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21 de marzo de 2011

Trilla de Maíz. ¿Por qué es importante Coordinar Velocidad de Avance y Velocidad de Cabezal?

Pérdidas en la cosecha de maíz ante descoordinación de la velocidad de funcionamiento del cabezal respecto de la velocidad de avance de la cosechadora.


Publicado el: 23/03/2007
Autor: Ing. Agr. José Maria Mendez e Ing. Agr. Rubén Darío Roskopf. INTA PRECOP. Argentina
Al disminuir o aumentar notoriamente la velocidad de avance de la cosechadora, se produce la descoordinación entre la velocidad de funcionamiento del cabezal y la velocidad de la máquina, haciendo que el patrón de pérdidas en la cosecha de maíz se vea modificado (Milanesio. 2006). Con el objetivo de determinar el origen de las pérdidas en la cosecha de maíz cuando existe descoordinación entre la velocidad del cabezal y la velocidad de la cosechadora se midieron las pérdidas a 3 velocidades de avance: 3, 5,5 y 8 km/h (manteniendo constante la velocidad de funcionamiento del cabezal). Los resultados indican que a la velocidad mas alta aumentan notoriamente las pérdidas por cola. Respecto del cabezal las pérdidas mayores fueron a 8 km/h, 3 km/h y 5,5 km/h en ese orden.


Introducción y justificación


Tener el equipo de trilla regulado para cosechar eficientemente bajo las distintas condiciones del cultivo y efectuar mediciones de pérdidas durante la cosecha, son eslabones fundamentales para disminuir pérdidas en esta etapa. Los kgs. de maíz perdidos en la cosecha y que quedaron en el rastrojo son irrecuperables para el productor, para el contratista y para el país.

El área de cosecha de maíz en la campaña 05/06 en la Argentina fue aproximadamente de 2,47 millones de has, si en esta superficie se repiten los promedios de pérdidas de 385 kg/ha de la campaña anterior, las pérdidas totales habrán sido de 351.000 tn de maíz, valuados económicamente en 91 millones de pesos que quedaron en el rastrojo, o el equivalente aproximado a 252 cosechadoras nuevas.
En la cosecha de maíz, en promedio el 72 % de las pérdidas son de cabezal y el 28 % restante, al sistema de trilla, separación y limpieza de la máquina (Bragachini et. al 2006)

Cuando estos porcentajes son alterados aumentando las pérdidas por cola de la cosechadora, la causa generalmente es por mala regulación del cabezal (excesivo corte de plantas y aumento del índice de alimentación “no grano”). También puede contribuir el mal estado del cultivo por vuelco o quebrado de tallos (Bragachini et. al. 2006).

Durante el periodo de cosecha de maíz, se produce la maduración simultanea de los grupos cortos de soja (IV o menos) lo que ocasiona un cuello de botella en la demanda de equipos de cosecha. Ante esta situación, muchas veces se relega la trilla de maíz para cosechar la soja, al retomarla, en algunos casos, se hace a altas velocidades, con menores controles y regulaciones, principalmente sobre el cabezal (principal fuente de origen de las pérdidas en maíz), y en otras, por el retraso en el inicio de la cosecha, el cultivo se encuentra volcado, excesivamente seco y con espigas muy susceptibles a desprenderse de la caña y caerse (evaluaciones hechas por Roskopf et. al 2006, en el área de influencia de la E.E.A. INTA Oliveros, en la campaña de cosecha 2005/06 arrojaron valores promedio de pérdidas de precosecha de 40 kg/ha.). En tal situación, el maquinista en el intento de levantar todo lo caído (plantas quebradas y/o volcadas) se ve obligado a disminuir notoriamente la velocidad de avance de la cosechadora. Sin embargo, al hacer esto, se mantiene constante la velocidad de funcionamiento del cabezal, produciéndose la descoordinación entre la velocidad de funcionamiento de este y la velocidad de avance de la máquina. Todo esto hace que al trabajar a altas o bajas velocidades, el patrón de pérdidas en la cosecha de maíz se vea modificado. (Milanesio 2006. com. pers.)

Al momento de la venta, la mayoría de los cabezales son entregados para trabajar eficientemente en el rango de velocidad de avance de la cosechadora de 5 a 7,5 km/h (Milanesio 2006. com. pers.). Si se trabaja a velocidades mayores o menores, es necesario modificar la combinación de engranajes de manera que funcione coordinado con la velocidad de la cosechadora.

En máquinas importadas y de alta gama, se cuenta con la posibilidad de regular la velocidad de funcionamiento del cabezal; en algunos casos, a través de un variador ubicado lateralmente en la zona del embocador y en otros a través de una caja multimarchas de engranajes, en ambos casos, este mecanismo es operado desde la cabina del maquinista. Sin embargo esta opción, esta disponible en pocas máquinas y de alto valor económico.

Objetivos

Determinar el origen de las pérdidas en la cosecha de maíz cuando existe descoordinación entre la velocidad de funcionamiento del cabezal con la velocidad de avance de la cosechadora.
Sobre la base de los resultados establecer la necesidad de contar con un variador de cabezal, mecánico o inteligente, que forme parte estándar del cabezal o que sea adaptable a cualquier máquina.


Método de ensayo

El trabajo se llevó a cabo el día 7 de abril del 2006, en cercanías de Cañada de Gómez Dpto. Iriondo, Santa Fe, en el campo perteneciente a un productor de la zona.

El rendimiento promedio fue de 8.000 kg/ha 

La máquina sobre la cual se efectuaron las mediciones fue una New Holland modelo TC 59 año 2004, con las siguientes características:

  • Motorización: motor Génesis de 220 CV.

  • Cabezal:
    • Marca “Tecnorural Tr 811”
    • 8 líneas con separación a 70 cm
    • control de apertura de chapas cubrerolos: mecánico-manual.
    • Tipo de rolos: desencontrados
  • Sistema de trilla: 

    • Cilindro de barras, largo 1556 mm, diámetro 603 mm.
    • Cóncavo no forrado de 9 barras
    • Separador centrífugo “rotary separator”
    • Velocidad del cilindro de trilla: 22,1 m/seg. (700 RPM.)


  • Sistema de separación y limpieza:

    • 6 sacapajas.
    • área total de separación: 12,5 m2
    • triturador de paja: no
    • desparramador de paja: sí
    • desparramador de Granza: sí
Para las mediciones de pérdidas de cosecha se utilizó el método indicado por el INTA – PRECOP, midiendo primeramente las pérdidas de precosecha y luego por cosechadora, utilizando 4 aros ciegos de 56 cm de diámetro, arrojados durante el paso de la máquina; además, luego de su paso se recogieron las espigas (si las hubiera) caídas a consecuencia del voleo producido por el cabezal. De esta forma se obtuvo en forma separada las pérdidas por cabezal (diferenciando entre voladura y desgrane a consecuencia de los rolos) y de cola (diferenciando entre pérdidas de separación y limpieza de las originadas a consecuencia de deficiencias en el sistema de trilla del cilindro y cóncavo).

A los fines de que haya por lo menos una diferencia de 2,5 km/h entre una velocidad y la siguiente mas próxima, las determinaciones de pérdidas se realizaron a: 3 km/h, 5,5 km/h y 8 km/h.
Para la evaluación de las pérdidas, se realizaron tres repeticiones por tratamiento.


Resultados y discusión.


La gráfica nº 1 muestra como evolucionan las pérdidas (de cabezal, cola y totales) al aumentar la velocidad del equipo.



áfica anterior se aprecia como aumentan las pérdidas a medida que aumenta la velocidad de cosecha. A los 3 km/h y a 5,5 km/h las pérdidas totales son menores a la tolerancia máxima admitida en la cosecha de maíz de hasta 210 kg/ha. A los 8 km/h las pérdidas de 281 kg/ha superan 3 veces las registradas a los 5,5 km/h y son mayores a las tolerancias establecidas por el INTA – PRECOP. A esa velocidad, la mayor fuente de origen de estas  pérdidas es por cola, y se deben al alto índice de alimentación de la cosechadora. Avanzando a 8 km/h en un cultivo de maíz cuyo rendimiento fue de 8 tn/ha son 35,8 las tn de grano de maíz que ingresaron a la máquina por hora, produciéndose la saturación del sistema de separación y limpieza con lo que muchos granos no tiene posibilidades de colar, (principalmente por el sacapajas) y salen despedidos por la cola. Giordano menciona que índices de alimentación mayores a 30 tn/h en cosechadoras con ancho de cilindro de trilla de 1,5 m de largo, complican la separación del grano del resto del material.

El menor valor de pérdida por cola fue registrado a los 3 km/h (16 kg/ha); indudablemente esto se debió a que el índice de alimentación (cantidad de material grano y no grano que ingresa a la maquina por hora) fue bajo, aún cuando se observó el deficiente trabajo del cabezal, debido a que no produjo una buena separación de la espiga del tallo (espigado) ingresando a la máquina muchas plantas cortadas a la altura de inserción de la espiga, pudiendo complicar esto, la separación del grano

En la Tabla nº 1 se muestra el origen de las pérdidas por cabezal separándolas en desgrane ocasionado por los rolos de voladura de espigas.


Tabla Nº1: Pérdidas por cabezal.

Pérdidas por cabezal kg/ha
Tipo
3 km/h
5,5 km/h
8 km/h
Voladura
12,5
0,0
4,3
Desgrane
37,0
37,7
83,3
Total cab.
49,5
37,7
87,6
Las pérdidas por cabezal a 3 km/h fueron mayores que a 5,5 km/h debido fundamentalmente a las mayores pérdidas por voladura. Esto es a consecuencia de que las cadenas alzadoras funcionan descoordinadas con respecto a la velocidad de avance de la máquina, traccionando rapidamente las plantas en dirección a la maquina, provocando un enérgico movimiento pudiendo causar que algunas espigas débilmente unidas se desprendan y caigan fuera de la zona de captación del cabezal.

A 8 km/h las pérdidas por desgrane superó las registradas a los 3 km/h y 5,5 km/h, pudiendo ser esto debido a la alta velocidad de avance de la maquina, haciendo que el cabezal trabaje saturado, pechando las plantas hacia delante, provocando que las plantas se inclinen y las espigas entren en contacto con la parte anterior de los rolos espigadores, provocando el desgrane.

Las mayores pérdidas por cabezal registradas a los 3 km/h y 8 km/h evidenció la necesidad de contar con un variador de cabezal mecánico o inteligente, que permita adaptar la velocidad de funcionamiento del cabezal a la velocidad de avance de la máquina. Particularmente en los casos en los en que el maíz se encuentre volcado o de alto rendimiento, el cabezal debe acompañar la velocidad de la máquina, logrando que el espigado se produzca a la mitad del recorrido de los rolos espigadores. (figura nº 1)




Figura Nº 1: espigado en la parte media del recorrido de los rolos


Teniendo en cuenta los niveles de pérdidas registrados a las distintas velocidades y la capacidad operativa de este tipo de máquina (ancho de cilindro de trilla de 1,55 m y área total de separación de 12,5 m2) velocidades próximas a 5,5 km/h (índice de alimentación de 24,6 tn/h.) o levemente superiores parecen ser las mejores cuando el rendimiento del cultivo se ubica en tormo a los 8.000 kg/ha.

Conclusiones
  1. Para disminuir pérdidas en la cosecha de maíz, se hace necesario adaptar la velocidad de funcionamiento del cabezal a la velocidad de avance de la maquina, particularmente en los casos que por condiciones diversas del cultivo, se requiera avanzar a muy bajas o altas velocidades.
  2. A medida que aumenta la velocidad de cosecha, también lo hacen las pérdidas por la máquina, principalmente por cola, debido a la saturación del sistema de separación.
  3. Para mantener el nivel de pérdidas por debajo de la tolerancia máxima de 210 kg/ha y lograr aceptable capacidad operativa del equipo de trilla, es necesario adoptar velocidades de avance próximas a los 5,5 – 6 km/h. (24,6 - 26,8 tn. de grano por hora)
Se agradece la colaboración de los señores Gustavo Bolatti y Mariano Bolatti quienes colaboraron en la realización del presente trabajo.


Bibliografía
  1. Bragachini, M; Peiretti, J2006. “Eficiencia de cosecha en el cultivo de maíz” Actualización Técnica nº 25. 16 p.
  2. Bragachini, M; Bonetto, L. Bongiovanni, R; Herbener. N. 1995. “Maiz: cosecha, secado y almacenaje” Cuaderno de actualización técnica nº 14. 56 p.
  3. Bragachini, M; Peiretti, J. 2005. “Soja y maíz: Eficiencia de cosecha. Campaña 2004/2005”. Hoja informativa cosecha nº 6. 4 p.
  4. Roskopf, R; Mendez, J. 2006. “Cosecha de maíz: resultado de las evaluaciones de pérdidas en la campaña 2005/2006 en es sur de la provincia de Santa Fe. www.cosechaypostcosecha.org. Link: informe de pérdidas.
 Fuente: Engormix

Consejos para Mejorar la Trilla de Maìz

Pérdidas en cosecha de maíz bajo dos configuraciones del cilindro de trilla


Publicado el: 26/03/2009
Autor: Ing. Agr. Rubén Roskopf, Ing Agr. José Méndez. AER INTA Totoras, E.E.A. INTA Oliveros. Argentina

En la trilla de maíz, el material deber ser procesado entre el cilindro y el cóncavo de manera gradual, con la menor agresividad posible, pero con la suficiente energía como para provocar el desgrane de los marlos de manera que por cola, salgan totalmente trillados y enteros.
Para trillar eficientemente, en cosechadoras convencionales, una de las recomendaciones que frecuentemente se realiza es la de forrar el cilindro de trilla con chapas que cubren el espacio entre las barras batidoras. Esto colabora en que las espigas ingresen rolando y vayan siendo trilladas a medida que avanzan por el sistema de trilla.
Entre las desventajas de no forrar el cilindro se menciona la reducción de la eficiencia de trilla, observándose pedazos de marlos con granos adheridos que salen por la cola de la cosechadora. Estos pedazos de marlo se introducen en el cilindro por los espacios entre las barras batidoras y salen por la cola sin haber sido desgranados.
Ante esta situación el operario normalmente aumenta la agresividad del cilindro, incrementando las vueltas / minuto o disminuyendo la separación entre cilindro y cóncavo, lo que agrava este problema, reduciendo más aún el tamaño de los pedazos de espigas y hasta en algunas situaciones, aumentando el daño al grano. A nivel de sacapajas, estos pedazos más chicos pueden llegar a evitar el colado de granos aumentando las pérdidas por cola.
Es conocido entre maquinistas que forrar el cilindro "realiza una mejor trilla" y es una recomendación que brindan numerosos fabricantes de cosechadoras. Sin embargo hasta el momento, el INTA no había realizado ensayos que corroboren tal situación.
Para evaluar esta condición, se desarrolló un ensayo consistente en determinar las pérdidas en la cosecha de maíz bajo dos situaciones diferentes de equipamiento en el cilindro de trilla en una misma cosechadora:
1)   cilindro forrado.
2)   cilindro sin forrar.
A su vez para evaluar el efecto del índice de alimentación sobre el tipo y nivel de pérdidas, los tratamientos se realizaron a dos velocidades: 5,3 km/h y 7,8 km/h.





A la Izquierda: vista del cilindro de trilla forrado. Al medio operario quitando las chapas. Derecha vista del cilindro sin forrar.

La experiencia.
El ensayo se realizó el día jueves 12 de marzo en el campo de un productor ubicado en cercanías de Totoras, provincia de Santa Fe. El rendimiento del maíz fue de 8.200 kg/ha y la humedad de cosecha del 16,5 %. Para las evaluaciones se utilizó una cosechadora John Deere 1175 año 1996 en buen estado de mantenimiento y equipada con un cabezal John Deere del año 1997 de 6 hileras a 70 cm.
En una zona homogénea del lote se determinaron las pérdidas tanto de cabezal como las de la cola. A su vez las pérdidas de cola fueron subdivididas en deficiencias del sistema de trilla (marlos mal trillados con granos adheridos) y granos no colados del sistema de separación y limpieza (sacapajas y zarandas). También se determinó el número de marlos rotos, contabilizándose como tal a todos los pedazos de marlos que no se encontraron enteros. A los fines del ensayo, se anularon los sistemas picadores y esparcidores de sacapajas y granza de la máquina.
Para la evaluación de pérdidas, se siguió la metodología del INTA-PRECOP utilizando aros de ¼ m2, realizándose diez repeticiones por tratamiento.
La separación entre el cilindro y cóncavo fue de 28 mm adelante y 20 mm atrás quedando en 625 las rpm del cilindro.

Resultados.
A continuación se exponen los resultados de las pérdidas en kg/ha correspondientes a la cola de la cosechadora, a distintas velocidades y a las diferentes configuraciones del cilindro de trilla.

Configuración del cilindro
Granos sueltos
Granos adheridos a marlos
Nº de pedazos de marlos/ha
Pérdidas totales
5,3 km/h
Forrado
14 (a)
4,9 (a)
69.000 (a)
18,9 (a)
Sin forrar
11,6 (a)
46,6 (b)
108.000 (b)
58,2 (b)
7,8 km/h
Forrado
5,4 (a)
16,1 (a)
71.000 (a)
21,5 (a)
Sin forrar
20,2 (b)
20,9 (a)
96.000 (b)
41,1 (b)
Si bien los valores totales de pérdidas son relativamente bajos, en el caso del cilindro forrado siempre estuvieron por debajo de la tolerancia de pérdidas por cola de hasta 47 kg/ha. La tabla anterior evidencia que existieron diferencias entre trillar con el cilindro forrado y sin forrar. En el 1er caso las pérdidas fueron menores. A 5,3 km/h las mayores pérdidas con el cilindro sin forrar se debieron a la cantidad de granos que quedaron adheridos al marlo y no fueron trillados, a su vez la cantidad de pedazos de marlos también fueron mayores, indicando que la ausencia de las chapas que forran el cilindro provoca mayor rotura de espigas. Sin embargo, esto no originó problemas de colado de granos. A 7,8 km/h las mayores pérdidas del cilindro sin forrar se debieron a los granos que no lograron colar, probablemente al alto índice de alimentación de la cosechadora y la mayor rotura de marlos que complicaron el trabajo del sacapajas.

CONCLUSIÓN
Se puede afirmar, que forrar el cilindro en la cosecha de maíz brinda ventajas dado que la operatividad de la cosechadora es la misma lográndose realizar las mismas cantidades de has/hora pero con menores pérdidas.
Frecuentemente el maquinista es reticente a forrar el cilindro dado el mal desempeño en la cosecha de soja. No obstante colocar o quitar las chapas con herramientas adecuadas no demanda más de 1 hora y media, las cuales pueden ser las más rentables debido a la mejora en la eficiencia de trilla y la reducción de pérdidas que se pueden lograr.
Se agradece la colaboración de Marcelo Plano y el maquinista Cristian Menna quienes hicieron posible la realización de este ensayo.

Fuente: Engormix