2019-04-07

Programación de los equipos


Antes de la compra

Con el objeto de llegar a la decisión correcta y evitar gastos de tiempo y dinero superfluos, es conveniente “programar los equipos”. En términos de campo ello significa  estimar anticipadamente las dimensiones de los trabajos a realizar con el equipo en cuestión, y el tiempo disponible para realizar los referidos trabajos. La certeza del resultado de este cálculo, dependerá de la certeza de las estimaciones.

Si lo que se evalúa es la compra de un tractor, antes de elegirlo, es necesario saber lo más exactamente posible qué se va a enganchar en su barra de tiro. Si por ejemplo es una sembradora y un acoplado autodescargable, es necesario saber el ancho de siembra, el sistema hidráulico que demanda la operación de la sembradora. Por el lado del autodescargable, será necesario saber su peso cargado, y también las demandas del hidráulico, aunque si la sembradora está cubierta por el hidráulico del tractor a elegir, es de esperar que el hidráulico del acoplado lo esté, pero mejor será verificarlo. A continuación veremos algunas claves a considerar en estas estimaciones.



Sensibilidad al clima

Las operaciones agropecuarias son altamente sensibles a las condiciones climáticas eventuales y estacionales a diferencia de las operaciones industriales, que por no responder a ciclos naturales y/o llevarse a cabo bajo techo, resultan independientes de las referidas variables. 

Toda operación agropecuaria que el lector se imagine, resulta prácticamente imposible separar su práctica de la estación del año que le corresponde, y además de las condiciones necesarias para su ejecución. A manera de ejemplo podemos mencionar las siembras de cada especie, que se ajustan a fechas definidas y además a la humedad del suelo necesaria. O bien la confección de heno que requiere de la ausencia de lluvias. 

Debido a ello, antes de elegir tal o cual equipo, es necesario conocer  a) las dimensiones del trabajo a realizar durante la campaña y b) el tiempo disponible para llevar a cabo la tarea. Ambas variables definen la capacidad de trabajo (Ct) del equipo necesario.



Capacidad de trabajo

Cuando se habla de la capacidad de trabajo de una máquina agrícola, se hace referencia a un cálculo que es útil al solo efecto de hacer presupuestos, es decir costos ex ante. Asimismo, el cálculo  puede ser referido a dos tipos de máquinas agrícolas: a) las máquinas que trabajan desplazándose sobre el terreno como las sembradoras, fertilizadoras, pulverizadoras, máquinas para la cosecha de forrajes y de granos, y máquinas de labranza; b) las máquinas que permanecen fijas en un sitio mientras funcionan, como las preparadoras de raciones, las desmenuzadoras de rollos, las trilladoras estacionarias. En este caso puede hacerse una diferencia entre las b1) máquinas estacionarias, aquellas que no se mueven ni siquiera entre períodos de trabajo, por ejemplo una secadora fija y las b2) semiestacionarias, que se usan detenidas en un lugar pero que se trasladan para su uso. Un ejemplo de este último tipo son las trilladoras estacionarias, algunos equipos de riego y las embolsadoras de grano.



Se denomina capacidad de trabajo de una máquina que se desplaza sobre el terreno, a la cantidad de hectáreas que ella trabaja en una hora. Y el cálculo más sencillo se realiza multiplicando su ancho de labor medido en metros por la velocidad de avance expresada en km por hora. La velocidad de avance de los equipos se define por las condiciones de trabajo, como por ejemplo en las cosechadoras que el rinde del cultivo, el estado del mismo (humedad de las plantas), el estado del terreno, la presencia de malezas, son factores que condicionan la velocidad.

Como ejemplo se puede tomar una sembradora para grano fino con 24 surcadores distanciados a 19,1 cm entre sí, que avanza sembrando a 7 km/h. Su ancho de trabajo expresado en metros será 24 surcadores x 0,191 m/surcador = 4,58m. Entonces su capacidad de trabajo teórica será, Ctt(ha/h)= 4,58 (m) x 7 km/h x 0,1 = 3,20 ha/h. Es necesario aclarar que el valor 0,1 es un coeficiente que permite transformar unidades y que se explica de la siguiente manera: la capacidad de trabajo se expresa en ha/h, el ancho en metros y la velocidad en km/h. Entonces se deben transformar los m x km/h en ha/h, para lo cual, a la capacidad de trabajo se la multiplica por 1.000 metros que hay en 1 km (1.000 m/km) y se la divide por 10.000 metros cuadrados que hay en una hectárea (10.000 m2/ha).


Entonces la igualdad será:


                   Ancho (m) x velocidad (km/h) x 1.000 (m/km)
Ctt (ha/h)= ----------------------------------------------------------------- =
                                         10.000 (ha/m2)


Es posible simplificar las unidades que se anulan entre sí: los kilómetros, los metros y los ceros, con lo cual queda el coeficiente 0,1 que multiplica al ancho y a la velocidad. Entonces se tiene:


                     Ancho (m) x velocidad (km/h) x 1.000 (m/km)
Ctt (ha/h)= ------------------------------------------------------------------- =
                                         10.000 (ha/m2)



Y finalmente el cálculo se expresa así:

Ctt (ha/h) = A(m) x v(km/h) x 0,1

Importante: para que esta igualdad se cumpla, el ancho de la máquina tiene que estar expresada en metros y la velocidad en kilómetros por hora.

Ancho efectivo

Existen máquinas que utilizan todo su ancho de trabajo sin superposiciones entre pasadas sucesivas. Ejemplos de ello son  las cosechadoras de maíz y las picadoras de forraje con cabezales maiceros, las sembradoras trabajando con marcador, los escardillos y los aporcadores. Pero existe una buena cantidad de máquinas que pierden parte de su ancho de labor, ya sea por error del operador o bien cuando se superpone parte de la pasada para asegurarse que no quede nada de terreno sin trabajar. Ejemplos de ello son los cinceles, escarificadores, cultivadores de campo, discos, las pulverizadoras y fertilizadoras al voleo entre otras. Para tener en cuenta esta diferencia entre ancho de labor calculado (teórico) y el real, se incluye en el cálculo de capacidad de trabajo un coeficiente que se encuentra tabulado de acuerdo a cada tipo de máquina, como puede verse en el cuadro Valores útiles para cálculos, la columna Coeficiente de ancho efectivo. Este coeficiente por lo general es menor que uno debido a que el ancho real la mayoría de las veces es menor que el teórico.



Tiempo efectivo

Durante la operación de toda máquina se producen pérdidas de tiempo. Algunas ocurren siempre en forma repetitiva como por ejemplo los giros en la cabecera del lote, la carga de gasoil, de semilla, de fertilizante, etc. Estas se llaman pérdidas sistemáticas de tiempo. Otras pérdidas no son tan regulares pero ocurren de todas maneras y suelen deberse a eventuales problemas mecánicos como la pinchadura de una goma, la rotura de una manguera de hidráulico, la pérdida de un perno de enganche. A estas se las llama pérdidas accidentales de tiempo. Para tener en cuenta ambas pérdidas de tiempo en el cálculo de la capacidad de trabajo se introduce el coeficiente de tiempo efectivo, que también está tabulado por tipo de maquinaria como se muestra en el cuadro Valores útiles para cálculos, en la columna Coeficiente de tiempo efectivo.



Capacidad efectiva

Si multiplicamos a la capacidad teórica por los coeficientes de ancho y de tiempo efectivos, calculamos la capacidad efectiva de trabajo. A manera de ejemplo con la sembradora de 24 surcadores distanciados a 19,1 cm el cálculo será:

Cte. [ha/h] = A [m] x v [km/h] x sp x pt x 0,1

Donde:

Cte: es la Capacidad efectiva de trabajo.

A: es el ancho de trabajo medido en metros,

v: es la velocidad de siembra en km/h,

sp: es el coeficiente de ancho efectivo de trabajo,

pt: es el coeficiente de tiempo efectivo de trabajo y

0,1: Coeficiente para compatibilizar unidades =  1 ha / 10.000 m2 x 1.000 m / 1 km

En números será:

Cte. (ha/h)= 4,58 (m) x 7 (km/h) x 1 x 0,7 x 0,1 = 2,25 (ha/h)

Las fórmulas citadas en este título fueron enunciada por Eugene Mc-Kibben y adaptada al sistema métrico por Teófilo V. Barañao, por ello se denominan fórmulas Mc-Kibben y Barañao.



Máquinas fijas

Para el otro tipo de máquinas que permanecen fijas en un lugar en tanto se operan, se entiende por capacidad de trabajo a la cantidad de producto procesado en la unidad de tiempo. Y en estos casos el producto se expresa en unidades de peso, volumen o directamente de producto terminado. Es decir por ejemplo: kilogramo/hora, tonelada/hora, litro/hora, fardos/hora o bolsas/hora.



Eficiencia

Las pérdidas de tiempo, o bien las cantidades de tiempo dedicado a trabajos indirectos y las superposiciones de ancho de labor, reducen la capacidad de trabajo teórica o máxima transformándola en la capacidad de trabajo efectiva.

La relación entre la capacidad de trabajo efectiva y la teórica o máxima es la medida de la eficiencia del equipo.

Eficiencia = Cte / Ctt


Tiempo operativo

El tiempo operativo es la inversa de la capacidad de trabajo. Es sólo una manera de expresar el mismo concepto referido a la capacidad de una máquina cuya utilidad práctica radica en que facilita cálculos en algunas circunstancias. De acuerdo a lo dicho es obvio que se expresa en h/ha y se calcula al dividir la unidad por la capacidad de trabajo. Para la sembradora de nuestro ejemplo el tiempo operativo será = To (h/ha) = 1 / 2,25 (ha/h) = 0,44 (h/ha).

La utilidad del coeficiente de tiempo efectivo radica en su uso para facilitar cálculos.


Potencia

Otra componente que ayuda a definir el desempeño de un equipo agrícola es la efectividad del consumo de potencia empleada. En este sentido el tractor es un protagonista, y también lo son otros equipos autopropulsados como las cosechadoras, las pulverizadoras, las picadoras de forraje, (para más detalles ver Capítulo Tractor).


Eficiencia de una sembradora

A manera de un ejemplo práctico analizamos la eficiencia en el trabajo de una sembradora, y la misma se puede cuantificar relacionando su capacidad de trabajo efectiva con la desarrollada a campo. La efectiva es la cantidad de superficie que se siembra por unidad de tiempo considerando los factores que inciden corrientemente en una sembradora. Y la capacidad a campo es la cantidad real de superficie sembrada por unidad de tiempo. A tal fin se analiza la fórmula del cuadro Capacidad efectiva de trabajo. De este pequeño cálculo, surge que el punto mejorable es el de las pérdidas de tiempo (pt), a las que se pueden clasificar en accidentales y sistemáticas.

Las accidentales son las referidas a roturas y mal trabajo de máquina por falta de una oportuna puesta a punto, y que se producen en forma aparentemente imprevisible. Estas pérdidas se disminuyen, trabajando con máquinas de reconocida calidad, y realizando el mantenimiento preventivo durante los períodos en los que no se siembra (que en realidad no son inactivos como algunas veces se los llama). Es necesario practicar una revisión integral y remplazar todos los elementos gastados o rotos. Asimismo hacer una limpieza y lubricación completas y guardar el equipo bajo techo. Las pérdidas de tiempo  sistemáticas son las que se producen por los giros en cabeceras y por reabastecimientos de semilla, fertilizante y gasoil. Ellas disminuyen, si las maniobras se realizan más rápidamente debido a que las amelgas y las cabeceras se dimensionan teniendo en cuenta el largo y ancho del equipo. Además las capacidades de las tolvas deben ser pensadas (por el que diseña la máquina si el tabique entre tolvas es fijo, o por el productor si dicho tabique ellas es móvil), para que la semilla y el fertilizante se puedan abastecer en la misma parada. Además cargar 800 kg de semilla en bolsa, es realmente trabajoso y lleva muchos minutos. Por ello ya se están difundiendo los acoplados y chimangos con diversos tipos de accionamiento, por ejemplo hidráulico, para cargar la sembradora en breves minutos con semilla y fertilizante a granel.



Ejercicio:

En una siembra de maíz, con una máquina de 16 cuerpos distanciados a 52,5 cm se trabaja a 6,8 km/h de velocidad efectiva. En diez días de siembra a razón de 10 horas por día, se logró el objetivo de 155 hectáreas implantadas. Según la práctica, una buena siembra de maíz se logra a velocidades de hasta 6,8 km/h. Y las pérdidas de tiempo trabajando con buena logística de abastecimiento de insumos de 20%. ¿Con qué eficiencia se trabajó?

Respuesta:

Capacidad efectiva de trabajo [ha/h] = a [m] x v [km/h] x pt x sp x 0,1 = 8,4 (m) x 6,8 (km/h) x 0,8 x 0,1 = 4,6 (ha/h)

En 100 horas de siembra se sembrarían 460 ha.

Eficiencia: 155 (ha) / 460 (ha) x 100 = 33,7%

FIGURA 8.1  Acoplado de semillas y fertilizantes.  Referencias: 1) tolva con descarga por gravedad; 2) tubo de carga a la sembradora; 3) motor hidráulico que acciona el sinfín de carga, 4) manga de carga de la sembradora;  5) equipo inoculador de semillas; 6) rodado balón de alta flotabilidad  (Akron).





Preguntas del capítulo

1) Para sembrar 500 hectáreas de maíz en 10 días, sembrado durante 10 horas por día, ¿cuántos cuerpos deberá tener la sembradora?

Datos: velocidad de siembra 6,5 km/h; distancia entre cuerpos de siembra 52,2 cm; pérdidas de tiempo 20%.



2) ¿Cómo se regula el marcador de la máquina que trabaja en el ejercicio anterior?



3) Si con el equipo del ejercicio 1) se consigue sembrar las 500 hectáreas en 11 días con 12 horas de trabajo diario, ¿cuál es la eficiencia del equipo?  



Cuadro 8.1