2018-08-02

Fertilizadoras Esparcidoras (1)


Fertilizadoras  esparcidoras de discos 

Los equipos de fertilización más difundidos en nuestro medio, responden a diferentes tipos de distribución tales como en superficie, inyectada, en cobertura total o en bandas. Asimismo, permiten distribuir sólidos granulados, polvos o líquidos. Y finalmente pueden ser de arrastre, montados sobre el tres puntos del tractor, o autopropulsados.
Ahora bien, en cada caso aparecen pros y contras según la condición en la que sean utilizados, como también difieren las claves a tener en cuenta para ponerlos a punto y manejarlos. Todo ello se analizará en las siguientes páginas.
Entre las esparcidoras se encuentran las que dosifican granulados o polvos desde un orificio calibrado estacionario ubicado en el fondo de una tolva que tiene la forma de cono con su vértice orientado hacia abajo. Esa forma es con el objeto de que sus paredes conduzcan el contenido hacia el referido orificio, el cual descarga por acción de la gravedad, su caudal medido en kg/min  en un disco giratorio distribuidor. Este toma movimiento de la toma de potencia del tractor, y está provisto de paletas a fin de impulsar los gránulos de fertilizante para su distribución por fuerza centrífuga hacia un costado y atrás del equipo.  





Esparcidora de doble disco

Referencia: rodado en balancín para la copia del terreno (SR).









































La distribución del fertilizante en los primeros modelos, fue hacia un costado de la máquina, en el mismo sentido que el giro del disco distribuidor, con lo cual no era fácil alcanzar uniformidad en la distribución, para lo cual era necesario superponer gran parte del ancho de esparcido. En lo modelos actuales es problema ha sido resuelto con la regulación de la posición de las paletas. Las de un disco suelan alcanzar anchos de trabajo de 14 m.

A fin de resolver el problema de la falta de uniformidad en las máquinas de un disco aparecieron las de dos discos, con dos dosificadores de orificio calibrado, uno por disco con la tova en forma de “W”. Estas ofrecen mayores anchos de labor.


A fin de aumentar la autonomía se han desarrollado modelos con tolvas de mayores dimensiones y una cinta transportadora en su fondo, de cadena o de goma, que conducen el producto a los discos distribuidores, proporcionalmente al avance del equipo.


Las otras esparcidoras en superficie son las que ofrecen un distribuidor tipo brazo oscilante, alimentado a partir de un orificio calibrado estacionario, igual que cada uno de los discos de las anteriores. Las máquinas de brazo oscilante ofrecen respecto de las máquinas de doble disco, menores anchos de trabajo y una mayor uniformidad  de distribución.



Esparcidora de brazo oscilante (pendular)

Referencias: a la derecha detalle dosificador (Vicon).





Ambas máquinas se utilizan para distribuir granulados o polvos (enmiendas como el yeso y productos calcáreos), siendo equipadas en este último caso, con cortinas que cubre los distribuidores a fin de reducir la voladura del producto.

En las esparcidoras de dos discos, para distribuir polvo se utilizan discos de mayor cantidad de paletas.








Discos para distribuir polvos


Referencia: los discos para distribuir polvos con las fertilizadoras de doble disco llevan mayor cantidad de paletas que los utilizados para granulados. (Stara- Yomel)




Otros equipos específicos para la distribución de cal, yeso, distribuyen el polvo por gravedad desde una cinta acarreadora de goma o mental según el modelo, con la dosificación proporcional al avance.





Distribuidora de polvo por gravedad (Yomel – Stara)

Referencia: el piso de la  tolva es una cadena transportadora que descarga el polvo por gravedad en la parte posterior del equipo.












Distribuidora de cal. La distribución toma movimiento desde la toma de potencia del tractor a través de una unión cardánica (New Holland).


Esparcidora, fertilizadora por proyección



Momento de aplicación

Puede ser antes, durante o luego de la siembra.


En las fertilizaciones realizadas con anterioridad a la siembra se puede utilizar cualquiera de las máquinas mencionadas anteriormente, aunque en general se recurre a las esparcidoras de discos.


En las aplicaciones durante la implantación, se utilizan las sembradoras. Para las aplicaciones realizadas luego de la siembra y con el cultivo en crecimiento, se recurre a cualquiera de los sistemas mencionados hasta este momento, dependiendo de la distribución del cultivo en el terreno, pudiendo ser en hileras de precisión (por ejemplo maíz), o bien en hileras en masa (trigo), o también en masa al voleo (pastura).

Tolva
La capacidad de la tolva, expresada en unidades de volumen (litros o m3)
Con el objeto de mejorar la descarga del fertilizante, suelen ubicarse rejillas cerca del fondo de la tolva a manera de filtros que retienen los cascotes que pueden formar los químicos con la humedad ambiente, y removedores ubicados cerca de cada orificio dosificador, con los que se trata de uniformar el caudal de salida ante las variaciones de la carga en la tolva. Es para recordar que la referida formación de cascotes con la humedad es inversamente proporcional a la calidad del producto. El manejo adecuado también reduce la formación de cascotes.





Fondo de tolva con filtro (Amazone)



La capacidad de la tolva de una máquina esparcidora, condiciona el tipo de propulsión del equipo. Las esparcidoras cuyas tolvas van desde los 600 litros hasta los 8.000 litros, pueden ser montadas o de arrastre, dependiendo del tamaño de tractor disponible con acople de tres puntos y las características de este último.

Trenes cinemáticos
El tren cinemático de una esparcidora se conforma de un conjunto de ruedas dentadas cónicas que toman movimiento de la toma de potencia del tractor.


Transmisión de una esparcidora. Referencias: 1) movimiento de rotación entra desde la toma de potencia del tractor y el cardan correspondiente. 2) Movimiento de rotación hacia los discos distribuidores.  3) Movimiento a los removedores. Además se ven los R) removedores del fondo de tolva. (Amazone)
Cuando en el fondo de la tolva aparece una cinta transportadora, la misma toma movimiento de una rueda de sostén de la máquina, que entonces es también motriz. Una rueda de menor diámetro se pone en contacto con dicha rueda motriz, (son dos ruedas que transmiten cupla y régimen a través de la fuerza de fricción) y transmite el movimiento en forma proporcional al avance a través de una cadena o unión cardánica. Esta proporcionalidad minimiza los errores de dosis por aceleración y desaceleración del equipo. 

Rueda motriz de fricción de la cinta transportadora (SR)















Dosificadores
En las esparcidoras el dosificador es tipo orificio calibrado estacionario que fue analizado anteriormente. En el caso de las inyectoras el dosificador puede ser un rotor chevrón o bien un sinfín de paso variable. En general un dosificador o dos descargan en un surcador. Cuando son dos, se recurre a unir dos tubos de bajada en forma de “Y”, o bien, como se ve en la figura Inyectora de granulados, cada dosificador descarga en su tubo y ambos al mismo surcador. Es un recurso para aumentar la cantidad máxima que una determinada máquina entrega por surco.
Los tubos de bajada de las inyectoras ofrecen las mismas características que los vistos en sembradoras.





Orificio calibrado estacionario  (Vista en planta). Referencias: 1) tapa de dosificación; 2) tapa de cierre (Amazone).




Ancho de trabajo

El ancho efectivo de distribución, determina la capacidad de trabajo del equipo. Ella permitirá fertilizar la superficie que necesite el productor en el tiempo disponible para realizar la tarea.


En las esparcidoras, es práctico diferenciar claramente entre a) ancho de esparcido: la cantidad total de metros derecha e izquierda que alcanza la proyección de las partículas desde el centro de la máquina, y b) ancho de trabajo efectivo: la cantidad de metros que quedan fertilizados con una uniformidad de distribución adecuada, luego de superponer a tal fin, un porcentaje determinado del ancho de esparcido. En todo caso el ancho se define perpendicularmente a la dirección de avance del equipo. Algunas esparcidoras alcanzan grandes anchos de trabajo efectivo, superando los 50 m, siempre que la calidad del granulado lo permita. En algunas aplicaciones se trata de copiar el ancho de trabajo de la pulverizadora a fin de pasar por los mismos lugares, y pisar menos el lote para disminuir las zonas de compactación. Para estos casos en las esparcidoras se pueden utilizar los limitadores de ancho. Los mismos limitadores resultan de utilidad para la terminación de lotes evitando fertilizar cuadros vecinos.


Las esparcidoras de tubo oscilante, ofrecen anchos de trabajo que llegan a los 14 metros.


En el caso de las inyectoras o las máquinas que chorrean el producto, el ancho de trabajo es igual  la cantidad de cuerpos o picos, multiplicada por la distancia entre ellos.


 
Uniformidad de distribución
Las esparcidoras de dos discos entregan aproximadamente la misma cantidad de producto en todo su ancho de trabajo y también en el sentido de avance, cuando sus distribuidores son buenos tanto en calidad como en diseño, están bien mantenidos y se complementan con apropiados productos. Si bien el estado de los órganos distribuidores es tratado más adelante, puede anticiparse que las esparcidoras se encuentran entre las máquinas que reciben trato más severo en el parque del estableciendo de campo. Influyen en ello el golpeteo constante de los gránulos en las paletas distribuidoras y el poder corrosivo de los fertilizantes. Y precisamente los daños en las paletas inciden en la uniformidad de distribución. Por ello es importante su mantenimiento preventivo.


Las esparcidoras de tubo oscilante, ofrecen buena uniformidad de distribución en todo su ancho y también en este caso, el estado del tubo oscilante influye decididamente en la uniformidad de distribución. Deformaciones en el referido tubo originadas en golpes eventuales, modifican su funcionamiento. En ambos tipos de máquinas, el viento influye en la distribución y en su uniformidad.


En las inyectoras, la uniformidad de distribución depende del correcto armado de cada dosificador, del buen funcionamiento del tren cinemático y del manejo del equipo, incluida su velocidad de avance.


Materiales de construcción
Resulta relevante que los elementos que se encuentran en contacto con el fertilizante, como la tolva y los dosificadores, estén construidos en materiales inertes a la acción corrosiva de los químicos. Entre ellos se mencionan el plástico, el acero inoxidable, el aluminio, la goma, neoprene, polietileno, vidrio y resinas vinílicas. En algunos casos la protección necesaria, se obtiene mediante la aplicación de pinturas y tratamientos superficiales resistentes a la corrosión.
También es sumamente importante, que la o las tolvas se construyan con la suficiente robustez a fin de soportar el peso del fertilizante sin que se deformen sus paredes. Estas deformaciones ocasionan dificultades en la transmisión de movimiento a los órganos dosificadores. La utilización de refuerzos por parte del usuario del equipo, a la larga ocasiona rajaduras y roturas, más que soluciones duraderas.

Régimen de la toma de potencia
En máquinas accionadas por la toma de potencia, los regímenes del tractor y fertilizadora deben estar normalizados y corresponderse. Corrientemente se utiliza la toma correspondiente a 540 r.p.m. Por otro lado, el accionamiento de la toma de potencia independiente, es decir desde embrague independiente o doble disco, facilita y agiliza el manejo del equipo. Para mayor información consultar etiqueta TRACTOR.




Neumáticos y trenes de rodadura
En las esparcidoras el rodado tandem (dos ruedas por lado), se adata mejor a terrenos irregulares. El de mayor diámetro otorga flotabilidad, lo cual ayuda a suavizar el tránsito y eventualmente sobre las plantas en sus primeros estadios de crecimiento. Otro aspecto útil es la trocha variable para adaptarse a toda condición de trabajo. Esto último hace a la versatilidad del equipo. Los rodados anchos tipo balón, mejoran el tránsito del equipo y tratamiento al suelo. En las pulverizadoras que se utilizan como distribuidoras de líquidos, también suele ser de utilidad la trocha variable y los rodados angostos –para circular entre hileras—y de gran diámetro que aumenta el despeje y la superficie de sostén.


Rodado balón: el rodado balón aumenta la flotabilidad del equipo mejorando su marcha y minimizando la presión superficial sobre el suelo (Fertec).





Enganche


El enganche del equipo define su nivelación, es decir su horizontalidad la cual a su vez condiciona su correcto funcionamiento. La puesta a punto incluye la calibración de la dosis de fertilizante y el control de la uniformidad de distribución. 

En fertilizadoras de arrastre con un eje de ruedas de sostén, la nivelación anteroposterior se logra trabajando sobre el enganche. Hay dos tipos de enganche: con lanza fija y regulación en la placa de enganche al tractor, o con lanza articulada al bastidor en cuyo caso se regula la longitud del manguito que gobierna la articulación. 


Enganche fijo


Referencias: Lanza de tiro de la fertilizadora; 2) placa de enganche (con ella se nivela la máquina en sentido antero posterior); 3) barra de tiro del tractor.









La nivelación transversal se logra mediante la presión de inflado uniforme de las ruedas. En caso de fertilizadoras montadas ambas nivelaciones se obtienen con el tres puntos del tractor. Con el brazo superior, la nivelación anteroposterior, y con los montantes de los brazos inferiores la nivelación transversal. Para más información sobre estos aspectos, se puede recurrir a la etiqueta Sembradoras, máquinas de similar problemática en lo referente a su enganche al tractor.

En el caso de las esparcidoras de un disco, se puede definir que la forma de proyección es hacia un costado, la cual varía de acuerdo al punto de descarga del gránulo respecto del disco. A medida que dicha descarga se aleja del centro del disco, la proyección se orienta más hacia el lateral y menos hacia atrás, además el trato al gránulo es más violento.

La toma de potencia funciona a 540 r.p.m. La máquina está en posición horizontal, y la parte inferior de  los discos distribuidores mantiene una separación fija respecto del suelo (unos 70 cm). El ancho de trabajo se mantiene constante, controlando la distancia entre las pasadas sucesivas. El fabricante en el manual de uso, recomienda y combina valores orientativos, de dosis en kg/ha y la velocidad de avance y ancho de trabajo (en las de un disco ronda los 12 m), de acuerdo al tipo de fertilizante. Para casos extremos, se pueden instalar pantallas cubriendo los distribuidores a fin de minimizar el efecto del viento.

Siempre es necesario mantener limpios y en buen estado los discos y las paletas distribuidoras, con la superficie en contacto con los gránulos, sin marcas ni suciedad ni pegotes. El removedor en la tolva, no presenta desgastes, ni movimientos extra a los estrictamente derivados de su funcionamiento correcto. Otros factores a considerar, la relación entre el volumen y peso de los gránulos, el tamaño y forma de los mismos, su comportamiento ante la humedad del ambiente, y la dirección y velocidad del viento.    

Ubicando más hacia atrás las paletas las partículas se proyectan más hacia la izquierda y más hacia adelante, hacia la derecha.

La vida útil del equipo depende esencialmente de su mantenimiento. En tal sentido se recuerda que los químicos, como los derivados del fósforo y del nitrógeno, son ácidos que atacan químicamente a la máquina. Por otro lado los gránulos atacan a la misma, en forma física a través de su acción abrasiva. El agua de lluvia y el rocío también afectan a los equipos dejados a la intemperie. Cuando se aplica agua a alta presión en los lavados, también se perjudican partes importantes de la máquina.

Luego del uso y si el período de inactividad será algo prolongado, se sugiere rociar al equipo con una mezcla de querosén y aceite vegetal, prestando especial atención a los sectores de la máquina que no se ven a simple vista. La práctica de esta operación puede llevarse con grna éxito en un lugar bien ventilado, cuando no al aire libre. Con aceite y pincel, lubricar cardán, cadenas, tuercas, conexiones. Los pegotes se remueven con removedor químico o cepillo de alambre fino aplicado “suavemente” y sin dañar.  

Luego de cada fertilización, lavar el equipo con agua a presión no demasiado alta y protegiendo partes vulnerables con movimiento como los rodamientos.

Siempre mantener el equipo seco y recordar que el fertilizante con el agua o humedad forma fertilizante líquido que resulta un poderoso ácido corrosión. Es importante guardar el equipo en un lugar seco, y controlar visualmente su estado en forma periódica, ya que muchos de los ataques de los ácidos, ocurren durante los períodos inactivos. Con el equipo limpio y seco, se pueden pintar con pintura original las partes que hayan perdido su protección.

En la guarda prolongada, es recomendable levantar el equipo del suelo sobre tacos o plataformas de madera, que lo separan del suelo, y agrupar equipos y partes sueltas en forma ordenada, que permita su revisión visual periódica.

Cuando se estrena una máquina, es necesario chequear el ajuste de las tuercas, luego de un día completo de trabajo, por ejemplo 10 horas.
Para toda esta línea de tareas, no descuidar ni por un momento todas y cada una de las recomendaciones referidas a la seguridad impartidas por el fabricante en el manual de la máquina.






Fertilizadora esparcidora de un disco. (Fueron remplazadas por las de dos discos). 1) disco y paletas de distribución; 
2) transmisión desde la toma de potencia del tractor;  3) travesaño para el acople al tres puntos del tractor (Sulky Burel).




En líneas generales, una máquina de dos discos, trabajando con un buen fertilizante, “proyecta” las partículas como lo muestra la figura “Distribución”.


Si todo funciona de acuerdo a lo esperado, equipos de buena calidad y diseño alcanzan anchos de proyección que superan los 50 metros, con buena uniformidad de distribución, dependiendo de factores similares anunciados para los equipos de un disco, y a los que se pueden agregar otros como los que siguen.


a)    La posición de los discos distribuidores es horizontal cuando se trabaja en rastrojos o en cultivos bajos, y levemente hincada hacia delante (10º) en cultivos algo más altos. Este detalle se regula con el acoplamiento de tres puntos en los equipos montados y con la altura de enganche en los de arrastre.


b)    La altura de los discos distribuidores respecto del suelo, media desde la superficie desde donde el fertilizante es despedido del disco, ronda los 70 cm y tiene que ver con el diseño del equipo.


Figura distribución:


Distribución Referencias: aes) ancho de esparcido; aet) ancho de trabajo efectivo; 1) paleta distribuidora; 2) disco; 3) chapa protectora; 4) área de descarga desde el dosificador; 5) Sentido de giro del disco; 6) superposición de la distribución de los dos discos.

c)    Velocidad de avance, se define con la caja de cambios del tractor a un régimen del motor tal que la toma de potencia gira a 540 r.p.m. Se aceptan variaciones de hasta un 10%. Asimismo, la velocidad de trabajo se relaciona con el estado del terreno y la capacidad del equipo para copiar irregularidades de superficie sin sufrir daños. A criterio de quien pone a punto se define la velocidad.


d)    El caudal de descarga generado desde el dosificador, también influye en la velocidad y en el ancho de trabajo, en conjunción con el tipo de partícula a distribuir (diámetro y peso específico). Todo ello sin dejar de lado el objetivo final cual es entregar la dosis deseada con una adecuada uniformidad de distribución. Para todo es fundamental contar con buena información en el manual del equipo, de lo contrario, el tiempo de puesta a punto será mayor, siempre que la ausencia de esta información en el material escrito, no denote alguna limitante técnica relevante.

e)     Diámetro y régimen de los discos que definen la velocidad tangencial y de salida de las partículas distribuidas. Estos aspectos son de diseño del equipo y no se calibran, ya que dependen de la transmisión de la fertilizadora (relación de transmisión en sus engranajes).
f)    Paletas de cada disco, su cantidad, su forma, su longitud, su posición (Esquema Ajustes paletas).


Fertilizadora esparcidora de dos discos (Sulky Burel)
En general los discos para distribuir granulados llevan dos paletas cada uno, en tanto que los destinados a distribuir polvos llevan seis cada uno.
En un análisis detallado, puede sostenerse que ambos discos se complementan construyendo una distribución total en el ancho de esparcido.
En el par de paletas de un disco, la más corta es que la impulsa las partículas de fertilizante hacia atrás de la máquina, en tanto que la de mayor longitud impulsa el granulado hacia el costado correspondiente. Asimismo, el ángulo que forma cada paleta con el diámetro geométrico del disco, es regulable en posiciones definidas que se describen de manera precisa en el manual de uso del equipo. La tendencia es que cuanto más se anticipa la paleta corta en el sentido de giro del disco, esta impulsará las partículas más lejos, hacia atrás de la máquina. Cuanto más se atrase la paleta respecto del sentido de giro, los gránulos serán proyectados a distancias más cortas. Por el lado de la paleta larga, cuanto más se anticipe la misma en sentido del giro del disco variando su ángulo, más lejos proyectará las partículas y a la inversa, más cerca. Combinando adecuadamente estas regulaciones de las paletas con la velocidad de avance del
equipo, la dosis entregada por los orificios calibrados, el peso, el tamaño, la esfericidad de las partículas, es que se logran distribuciones uniformes. Es por ello que no será el mismo ancho de trabajo, ni la misma velocidad para distribuir por ejemplo urea, superfosfato o semillas de una pastura.



Regulación de las paletas Referencias: a) giro; b) paleta corta con cuatro posiciones de 0 a 3; c) disco; d) paleta larga con 6 posiciones posibles de 0 a 5.
Nota: se analiza un modelo con dos paletas paletas por plato. Es solo un ejemplo. Existen otros desarrollos con 3 y 4 paletas por plato.
Ancho de esparcido, superposición y ancho de trabajo
En el esquema Ancho y superposición, se presenta una idea de cómo la regulación de las paletas de distribución, en combinación con aspectos como las características de los gránulos y de la dosis de fertilizante en kg/ha, influye en el ancho de esparcido y en la superposición de las pasadas.
En (a) se tiene una adecuada superposición y buen ancho de acuerdo al producto a distribuir.
En (b) hay déficit de fertilizante hacia los bordes. Puede mejorarse con una corrección en la paleta larga.  Para ello se puede probar en las siguientes posiciones: desde d0; d1; d2; d3; d4; d5 hasta (ver también figura Regulación de paletas) alcanzar la más indicada.
En el punto (c) resulta excesiva la cantidad de fertilizante en los bordes o exceso de ancho. Reducir este esparcido con la ubicación del d probando desde d5, d4, d3, d2, d1,d0 hasta que se
observe una distribución similar a la de (a).
En el caso (d) no hay fertilizante en la parte de atrás de la fertilizadora. Entonces la sugerencia será trabajar con la paleta corta b3; b2; b1; b0. Hasta lograr la distribución correcta.
En la situación (e) se observa un exceso de producto detrás de la máquina. Entonces para corregir el problema se puede recurrir a variar la posición de la paleta corta comenzando por d0; d1; d2; d3 hasta lograr una mejor distribución.
Ancho y superposición  Referencias: 18 m es el ancho de trabajo buscado. (a) es la mejor situación de todas de acuerdo al ancho de trabajo, de esparcido y superposición de pasadas. Desde (b) a (e) son situaciones defectuosas para las que se sugiere corregir la posición de las paletas, como indica el texto anteriormente. (Sulky Burel)


Formas de distribución
A esta altura de los acontecimientos es necesario señalar que, como se ve en la Figura Formas de distribución, la misma puede resultar: triangular, oval; trapecial, “M” o “W”. Entonces para alcanzar uniformidad de distribución en todo el ancho de trabajo en los tres primeros casos, es necesario superponer los anchos de esparcido acercando las carreras contiguas de la máquina, de manera tal de compensar las diferencias entre el centro y los bordes. La superposición define en definitiva el ancho de trabajo, y estará en función de las variables mencionadas anteriormente como son la velocidad de avance, el caudal, la posición de ambas paletas, las características referidas de las partículas. En los casos de “M” y “W” se sugiere aplicar la trayectoria de la máquina en redondo de manera de superponer siempre el mismo borde de la pasada, a fin de minimizar errores inevitables en este caso.



Formas de distribución de una esparcidora (Mario C. Tourn)

Referencias: 1) Dosis en kg/ha; 2) Ancho distancia de esparcido desde el centro de la máquina; 3) Dosis de fertilización objetivo.










Esparcidora Rauch






Distribución por tubo oscilante
Las esparcidoras de brazo oscilante ofrecen una forma de distribución propia, con un  ancho de trabajo más acotado que las de doble disco y, en general, uniformidad algo mayor




Esparcido del distribuidor tubo oscilante.  1) tolva; 2) removedor; 3) dosificador orificio calibrado estacionario; 4 tubo oscilante; 5) movimiento oscilante. (Adaptado de P. Candelón)





Posibilidades de regulación:  medios mecánicos, hidráulicos ó eléctricos.




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