mueve los discos las parejas (platos) para juntarlos. Al dejar de mandar aceite unos muelles liberan el mecanismo.
La gran ventaja de los paquetes multidiscos es el tamaño puesto que se puede "apilar". El par de rozamiento de un multidisco es la suma de todos los pares de discos y el proceso de cálculo preliminar para su elección es similar al ya visto.
Los paquetes de discos pueden ir en “seco” o “húmedo” y es por lo que cabe una pregunta ¿por qué seco o húmedo?. El coeficiente de fricción μ se reduce mucho cuando los materiales en contacto están bañados en aceite, así que debe existir alguna poderosa razón para elegir los “húmedos” en contrapartida al “seco”. La razón se debe buscar en la disipación del calor, mucho mejor en los paquetes húmedos.
En cuanto al inconveniente de los húmedos de la reducción del coeficiente de fricción se debe compensar aumentando la presión.
Comparando: un embrague con grafito de carbono sobre acero tiene un coeficiente de fricción μ = 0,05, pero puede trabajar a más de 500 ºC y con presión máxima hasta 2100 kPa (21 kg/cm2) Mientras que en un material de fricción convencional sobre acero μ = 0,2 pero su temperatura máxima no sobrepasa 300 ºC y la presión no superar los 700 kPa (7 kg/cm2)
Multidiscos cerametálicos
Entradas relacionadas:
El embrague del tractor agrícola, el detalle importa (Parte I)
En próxima entrada: ensayo práctico del cálculo de un embrague multiláminas húmedo