sábado, 10 de abril de 2021

DRONES COMO HERRAMIENTAS EN LA AGRICULTURA

La autora del artículo usando cámara
MicaSense en Dron
Todo un placer presentar esta entrada realizada con la colaboración de la profesora Michele Fornari de la Universidad de Passo Fundo (Brasil); ella es la que me ha abierto la curiosidad por el uso de los drones en la agricultura y en concreto por el uso del dron en las aplicaciones de fitosanitarios en cultivos leñosos.

¿QUÉ ES UN DRON?

Popularmente se denomina drone a los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT o UAV en inglés) y que pueden ser manejados a distancia o incluso trazar su propia ruta guiados automáticamente por GPS.

Los inicios: Una vez más los actos bélicos, o belicosos, determinan el inicio de una tecnología. El dron se desarrolló inicialmente durante el periodo de “guerra fría”. En ese periodo se usaban aeronaves no tripuladas, equipadas con cámaras de fotos, para poder tomar instantáneas del territorio e instalaciones del otro bando.

Ala fija o rotatoria: Los primeros drones eran de “ala fija”, como “aviones”. En la actualidad se siguen utilizando estos “aviones diminutos”, sobre todo en aplicaciones militares, pero en aplicaciones "civiles" son más populares los de hélice axial.

Ala fija: Aportan la ventaja de que pueden planear, eso les confiere un menor consumo que se traduce en más autonomía, llegan a triplicar la de "ala rotatoria" y son más veloces.

Ala rotatoria: Presentan una enorme facilidad en operaciones de despegue y aterrizaje, además de su capacidad para moverse en todas las direcciones y permanecer estático en el aire o volar a velocidades muy bajas; en definitiva son mucho más maniobrables.

Dentro de ala rotatoria, el número y disposición de las hélices, define su clasificación: tricópteros, quadricópteros, hexacópteros y octacópteros.

Dron pulverizador T16 de DJI

Sistema de alimentación: Pueden incorporar motores de combustión interna, gasolina, o eléctricos con batería de ion Litio, o incluso sistemas híbridos (gasolina-eléctrico o solar-eléctrico e incluso algún modelo de gasolina-solar-eléctrico) aunque los más habituales son los eléctricos.

Diseño: Son aparatos mecánicos diseñados para tener una fácil reparación y mantenimiento. Se suelen fabricar con materiales aeroespaciales: poliestireno, composites, fibra de carbono, fibra de vidrio, kevlar…; esto significa que tendrán bajo peso y alta resistencia.

Sensores: El primer “sensor” que se incorporó en un dron fue una cámara de fotos y vídeo. Dotar de mayor capacidad óptica, zoom, a esas cámaras ha ido perfeccionando técnicas y capacidades.

A finales de los 90 se incorpora el sistema de posicionamiento GPS. En la actualidad pueden llevar multitud de sensores, en función del trabajo apra el que se destine: cámara RGB, infrarrojos, térmica, multiespectral…

Se pueden usar sensores capaces de realizar mediciones de distancia mediante eco ultrasónico o láser (alcance de luz o LiDAR) y así permitir que el dron ajuste su altitud a la topografía y obstáculos.

Cámara multiespectral: Son cámaras que se integran fácilmente en cualquier drone; capaces de capturar cinco bandas espectrales en un mismo vuelo y así generar índices de vegetación (capa NVDI para comparar reflectancia entre banda roja y banda infrarroja; o mapa de imágenes RGB para procesar imágenes)

Programando el plan de vuelo con Pix 4D Capture

LOS DRONES EN APLICACIONES AGRARIAS

El uso del dron en diferentes actividades agrícolas, ganaderas y forestales, se está convirtiendo en tan habitual que incluso encontramos estadísticas que afirman que, en algunos países como Japón, los tratamientos fitosanitarios de su superficie arrocera se hacen ya en más del 50 %. Además, el mismo dron es una herramienta polivalente. Capaz de ser usado para pulverizar o para hacer un mapeo del cultivo con cámaras multiespectrales.

Normativa española: La recoge el RD 1036/2017 y en resumen se permite el vuelo en espacio aéreo no controlado, con distancia superior a aeropuertos y aeródromos de mas de 8 km, no sobrepasando los 120 m de altura y en condiciones de visibilidad adecuadas

ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN: TELEDETECCIÓN

La teledetección se usa para la recogida de información que permita analizar los cultivos sin tener que estar en contacto directo con el terreno.

Volocopter John Deere

Captación de imágenes: Se debe disponer de sensores para captar diferentes longitudes de onda tanto de la luz absorbida como reflejada por las plantas. De esta forma se generan imágenes de contraste de color. La técnica tiene pocas limitaciones salvo las meteorológicas (lluvia, vientos superiores a 10 km/h, frío extremo)

Previo a la toma de imágenes se deben colocar unos paneles de referencia para medir los cambios de luz en diferentes rangos de reflectancia del rango visible y en diferentes fechas de vuelo. Lo habitual es colocar paneles, blanco, negro y gris, de unos 0.5 m2. También se toman unos puntos de control mediante GPS RTK (cinemático en tiempo real) y así poder obtener una precisión suficiente tanto en planimetría como altimetría.

Un uso habitual es la vigilancia y el conteo de ganado; incluso, siguiendo en aplicación para la ganadería, es muy útil para la vigilancia de depredadores que amenacen al rebaño (se les dota de cámaras termográficas)

Diferenciación de vigor en plantas: Uso para la denominada agricultura de precisión (AP) utilizando el drone para realizar mapeo de los cultivos, adquiriendo información (captación de imágenes con diferentes cámaras y sensores) para posterior análisis de la misma. Con diferentes cámaras fotográficas, incluso con cámaras convencionales, cámaras RGB (rojo-verde-azul) o NIR (infrarrojo cercano) se pueden tomar fotografías multiespectrales y caracterizar fenotipo de cultivos: detectar anomalías nutricionales; mapear la densidad de flores; cuantificar el volumen de copa; estudiar la arquitectura del árbol (la geometría de un olivo o de un almendro depende mucho de su geometría, es decir, de su volumen para capturar la luz…)

El sistema consiste en hacer “nubes de color” en 2D y en 3D (cuando se trata de árboles) que se pueden analizar con técnicas de fotogrametría (por ejemplo, con el software Agisoft PhotoScan de patente rusa para generar nubes de puntos 3D) y modelos digitales de superficie (MDS)

Con el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada, NVDI, se obtiene información muy valiosa. El índice NVDI se basa en la diferencia de radiación entre el infrarrojo cercano y la luz visible; una hoja estresada porque esté deshidratada, o una hoja muerta, reflejan de forma diferente la luz a como lo hace una hoja en buen estado puesto que no absorben igual la luz visible, reflejando el verde clorofílico, ni el infrarrojo cercano.

Análisis e interpretación de imágenes: Los sensores miden la longitud de onda de la radiación reflejada (terreno, plantas…) y posteriormente, en la oficina (por ejemplo con el software Python) se puede crear un modelo digital de superficie en el cual es posible estimar parámetro como altura; volumen de copa de un árbol o el Índice de Área Foliar (LAI)

Yamaha Fazer 32 L
Uno de los análisis de imágenes que ya han demostrado sobradamente su eficiencia es el denominado Análisis de Imágenes Basado en Objetos (OBIA, Object Based Image Analysis) Con este tipo de técnicas se puede extraer y clasificar muchísima información de las imágenes tomadas. El algoritmo OBIA se desarrolla con un lenguaje de programación (por ejemplo eCognition Developer) y lo que consigue es analizar grupos de píxeles adyacentes con unos valores espectrales determinados. Incluso el análisis de imágenes OBIA se aplica incluso a nubes de puntos que no han sido obtenidas por imágenes si no por rádares LiDAR o nubes de puntos fotogramétricos.

TRATAMIENTOS FITOSANITARIOS

La técnica de la fumigación aérea a través de dron está marcando tendencia en el mercado. Varios son los beneficios por usar esta técnica: optimización de los tiempos; ahorro de costes; mayor cobertura en diversos tipos de terrenos; poder ser usado en plantaciones de leñosos altos; no dañar a las plantas por pasos sucesivos de maquinaria rodada…

Otros usos son la siembra (arroz, pratenses, invernaderos…)  o incluso como polinizadores mecánicos, esparciendo polen en la época y condiciones metereológicas que más interese.

¡Y más usos!: Por ejemplo, en el reconocimiento de malas hierbas, un dron puede llegar a distinguir si “lo verde” que está viendo es malahierba a combatir o no. Una de los métodos utilizados para ello es el análisis de imágenes mediante OBIA, un algoritmo capaz de filtrar del “color verde” la mala hierba por parámetros como la forma.

Siembra (arroz, pratenses, invernaderos...) o como agentes polinizadores (esparciendo polen)

Algunos drones en el mercado

Volocopter John Deere: Muy comentada fue la presentación en la pasada Agritechnica de Hannover del dron pulverizador que ha desarrollado Volocopter y John Deere. Se trata de un “gigante” de 18 hélices, 9 baterías, 30 minutos de autonomía y que es capaz de cargar 200 kg de peso. El Volocopter es capaz de cubrir 9,20 m de ancho de trabajo para cubrir hasta 6 ha/h. Puede volar una ruta automáticamente o bien ser controlado de forma remota.

YMR-08 de Yamaha: Yamaha Motor, con más de 25 años de experiencia en la pulverización mediante dron, dispone de un dron, modelo Fazer, de un único rotor (helicóptero) o también modelos multirrotor como el YMR-08 también basado en un sistema multirrotor. Mientras que la empresa japonesa recomienda el tipo helicóptero para grandes superficies, en aquellas con peor acceso o problemas para un vuelo libre recomienda el YMR.

El YMR se ha fabricado con fibra de carbono, dispone de 8 rotores, peso máximo de despegue 25 kg (depósito de tratamiento de 10 L), ancho de trabajo de 4 m y con una capacidad de 4 ha/h

Preparando un dron para volar sobre viñedo

Agras MG-1S y T16: Son dos modelos de la empresa china DJI. El MG-1S dispone de 3 rádares para “leer” el terreno y ajustar la altura de forma automática. Carga 10 L de líquido y puede cubrir 4 ha/h Se colocan tres radares de microondas de alta precisión en la parte delantera

En cuanto al T16 dispone de un tanque de 16 L, ancho de trabajo 6,5 m; incorpora 8 boquillas de 4,8 L/min y, según el fabricante, puede tratar hasta 10 ha/h

Agro Hopper de Drone Hopper: La firma española dedicada a la fabricación de drones para el combate de incendios también ha lanzado un modelo para la agricultura. El principio de funcionamiento es el mismo que el desarrollado para apagar fuegos. El modelo, Agro Hopper, lleva un tanque de 60 L. Utiliza motores híbridos (térmicos de gasolina y eléctricos). Además, un sistema de descarga que es capaz de crear líquido nebulizado.

jueves, 1 de abril de 2021

EUROPA 2020: CIFRAS DE VENTAS DE TRACTORES; Sales statistics for new tractors; Statistiques de vente pour les nouveaux tracteurs; Statistiche di vendita per i nuovi trattori; Estatísticas de vendas para novos tratores

Ventas de tractores en Europa por marcas y países (15 principales países) 2020

ANÁLISIS DE LA VENTA DE TRACTORES DE NUEVA MATRICULACIÓN EN EUROPA
La pandemia ha hecho mella en la venta de tractores en Europa, pero menos de lo que pudiese parecer.
El número de unidades vendidas en los 15 países con mayor peso en ventas, ha sido de 148.190 unidades, sobre un 9 % inferior a las ventas del 2019.
Como resumen titular se podría decir que el mercado ha descendido en Francia, Italia, Reino Unido, España. Mientras que ha aumentado en Alemania y Polonia y se ha mantenido en Portugal, Austria, Bélgica.
A continuación analizo las cifras por países, por marcas, por grupos y las marcas más vendidas en cada país.
Aclaro que en este post utilizo los datos recopilados por la revista Abolsamia en su excelente artículo de marzo 2020.

Por países

El liderato de ventas lo comparte Francia y Alemania, alterando el primer puesto en estos últimos 5 años que Francia está comprando más tractores que Alemania

En tercer lugar, abonado a ese puesto, se encuentra Italia. El Reino Unido, a su bola, como siempre, publicando las cifras con un año de retraso, y ahora ya fuera de la Unión Europea, han tenido un notable descenso de ventas.
En cuanto a España ya está todo comentado en las dos entradas que realicé en este mismo blog, analizando el ejercicio correspondiente a 2020, y tanto en ventas de tractores como de maquinaria agrícola

Por grupos
Ventas de tractores por países 2012-2020 (13 principales países)

La supremacía habitual del grupo CNH se ha visto alterada en el 2020 que ha venido a colocar a otro grande en el liderado. Se trata del grupo AGCO que ha conseguido colocarse líder de ventas en Europa con un 23,5 % del mercado, superando en 2 puntos a las cifras de CNH (21,4 %)

Así que la “guerra está servida" y será interesante ver la rivalidad de ambos gigantes en los próximos ejercicios. Y, ojo, que no se duerman los líderes porque John Deere no pierde comba y sigue agazapado en la 3ª posición con un 18,6 % de penetración.

Por marcas

John Deere es la marca más vendida, 27.577 tractores que representa el ya citado 18,6 % de las ventas. La segunda marca es New Holland con 20.221 tractores. Y ojo a Fendt que con 17.055 unidades ocupa el tercer lugar.

Marcas líderes por países

John Deere es el que más vende en Francia, Reino Unido, España, Hungría, Suecia y Chequia

New Holland es el que más vende en Italia, Polonia, Portugal, Bélgica y Dinamarca

Fendt es el líder en Alemania

Case-Steyr es el líder en Austria

Valtra es indiscutible líder en Noruega y Finlandia

Ventas en Europa 2013-2018

Consultar en los siguientes enlaces las ventas del año correspondiente:

jueves, 25 de marzo de 2021

¿POR QUÉ TANTA DEMANDA HACIA LOS TRACTORES USADOS DE 15-30 AÑOS? (Parte II)

En la primera parte se analizaron las cifras de ventas de tractores usados en España, que, año tras año, casi triplican a las de tractor nuevo; fenómeno que por otra parte también ocurre en países europeos de nuestro entorno para preguntarse ¿por qué ocurre eso? ¿por qué tanta demanda hacia estos tractores?
Tractores de 1990-2005: En concreto, me refería a tractores de 15-30 años de antigüedad, aquellos modelos que se diseñaron al final de los 80 para ponerse en fabricación en los años 90 y hasta 2005, tractores ya con unos estándares que siguen siendo apropiados para la agricultura actual.

CUANDO ÉRAMOS LOS MEJORES

Y es que la industria en el sector venía de unos diseños que, hoy con la visión del tiempo pasado, podemos afirmar que resultaron ser los mejores. Tractores, de varias marcas, que fueron tremendos competidores, enemigos temibles, los mejores tractores que compartieron época.

Considero que nunca en la historia del sector han coincidido en el tiempo tractores con aquel nivel de calidad, en este caso me estoy refiriendo a los diseños que en los años 80 y 90 invadieron nuestros campos: Las series 40 o 50 de John Deere; las series 66, 80 o 90 de Fiat Agri; Ebros de las series 6000, 8000 o H; Ford 6000 y 7000... ¡uf!

Tractores donde se juntaban cualidades como duraderos, robustos, con mucho peso (relación peso/potencia superior a la actual) resistentes, no excesivamente “glotones”… Si a todo esto se le suma que ya tenían una línea modera, es decir, que eran y siguen siendo bonitos, se tiene la “ecuación perfecta”, para que hoy, en el argot de “campo”, se hayan convertido en tractores "jamón", “carne de perro”, “canela en rama”.

La siguiente generación, lo tenía sencillo, solo era necesario avanzar en algunas cuestiones de ergonomía, caudal hidráulico, algún cambio bajo carga y el necesario inversor...

Comparando el tractor de hace 15-30 años con el actual

Si que es cierto que son la misma herramienta, y también es cierto que existen algunas diferencias importantes, pero el resto solo es “ruido”, pura parafernalia. Repasemos las mayores diferencias.

Motor: La popularización del common rail, el turbo (biturbos, geometría variable, válvula de descarga...) inyectores multipunto, multiválvulas… todo hace ver al motor actual como una unidad de potencia mucho más depurada que la de nuestros tractores 1990-2005 con el fin de mejorar las emisiones contaminantes y que se suman a los postratamientos que sufrirán los gases expulsados.

Una consecuencia de esa batalla para "contaminar menos" ha traído detalles que no “terminan de convencer”; por ejemplo, las bajas cilindradas. Yo, al comparar un motor de 6000 cm3 con los “dowsizing” de 3500 cm3 para proporcionar los mismos 130-150 CV, no puedo si no decantarme por "la cilindrada"; ya sé que soy injusto y "arcaico", pero...

Potencia: Ha habido mucho cambio en la forma de la curva de potencia y par de los motores, antes las curvas eran más “en continuo crecimiento” hasta llegar al máximo; ahora por el contrario son curvas más planas con la entrega de potencia máxima a menores revoluciones. El cambio en la curva de potencia ha venido marcado por el cambio en la forma de "homologar" la potencia del tractor. Tampoco puedo ocultar que prefería, me fiaba más, del procedimiento anterior de ensayo a la “acreditación” de la potencia del tractor.

Emisiones contaminantes: Nada tiene que ver las emisiones de un motor de 1990 con uno actual. Los cambios han sido tantos y tan reiterados que hablar de ello daría para varios artículos. Pero en resumen, de nuestros tractores de 1990 con inyección mecánica o incluso a aquellos de 2005 con inyección electrónica, hasta los actuales con los sistemas de postratamiento (recirculación de gases de escape EGR, catalizador de oxidación DOC, filtros de partículas (DPF) utilización de agentes reductores, AdBlue o DEF, en los gases de escape (SCR) con el fin de realizar una reducción catalítica selectiva (RCA) ha significado la adicción de costosos sistemas anexos al propio motor.

Está claro que si analizamos emisiones contaminantes los tractores actuales ganan por goleada a los "abuelos", pero si analizamos sobrecostes por el sistema, complicación en tareas de mantenimiento, entonces son los abuelos los que ganan.

Electrónica: Se ha generalizado la electrónica y se usa casi para todo: selección automática de la relación de cambio; parada activa; elección del mejor mapa motor; automatización de secuencias repetitivas como las que suelen ocurrir en las cabeceras. Con la entrada del nuevo siglo todos los grandes fabricantes fueron metiendo en su oferta avances en materia electrónica. Hoy casi se han vuelto imprescindibles la automatización de funciones con acción electrónica como la conexión automática de la DT, gestión de cabeceras, comunicación con el apero… También se han ido introduciendo pantallas de información en el tablero de instrumentos o como “satélites” independientes. Solo unos pocos años más tarde llega la integración de los aperos desde el tractor con líneas de comunicación Can Bus y que serán los antecedentes del sistema Isobus implementado hoy

ISOBUS: Para el control de aperos mediante comunicación ISOBUS se implementa la ISO 11783. Mejoras sucesivas han conseguido la automatización casi completa del conjunto tractor-apero, siendo incluso el apero el que controla los parámetros de funcionamiento del tractor (caudal y tiempo de apertura de válvulas hidráulicas, velocidad de avance del tractor, conexión y desconexión de la tdf)

Transmisión: También en este aspecto se ha seguido un desarrollo llamativo. Se han popularizado los cambios en carga, es decir, aquellos en los cuales, mientras se realiza el cambio, no se interrumpe la transmisión de potencia. Si en los tractores de finales de siglo eran habituales los cambios sincronizados y algún "hi-lo”, hoy se han popularizado los cambios bajo carga, sucediendo diseños con embragues hidráulicos y dobles embragues. También, en tractores de alta gama, se ha optado por sustituir los cambios escalonados o “discretos” (el cambio de relación de transmisión implica cambio en el régimen del motor) por los cambios sin escalonamientos o “continuos”.

Evolución precio de la cebada 1990-2020...
¿Comparamos la evolución con la sufrida por los insumos para su producción: abonos, fitosanitarios, maquinaria?

Se han implementado sistemas con acción de la electrónica para llegar al cambio robotizado y a la gestión conjunta motor-transmisión, de tal forma que se pueden seleccionar diferentes niveles de potencia a la par que se ofrecen al conductor diferentes estrategias de conducción.

El inversor se ha hecho imprescindible y ya sea los inversores mecánicos o los electrohidráulicos se encuentran en casi cualquier tractor actual por humilde que sea.

Hidráulica: Ahora son mucho más completos, aumentando el caudal, control electrónico de válvulas de servicios externos (caudal y tiempo), elevador electrónico

Conducción asistida: También en estos primeros años del siglo XXI se empiezan a presentar sistema de conducción asistida a través de posicionamiento satelital con referencias visuales y sonoras. Las mejoras en autoguiado son constantes así como sus bajadas de precio y hemos llegado a la situación actual con estaciones de referencia RTK o internet móvil.

Comodidad y ergonomía: suspensiones en cabina, asientos y apoyabrazos, nivel sonoro…

Seguridad: línea doble de frenado, suspensión en eje delantero, iluminación

Neumáticos: También se ha avanzado mucho en este componente y sobre todo se ha ido a encontrar neumáticos capaces de trabajar con baja presión desarrollando modelos VF e IF

CONCLUYENDO

Queda claro que son tractores con mucho mercado y es que se les debe reconocer que son tractores eficientes, bastante cómodos y capaces de hacer el mismo trabajo que sus jóvenes herederos con 15-25 años menos.

Son tractores diseñados ya con un concepto “moderno”, con cabinas y asientos de alta calidad, con buenos embragues y algún tipo de transmisión bajo carga e inversor, buenos servicios hidráulicos... y con unas cualidades que puede justificar la alta demanda y por ende su precio elevado:

  • Facilidad de reparación y mantenimiento con poca dependencia a la "digitalización" que te convierte en "dependiente" de la propia marca
  • El “miedo” a los actuales DPF, Adblue, DOC…
  • Los precios de los tractores nuevos por encima de los 500 €/CV (antes de impuestos)
Y ojo, no se olvide, el mal momento de los mercados agrarios que ya se extiende en más de una década...

Ahora queda la pregunta "definitiva" ¿con los buenos mimbres de aquellos tractores diseñados en los años 90 podríamos realizar un tractor eficiente, robusto, sencillo en su mantenimiento, capaz de cumplir las normativas de seguridad y emisiones, pero por un precio en torno a 400-450 €/CV? 👀

jueves, 18 de marzo de 2021

¿POR QUÉ TANTA DEMANDA POR LOS TRACTORES USADOS DE 15-30 AÑOS? (Parte I)

 ¿POR QUÉ SE VENDE TANTO “USADO”?

Si se analizan las estadísticas de venta de tractor usado llama la atención al menos dos cosas:

Usados 3 - Nuevos 0

En la tabla anexa se observa la misma tendencia en los últimos años y es que la transferencia de tractores usados casi triplica a los de nueva matriculación (tabla realizada con cifras propias elaboradas a partir de las oficiales del ROMA)

Edad de la 2ª mano: La mayoría de las transacciones se realiza entre tractores con más de 20 años (13.254 en 2020; 17.601 en 2019;  16.734 en 2018)

En Italia no andan lejos y por cada tractor nuevo se venden 2 usados; de sus 20000 tractores nuevos 40000 fueron usados. Francia también tiene porcentajes nuevo-usado similares.

¿Qué explica esta tendencia? Está claro que si se venden tanto es porque hay demanda, es decir, es un producto que busca el comprador. ¿Por qué?, quizá porque hay que reconocer que son tractores eficientes, capaces de hacer el mismo trabajo que sus jóvenes herederos que tienen entre 15 y 25 años menos. Sin embargo, algo llama poderosamente la atención, y es que no son "especialmente baratos".

Al analizar los precios que se mueven en el mercado de segunda mano, se comprueba que sus precios están cercanos al que fuese su precio de nuevo... Apenas han perdido valor, pero sin embargo su ventaja competitiva está en la enorme diferencia con el precio de los tractores nuevos. 

TRACTORES USADOS DE 15-30 AÑOS

No es este un artículo que quiera “resucitar” a los tractores “abuelos”, las viejas glorias que lideraron la “tractorización” de la agricultura española; aquellas viejas glorias están bien donde estén. En el artículo estamos hablando de los tractores que se diseñaron en los años 80 y 90 y que se fabricaron entre la última década del XX y los primeros años del XXI, es decir fabricados y vendidos entre 1990 y 2005.

Se trata de tractores con un concepto “moderno”, con cabinas y asientos que poco tienen que envidiar a las actuales, con buenos embragues y transmisiones bajo carga, tractores, muchos de ellos ya con suspensión, con buenos servicios hidráulicos...

¿Y por qué están tan cotizados?

En muchos casos se observa que estos tractores se están vendiendo a precios "similares" a los que en su día fueron de venta como tractor nuevo. Hoy estos tractores, con más de 8000 h, y entre 130 y 150 CV tienen precios que en algunos casos están entre 45000 y 55000 € cuando en su día se vendía nuevos por 50000-65000 €... ¡Vaya, resulta que un coche pierde gran parte de su valor en cuanto sale por la puerta del concesionario, y los tractores, como buen vino, lo aumentan o lo mantienen tras sudar muchas horas!

30 años de diferencia, mismo trabajo

Sus cualidades: En tractores usados 1990-2005 hay unos denominadores comunes que gustan mucho a sus potenciales clientes

  • Facilidad de reparación y mantenimiento de los tractores “antiguos” que pueden ser en la mayoría de los casos realizados por un propietario avezado o por talleres locales
  • El “miedo” a los DPF, Adblue, DOC…; miedo al que se añade el derivado del coste de mantenimiento de unos componentes de miles de euros
  • Los tractores modernos, altamente “digitalizados”, te convierte en dependiente, cautivo más bien, de la propia marca. Los fabricantes tienden a “políticas” por la que los agricultores están obligados a utilizar su software, es decir, a acudir, si o si, al servicio técnico de la marca que a veces incluso se encuentra a bastantes kilómetros del lugar de residencia y a 120-150 €/h de mecánico…y que en muchas ocasiones tampoco ellos podrán solucionar y tendrán que esperar a la llegada del técnico desde la central española o… ¡desde la fábrica!
  • Descenso de la renta agraria de la última década, unido al precio. Un CV de un tractor tecnológico se dispara por encima de los 500 €, mientras que ese mismo CV en un tractor “mecánico” se queda en 430 € y el CV del tractor “viejo” depende de las horas de trabajo del tractor y de su estado pero es muy inferior

EL DESORBITADO PRECIO DE LOS TRACTORES NUEVOS

Afirmaba líneas arriba que llama la atención que estos tractores "viejos",de 15-30 años apenas han perdido valor, pero tenían la ventaja competitiva con los nuevos en la gran diferencia de precio y es que el tractor nuevo ha disparado su precio de adquisición, ¿por qué? pues hay que achacarlo a varias razones:

  • La normativa de emisión de gases contaminantes, cada vez más restrictivas, han ido obligando a los fabricantes a varias acciones como la recirculación de gases de escape, EGR, a mejoras, precombustión, en los motores (common rail, turbos de geometría variable, biturbos...), a postratamiento de gases de escape (DPF, DOC, SCR)
  • Transmisiones cada vez más sofisticadas
  • Electrónica de gestión: motor-transmisión; comunicación iso-bus; preparación de sistemas de guiado
  • Lanzamiento de series y modelos nuevos cada poco tiempo intentando seguir a una competencia que a su vez sigue a otra competencia... y se origina un "ciclón" de lanzamientos que es imposible de amortizar
  • Y con un problema añadido en este sector: las pocas unidades que se lanzan, por lo que cualquier cambio se debe amortizar entre esas pocas unidades a diferencia de lo que ocurre en el sector del automóvil. Las horas de "ingeniero", de gastos de marketing... se deben cargar a pocas unidades y el precio se dispara

Tractor medio en España (Precio y potencia): El precio medio del tractor nuevo vendido en España en 2019 ha sido de 55.544 €, la potencia del “tractor medio” ha sido de 110 CV. Una fuerte subida la de los últimos años; ¡solamente considerando desde el 2014, el CV del “tractor medio” ha subido de 432 a 504 €/CV!

¿Más capacidad de trabajo?

Definitivamente se puede afirmar que un tractor moderno tiene más capacidad de trabajo que aquel fabricado en los años 90. Aspectos como la comodidad, ergonomía, automatismos… lo justifican. El problema aparece cuando ese incremento que sin duda existe no justifica la decisión de adquisición del “nuevo”. Un tractor de hoy en día no duplica la capacidad de trabajo de los “antiguos” y es que la realidad es que si los tractores evolucionaron mucho en los 30 años transcurridos entre 1950 a 1980, no lo ha hecho en la misma proporción en los últimos 30 años (en materia de capacidad y eficiencia en el trabajo)

Así que me posiciono en la defensa de los tractores diseñados y fabricados en la última década de siglo XX por ser máquinas altamente eficaces en su trabajo y con unas cualidades de fiabilidad, fácil mantenimiento, relación peso/potencia, difícilmente igualables por tractores actuales.

 ¡EL “ACHATARRAMIENTO” ES PECADO!

Admitiendo mi posicionamiento a favor de los tractores fabricados en 1990-2005 por sus indiscutibles cualidades de fiabilidad y fácil mantenimiento, es por lo que debo pasar a cuestionarme por los planes de la Administración para achatarrar algunos tractores.

Pienso que en gran medida este plan de “achatarramiento” puede ser “contra natura” (me estoy refiriendo a reales decretos que han ido recogiendo los sucesivos Plan PIMA Tierra y Plan Renove)

Tractores, pongamos de media, 25 años, pueden seguir siendo válidos para el agro europeo. Sustituir estos tractores por nuevos basándose solamente en el argumento "el nuevo contamina menos" podría llegar a ser falso; y no porque un tractor actual no contamine menos, cosa indiscutible y manifiesta, si no porque, como siempre en estos temas, hay que ver el proceso en todo su conjunto.

La fabricación de un tractor supone una contaminación inherente a su proceso productivo. La política del “usar y tirar” no ha sido un ejemplo de conservación ecológica en el pasado. Además no se pierda el prisma del doble rasero de algunos fabricantes, capaces de vender a la “pijotera Europa” y al “paradigmático EEUU” un tractor poco contaminante mientras realizan macroinversiones en África o Asia para producir tractores sin control de emisiones que se repartirán por el resto del mundo.

Ver parte II

lunes, 8 de marzo de 2021

DEBO CAMBIAR NEUMÁTICOS AL TRACTOR, ¿TENGO LIBERTAD PARA ELEGIR OTRAS MEDIDAS?

¿Estos tractores van "sobrados" o "escasos" de neumáticos?

SOBRADO O FALTO DE NEUMÁTICO
Es habitual que amigos, vecinos, conocidos o seguidores de Más que Máquinas, me pregunte si puede montar tal o cual tamaño de neumáticos en su tractor. 
Para responder a la pregunta hay que distinguir entre tractores de simple o doble tracción.
Veamos. 

TRACTOR DE SIMPLE TRACCIÓN
La respuesta en este caso viene condicionada por tres conceptos: homologación, esfuerzos en la transmisión, compactación.
Homologación 
Los tractores se homologan con unos juegos de neumáticos. En la homologación del tractor como vehículo influyen las ruedas puesto que se analizan capacidad de frenado y velocidad. Durante la homologación, para la realización de las pruebas, se monta en el tractor los neumáticos "más grandes" ya que si con ellos verifica y cumple los parámetros de homologación se admite que lo hará con los más pequeños.
En países de la OCDE con un marco legal "similar" el problema del agricultor que quiera montar neumáticos diferentes a la lista homologada podrá tener problemas en las inspecciones de la ITV o en potenciales revisiones por agentes de tráfico o incluso con la compañía aseguradora en potenciales accidentes.
Esfuerzos de transmisión
El tamaño del neumático interviene en el esfuerzo que le llega a la cadena de transmisión. Puede ser que la elección de un neumático no recomendado ocasiones sobreesfuerzos en la línea de transmisión.
El esfuerzo en la transmisión es el esfuerzo que transmite la rueda a los palieres y de ahí al resto de la cadena de transmisión. Los esfuerzos transmitidos son consecuencia del peso del tractor y la capacidad de agarre al suelo. Y aquí intervienen dos parámetros físicos del neumático: el diámetro y la superficie de contacto, amen de la variable peso.
Peso/Potencia: Muy interesante resulta conocer la mejor relación de peso para una potencia dada (tema a desarrollar en alguna futura entrada); como dato, para una labor de tracción a 5-6 km/h la relación peso/potencia ronda los 55 kg/CV
Casi con seguridad este tractor no lleva neumáticos
recomendados por el fabricante

Par máximo transmisible: El par máximo a transmitir depende directamente de la relación rueda-suelo, y eso se cuantifica con el coeficiente de deslizamiento entre ambos. Para el cálculo del par máximo transmisible se considerará el mayor coeficiente de deslizamiento habitual, y que sería el valor a considerar en cemento o asfalto.

Para un suelo así, cemento o asfalto, el valor es de 0,80.

El radio a considerar para los cálculos es el radio bajo carga del neumático motriz para el peso considerado, el máximo.

Imaginemos un tractor con su MMA (Masa Máxima Admisible) de 7000 kg y con toda esa masa gravitando sobre el eje trasero (opción más desfavorable posible y que solo podría ocurrir si el tractor se encabrita)  Cada rueda trasera soportaría hasta 3500 kg. La fuerza tangencial de las ruedas sobre el terreno es esa cifra multiplicada por el coeficiente de rozamiento estimado, 0,8: 0,8*3500= 2800 kg

El par máximo transmisible al suelo con un neumático de, por ejemplo, 38´´ (0,83 m de radio) es: 2800*0,83= 2300 mkg = 22.700 Nm

Otro parámetro a considerar será el terreno. No todos los suelos resisten el mismo esfuerzo cortante que es la capacidad de aguantar la tracción de tractor sin llegar a romperse el suelo (cuando se rompe es que el tractor patina)
Estos parámetros se relacionan entre sí mediante una fórmula: 
(P es el peso adherente (kg); µ coeficiente de adherencia. Depende del tipo de suelo; cTR Coeficiente por la arquitectura del tractor (1 para 4WD y 0,85 en ST, es decir se supone un mínimo del 15 % del peso gravitando en el eje delantero para que el sistema de dirección siga siendo efectivo)
Nota: La “fórmula” sólo se cita para entender el concepto, no para comentar el artículo. Basta con entender que existe un límite y que por eso los tractores están diseñados para un peso máximo, relacionado con el esfuerzo de tracción y el esfuerzo en la transmisión. (solo se cita para entender el concepto, no para comentar en el artículo)

Concluyendo: A igualdad de peso, el tamaño del neumático, en este caso radio, es limitante puesto que la distancia al suelo condiciona el par o momento, transmitido (producto de la fuerza por la distancia)

Compactación
En este caso el problema viene condicionado por la superficie de contacto rueda-suelo; a neumáticos más anchos, menor compactación (mismo peso repartido en mayor superficie) pero también a neumático más ancho, y a igualdad de otros parámetros, se puede transmitir más esfuerzo a los palieres y volvemos al punto anterior.

¿Y la potencia del motor para qué sirve?: Se ha visto que, por los neumáticos, existen limitaciones geométricas, limitaciones dinámicas (velocidad y por ende frenado); limitaciones por esfuerzos. ¿Pero y la potencia motor, en qué interviene? La potencia motor es en realidad un "fusible" general del tractor. Por mucho neumático que se ponga, si la potencia que proviene del motor no es suficiente, no hay esfuerzo que valga.


TRACTOR DE DOBLE TRACCIÓN
Tras los parámetros analizados en la simple tracción, en el caso de la doble (DT) existe un problema añadido. Se trata de la correspondencia entre neumáticos delanteros y traseros.
Problemática de la doble tracción: Por la diferencia de tamaño entre los neumáticos delanteros y traseros, los ejes no dan las mismas vueltas (velocidad angular), y lo habitual es que la velocidad lineal (la de avance) no sea exactamente la misma.
En automóviles o incluso en tractores isodiamétricos eso no ocurre pero si en los tractores de eje delantero motriz. Los fabricantes optan porque el eje delantero “corra” más que el trasero, es decir, que si levantáramos el tractor y contáramos vueltas de las ruedas y multiplicáramos por su radio (velocidad lineal) se vería que el eje delantero avanza más que el trasero.
Es la opción "menos mala", así al conectar la doble tracción el tractor experimenta “un tirón”, es decir, más tracción. Pero como el tractor es un “cuerpo rígido” las velocidades lineales deben ser las mismas y eso significa que el exceso de velocidad del eje delantero se debe perder "patinando", es decir, “rompiendo” el suelo mientras desliza.
Piñón cónico dañado por colocación
 de pareja de neumáticos sin respetar la
tasa de adelanto del fabricante

Adelanto, anticipo o avance: La proporción que el eje delantero "corre" más que el trasero ronda la tasa del 1-6 % y a esa relación se le llama adelanto, anticipo o avance.
Para llegar a ese adelanto, los fabricantes dan una relación de transmisión diferente entre ambos ejes (a las mismas vueltas del motor, a los palieres delanteros les llega unas vueltas, y a los traseros otras) Eso se llama relación mecánica (RM) y normalmente la proporciona el fabricante en su manual de usuario (lo normal es encontrar esa relación entre 1,25 y 1,4)
Clamando por una RM única: No hay una RM única y cada fabricante coloca una diferente e incluso también diferente entre sus propios modelos. Hay un clamor sobre todo entre fabricantes de neumáticos para que los fabricantes se pongan de acuerdo y ofrezcan siempre la misma RM. Con ello se conseguiría reducir el stock de neumáticos de las casas comerciales ya que se reduce el número de combinaciones de neumáticos posibles.
Todo esto, así explicado, parece complicado pero no lo es en absoluto. Cada agricultor lo puede hacer en 1 hora y comprobar en su tractor (ver forma de hacerlo en: http://www.masquemaquina.com/2015/12/el-anticipo-de-tu-tractor-sabes-cual-es.html 

CAMBIO DE NEUMÁTICOS
El fabricante informa al usuario del tractor de unas parejas de neumáticos recomendadas para cumplir con las condiciones de adelanto. Si el usuario pone o monta una pareja no recomendada por el fabricante puede ocasionar importantes daños en la transmisión, o también problemas como el cabalgamiento o power hop, además de desgastes excesivos en la banda de rodadura del neumático.
Powerhop: Cuando el vehículo trabaja en doble tracción entonces la diferencia de velocidades en las ruedas delanteras y traseras hace que en determinados momentos y condiciones aparezca el galope o cabalgamiento o powerhop
Lo mejor es medir tal y como se ha explicado en el apartado anterior. Pero también los fabricantes están trabajando en algo mucho más sencillo. Es el denominado Índice de la Circunferencia de Rodadura (RCI)
Índice de la circunferencia de rodadura RCI (Rolling Circunference Index)
Es un sistema de marcación que se está intentando imponer para facilitar la elección del tamaño del neumático (solo en radiales)
El índice RCI aparece desarrollado en la norma SAE-J2523 (Society of Automotive Engineers) y es un número que informa de la circunferencia de rodadura.
RC: La Circunferencia de Rodadura es la distancia recorrida por una rueda en un giro completo sin deslizamiento relativo entre el neumático y el suelo. La medida se realizará en una superficie plana y dura y de no especificarse lo contrario se hará con la carga del neumático a su capacidad nominal e inflado a su correspondiente valor de presión nominal.
Cambio de neumáticos RCI 48 a 50

Las tablas del RCI empiezan asignando el valor 0 a una circunferencia de rodadura de 500 mm y luego se va incrementando hasta el número 50 (el mayor RCI)
RCI y dibujo de neumático: es curioso que para los neumáticos R1 y R1W los grupos de RCI se clasifican por valores enteros, 38, 39, 40, 41… pero en los R2 se clasifican según incrementos de medio punto.
Y para qué sirve el RCI
Se podría realizar el cambio de neumáticos radiales a los usuarios, de una manera mucho más sencilla ya que no es necesario conocer la circunferencia de rodadura del neumático y la RM o hacer cálculos, solo tener presente el RCI y respetar la diferencia de puntos de RCI. Los fabricantes del tractor deben poner solamente la diferencia de RCI que existe entre los neumáticos delanteros y traseros.
Algunos fabricantes como John Deere ya lo están haciendo y marcan en la fundición, normalmente al lado del eje delantero, la diferencia de RCI que deben tener las parejas de neumáticos. Cualquier pareja de neumáticos que tenga esa diferencia significará que cumple con el adelanto prescrito.
Imaginese que el eje delantero va con unas ruedas marcadas con RCI = 39 y las traseras con RCI = 43; el fabricante del tractor en realidad lo que pone marcado es la diferencia de RCI, en este caso pondría 4. A la hora de cambiar neumáticos, el usuario lo que debe saber que la pareja debe mantener la diferencia de 4 puntos.
¿Quién está dando el RCI?: la mayoría de fabricantes de neumáticos lo hace en sus catálogos comerciales, pero la idea es que vengan marcados en los flancos, para evitar que el usuario necesite el catálogo (recordemos que el objetivo es facilitar la labor de sustitución al usuario)
Hay ya fabricantes de neumáticos, Firestone, Goodyear y Michelin, que lo ponen en sus neumáticos y en los catálogos. En cuanto a fabricantes de tractores, que yo sepa, solo John Deere y en modelos (fabricados en EEUU)
Marcaje en tractor John Deere:
diferencia de RCI entre las ruedas traseras y delanteras es 
5
¿QUÉ PASA SI NO RESPETO LOS NEUMÁTICOS RECOMENDADOS?
Puede que nada o puede que mucho. Puede que nada si pongo un juego que es compatible, pero puede que mucho si no lo es. Algunos problemas son visibles (cabalgamiento, desgaste prematuro) y otros menos visibles (daños en el embrague, sobreesfuerzos en la transmisión)
Cabalgamiento o Power hop: el fenómeno consiste en que, al hacer tiro, el tractor empieza a saltar debido a la diferencia de velocidades entre ruedas.
Desgaste prematuro: Si el adelanto está entre el 1-6% estipulado el neumático delantero gasta más garra que el trasero (puesto que patina más), pero el proceso no es muy acusado (de ahí de no pasar de ese 5-6%) pero aun así los fabricantes aconsejan desconectar la doble tracción cuando se sale a carretera (la mayoría de los tractores modernos ya lo hacen de forma automática)
Daños en embrague: El embrague de la DT suele ser del tipo multiláminas. Si el adelanto es muy alto, se está obligando o bien a patinar los neumáticos delanteros mucho, rompiendo garras y el suelo, o bien a deslizar los discos del embrague con el calentamiento de aceites, desgastes, vibraciones.

No todo es tamaño: Efectivamente en la elección de neumáticos no todo es el "tamaño". Otros parámetros también se deben tener en cuenta: carga que va a soportar el neumático, función además de la velocidad máxima de avance; huella o tipo de taco que se necesite según el trabajo a realizar (R1, R1W, R2…)

Recomendación del fabricante del tractor en la combinación de ruedas para su modelo Ebro 6125 DT

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