jueves, 29 de julio de 2021

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ELEVADOR ELECTRÓNICO EN TRACTORES AGRÍCOLAS

Consolas de elevador mecánico y elevador
electrónico en Kubota K1
¿ELEVADOR MECÁNICO O ELECTRÓNICO?

Si hace unos días analizaba el funcionamiento de un elevador mecánico con control de esfuerzo y control de posición, ahora me detengo en las peculiaridades de los elevadores de tipo electrónico (ELC)

Básicamente el funcionamiento de un elevador electrónico es idéntico al elevador de tipo mecánico con control de esfuerzo y posición, pero en el elevador electrónico se sustituyen las palancas y sistema de varillaje por controles electrónicos, lo que evita la necesidad de modificar o recortar el interior o los paneles de la cabina.

La gran ventaja del elevador electrónico es que es mucho más preciso en la regulación, por el contrario, como desventaja, puede dar algún problema adicional debido al binomio, nunca bien avenido, de electrónica y “ambiente de trabajo difícil” (polvo, humedad…) Pero veamos con algo de detenimiento estas ventajas y posibles desventajas

Ventajas

  • Mejor calidad de la regulación gracias a la determinación exacta de los valores reales de posición y esfuerzo.
  • Transmisión de la información instantáneamente y sin perdidas.
  • Más posibilidades de control mixto (combinación de posición y esfuerzo)
  • Mayor comodidad de manejo.
  • Posibilidad de implementar otras funciones como puede ser el control de patinamiento
  • Eliminación de unión mecánica entre la cabina y el resto del tractor. Los varillajes del control mecánico acarrean vibraciones, ruidos y pérdida de la estanqueidad de las cabinas

Desventajas

Como ya se ha comentado, el mayor inconveniente, puede provenir de la mala conjunción que se suele dar entre la electrónica y el ambiente complicado donde se desenvuelve el tractor (polvo y humedad)

Sistema elevador electrónico del John Deere 6630
ELEVADOR ELECTRÓNICO: ELEMENTOS QUE LO COMPONEN

Consola de mando

El manejo del elevador electrónico es muy similar al mecánico-convencional. Con la consola de mando que sustituye al sistema de varillaje se transfiere al sistema las instrucciones que se desean: esfuerzo máximo, control de profundidad de trabajo, modo de trabajo, velocidad de descenso…

La mayor diferencia estriba en la carencia de palancas pues son sustituidas por mandos giratorios (potenciómetros) y pulsadores.

El elemento “central” es una ruleta giratoria que a la vez es un dial para controlar tanto la posición de los brazos, como el esfuerzo máximo solicitado como el control de las combinaciones mixtas (esfuerzo-posición)

Además, una serie de pulsadores, normalmente del tipo basculante, nos sirven para subir y bajar el tripuntal.

También los elevadores electrónicos disponen de pulsadores (estancos) en las aletas de los guardabarros traseros para el control externo.

Sensores

Son los “sentidos” del sistema, los responsables de enviar información a la centralita electrónica (el “cerebro”)

Las señales recogidas por los sensores son de tipo eléctrico, pero deben convertirlas en señales numéricas, binarias, para ser transmitidas y/o procesadas.

Consola ELC tractor Fendt

Sensor de carga: Se basan en tecnología piezoresistiva. Son capaces de proporcionar, con alta precisión, la carga que se produce en cada momento en los brazos inferiores del elevador (esfuerzo) Pueden funcionar midiendo fuerzas de tracción, compresión y torsión.

Tecnología Piezoresistiva: Se suele implementar con galgas extensométricas que se colocan según el denominado puente de Wheatstone en un eje de flexión. Cuando se les aplica una fuerza varían su resistencia eléctrica registrando un cambio de voltaje.

Si se detecta un exceso de tiro (previamente programado por el usuario) se envía una señal eléctrica para abrir una electroválvula que, manejando el caudal de aceite, controla el/los cilindros del elevador.

Sensor de posición: Es el encargado de informar de la posición del apero en cada momento. Los modelos más habituales son de tipo rotatorio; son sensores de tipo analógico que se ubican de tal forma que aprovechan el giro del eje para conocer el giro de los brazos. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia eléctrica que se produce por el movimiento de los brazos del elevador. Para ello se coloca una bobina excitada y que se hace solidaria al eje. Luego otra bobina (también hay montajes que son dos las bobinas) se sitúa para captar la posición de la bobina rotativa. El giro de la bobina móvil genera una diferencia de señal, voltaje, entre ambas.

Unidad de control electrónica (UCE)

La información recogida por los sensores, así como por las órdenes comandadas por el usuario, se reciben en la UCE. La UCE es por tanto el “cerebro” del sistema. El programa de dicha unidad se programa para que las señales recibidas por los sensores y las enviadas por el usuario (a través de los potenciómetros y pulsadores) sean iguales. Si la información de los sensores coincide con la seleccionada entonces el elevador se mantiene en su posición; por el contrario, si son diferentes entonces el elevador varía la posición hasta que coincidan.

Reposabrazos y consola mandos Deutz 5115 TTV
En realidad, ambas señales son de tipo eléctrico, pero la UCE funciona con información “numérica” (binaria), por lo que previamente hay que convertir las señales eléctricas en electrónicas (convertidor analógico-digital) La orden al elevador también debe ser eléctrica, por lo que ahora un convertidor digital-analógico, convierte el valor “numérico” en una señal eléctrica para que una electroválvula, solenoide, actúe según la señal recibida.

Otros controles

El elevador electrónico también puede ofrecer un plus al tractor que lo monta.

Control del patinaje: Es una opción en tractores con elevador con regulación electrónica. Se trata de evitar, de forma automática, que el tractor patine por encima de un cierto valor, previamente fijado.

Para ello se debe medir, independientemente, la velocidad real del tractor y la velocidad teórica.

Hasta hace bien poco, la velocidad real se medía con un radar, pero ahora es más habitual encontrar la velocidad real medida por el sistema GPS del tractor. En cuanto a la velocidad teórica se mide por el propio velocímetro y que depende del número de revoluciones y del diámetro de la rueda.

Mediante un procesador se calcula constantemente la tasa de deslizamiento

Monitor de rendimiento: En él se visualiza información como la superficie trabajada, la distancia recorrida, datos de alarma, tasa de deslizamiento…

Amortiguación del apero suspendido: Con este sistema se controla la amortiguación de los equipos suspendidos.

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