lunes, 23 de septiembre de 2013

VIBRACIONES EN EL TRACTOR


Ferguson TE 20 con motor Barreiros
CONDUCTOR EXPUESTO
Malas son las consecuencias de las vibraciones en los tractoristas. Y es que se unen dos hechos, el tractor como vehículo sin apenas suspensión y el trabajo en terreno extremadamente “rugoso”. Ambos hechos ocasiona que las vibraciones mecánicas (WBVtransmitidas  por todo el cuerpo sean la fuente principal de daños en los agricultores.
Un tractor “convencional” sin suspensión sólo cuenta con 2 sistemas de absorción de vibraciones: los neumáticos que suelen absorber las vibraciones de alta frecuencia y el asiento (menos mal de su rápida y buena evolución)

EL PROBLEMA
MB Trac
La vibración mecánica al transmitirse por todo el cuerpo (WBV) producirá riesgos, sobre todo, problemas con la espalda, en los tractoristas. La medicina preventiva en el trabajo intenta proteger a los trabajadores de las vibraciones de cuerpo entero (WBV) y sin olvidar otro tipo de vibraciones como son las denominadas de mano-brazo (HAV)
Las WBV se miden en unidades de aceleración (m/s2) denominados RMS (root mean square) y también en términos de VDV (vibration dose value), en unidades de m/s1.75 
Modelo básico, ecuaciones diferenciales, del fenómeno vibratorio
Midiendo: Las mediciones las realizan los sensores denominados acelerómetros que si bien hace unos poco años eran sensores relativamente complicados hoy se han simplificado mucho por su uso continuo en telefonía móvil, mandos de videoconsolas, etc.
La modelización matemática del fenómeno vibratorio también está muy conseguida (no viene al caso pero se trata de un modelo donde interviene un muelle, ley de Hooke, un amortiguador y la ley de gravitación universal... en fin me gusta hablar del tema pero, repito, no viene al caso)

DIRECTIVA COMUNITARIA
La directiva comunitaria (basada en las normas ISO 5007 y 5008) proporciona dos valores para caracterizar las vibraciones: el de exposición media (EAV) y el de exposición límite (ELV) que es un valor no seguro a las vibraciones. Ambos valores se cuantifican como:
  • Valor de exposición medio (EAV): 0,5 m/s2 (aceleración RMS) ó 9,1 m/s1,75 (VDV)
  • Valor de exposición límite (ELV) es de 1,15 m/s2 (RMS) ó 21 m/s1,75 (VDV)

Ensayo en pista normalizada
Por supuesto la directiva comunitaria es amplia y se ha basado en multitud de estudios previos y en normas internacionales para tabular los datos de los trabajos agrícolas más comunes:
  • Nivel bajo de vibración (WBV en m/s2): se consideran niveles bajos a aquellos trabajos con tractor haciendo pulverización, abonado y transporte con arados. Valores entre 0,36 y 0,8 m/s2 WBV
  • Valores moderados: a los trabajos con arado y transporte con remolque. Valores entre 0,5 y 1,10 m/s2 y con posibilidad de traspasar el ELV de forma relativamente frecuente a lo largo de la jornada de trabajo
  • Valores altos: a los trabajos con cultivador pesado trabajando en suelo duro y que dan unos valores WBV de 0,6 a 1,4 y con una frecuencia de alcanzar y sobrepasar el ELV alta


SUSPENSIÓN EN TRACTOR AGRÍCOLA
Suspensión eje delantero
Al diseñar un tractor en referencia a sus sistemas de suspensión se puede pensar en la suspensión del propio tractor como vehículo o suspensión de la cabina o  suspensión del asiento. Las opciones para el conjunto son todas las combinaciones posibles de los elementos anteriores.
Suspensión del cuerpo del tractor:
En cuanto a la suspensión del cuerpo del  tractor en realidad nos referimos a la suspensión de eje. Podemos encontrar:
  • Tractores sin ningún tipo de suspensión. La suspensión se queda relegada a la que consiguen los neumáticos
  • Tractores con eje delantero suspendido
  • Tractores con suspensión en el eje delantero y trasero

Suspensión JCB Fastrac
La suspensión de eje se inicia en los años 70 y concretamente con modelos que si bien no son tractores agrícolas convencionales si son vehículos capaces de hacer un gran esfuerzo de tracción para el transporte agrícola o forestal. Concretamente son los modelos Trantor y Unimog de Mercedes los primeros en incorporarla (aunque cierto es que hay modelos previos con suspensión por ballesta)
Del Unimog derivará un poco más tarde en el tractor MB Trac.
Más tarde el modelo Fastrac de JCB se convierte en el primer 4WD (4 ruedas motrices de igual diámetro) con suspensión completa.
Suspensión de cabina
Suspensión semiactiva de cabina (1.- módulo electrónico; 2.- sensor de posición; 3.- amortiguador neumático
En el caso de la suspensión de cabina encontramos 4 posibilidades:
  • Sin suspensión: la cabina tiene una unión mecánica directa con el cuerpo del tractor
  • Suspensión mecánica mediante silent blocks (bloques de goma) que aislan ciertas frecuencias y amortiguan otras
  • Suspensión mecánica trasera: la cabina va con rótulas en dos puntos de anclaje delanteros y dos amortiguadores, mecánicos o neumáticos, en los puntos de apoyo traseros
  • Valtra: Suspensión cabina inteligente
  • Completamente suspendida: En los 4 puntos de apoyo se encuentra suspendida mediante un conjunto de resorte y amortiguador. Según la tecnología utilizada encontraremos casos de suspensión mecánica o suspensión hidráulica e incluso en la máxima especificación suspensión “inteligente” (regulada por microprocesador)

Es justo destacar como el fabricante que tradicionalmente más apostó por las cabinas suspendidas fue Renault (hoy absorbido por Claas). Fue por mis "dorados" años de 1987 cuando irrumpe en el mercado con su cabina “Hydrostable” que disponía de suspensión semiactiva y con ajuste automático de la suspensión. Todo un adelanto a su época y todavía hoy un placer subir en aquella cabina.
Suspensión del asiento
Asiento Grammer con suspensión neumática
Es sin duda la que más se ha incorporado a todos los tractores y ha supuesto un gran avance desde los años 70. Desde aquellas “cazoletas” de chapa sin ninguna suspensión o con apenas un “ballestón” se ha mejorado tanto que ahora los tractores pueden incorporar asientos de tan alto nivel en suspensión como cualquier vehículo de alta especificación.

Las suspensiones de los asientos han ido mejorando paulatínamente. La Administración ha tenido mucho que ver en esto y se les debe el reconocimiento. Las exigencias cada vez mayores en materia de salud laboral han hecho que los fabricantes esmeren los diseños. Si bien en un principio todas las suspensiones eran mecánicas, hoy se ha pasado de controlarse no sólo las vibraciones producidas en el eje vertical si no también el eje horizontal.
JCB Fastrac
Ya no son raros los más modernos asientos con suspensión neumática, aunque en absoluto son "malos" los mecánicos. Hoy es fácil encontrarse con modelos de tractores que incorporan asientos "muy inteligentes" que disponen de una serie de sensores electrónicos para aumentar la seguridad y la ergonomía: sensores de peso, de altura, regulación de temperatura….

domingo, 1 de septiembre de 2013

TRANSMISIONES, ENTENDERLAS ¿MISIÓN IMPOSIBLE? (PARTE III): POWERSHIFT Y CVT

TRAS LA PREGUNTA, LA RESPUESTA
Lo normal en un blog es que a una entrada determinada le sigan unos comentarios. Ahora hemos invertido el proceso. A una pregunta determinada he considerado que para responderla lo mejor es completar la “trilogía” de “TRANSMISIONES: ENTENDERLAS ¿MISIÓN IMPOSIBLE?” (Parte I ) ; Parte II )
Correctamente el comentario a la entrada ha venido del blog amigo www.twins-farm.com y es este:
Después de leer los dos posts sobre las transmisiones, tengo algunas preguntas:

  • 1ª pregunta: Que diferencia hay entre una CVT con planetario sumador y otra con planetario divisor? Por lo que he podido ver, el único lo utiliza planetario divisor es Fendt, verdad? es mejor? son los únicos que van por el buen camino o los únicos que van por la dirección equivocada?
  • 2ª pregunta: El otro día, mirando un foro, decían que Claas (no recuerdo el modelo) tiene en alguno de sus tractores con transmisión continua (ZF) que en alguna de las gamas de la caja de cambios se realiza la transmisión de potencia de forma 100% mecánica. Es esto posible? es buena idea?
  • 3ª pregunta: Y por último, la pregunta del millón: Para un tractor que vas a utilizar para todos los trabajos (vertedera, chisel, sembradora, abonadora, rodillo, pulverizador, remolque, pala...) como es nuestro caso, que es más aconsejable tener: una CVT o una powershift.
Como yo no soy ningún experto en transmisiones y menos en CVT he recurrido a la opinión de toda una experta. Lo que transcribo aquí es un resumen, y seguramente malo, de la fantástica y profesional respuesta de Dª Pilar Linares que es, sin duda, la ingeniero que más sabe de CVT en España.

¿qué es una cvt?
Se trata de una transmisión cuya característica principal es que tiene un número infinito de velocidades. Si hasta ahora las transmisiones convencionales son “discretas”, es decir un número finito de marchas o velocidades, la transmisión CVT es “continua” es decir número infinito de “marchas”.
CVT significa Continuously Variable Transmission o transmisión “sin escalonamientos” que en efecto significa infinito número de velocidades bajo carga con variación continua. En realidad la filosofía de una CVT es la de colocar un variador continuo en el camino de la transmisión de la potencia del motor a las ruedas y ese variador puede ser mecánico (en el mundo del turismo es el habitual) o hidráulico o mejor dicho hidrostático (mundo agrícola; aunque también existen variadores mecánicos entre los tractores como por ejemplo el VaryT de Carraro que es un variador toroidal)
¿Cuál es la ventaja de una CVT frente a una convencional? Pues está claro, en una convencional hay puntos donde no se puede trabajar; imagínese que quiero trabajar en el diagrama de la caja ejemplo que aparece en la figura a 2000 revoluciones de motor con una velocidad de avance de 25 km/h La caja convencional no lo permite. De otra forma, con una caja convencional SOLO SE PUEDE ESTAR SOBRE LAS LÍNEAS y NO SE PUEDE ESTAR ENTRELÍNEAS
En el caso de una CVT el trabajo es conjunto del motor y la transmisión, entonces se puede estar en cualquier zona definida en el polígono “velocidad avance, régimen de giro”

CVT: PLANETARIO DIVISOR O SUMADOR
Aquí viene la respuesta a la 1ª pregunta:
Lo normal es encontrar CVT “ramificadas” es decir que tienen una rama mecánica (relación fija) y una rama hidráulica (relación variable) pero también existen CVT “no ramificadas” como por ejemplo la típica Scooter sin marchas o la vespino y en el mundo agrícola la cosechadora o la vendimiadora)
Aquí vamos a tratar las CVT de los tractores y estas son todas “ramificadas” y además entre la rama mecánica y la rama hidráulica existen todas las combinaciones posibles (incluso llegar a 100 % mecánica o 100% hidráulica)
El variador ya se ha visto que puede ser mecánico o hidrostático pero sea como sea si es ramificada (la que ahora nos interesa) hay dos nudos, el de entrada y el de salida. En las CVT siempre en uno de los nucos hay un planetario. La disposición de donde se coloque el sistema planetario marca la gran diferencia entre las familias de CVT y así se habla de planetario sumador (el planetario está en la salida) o divisor (el planetario está en la entrada)
Por planetario divisor ha optado el grupo Vario (Fendt) pero también hay un John Deere de la serie 8030 (le denomina Autopwr IVT y que utiliza una caja con 4 modos de funcionamiento en serie y en dos funciona como divisor y que fue premio FIMA 2006) y que tiene una disposición de 4 ejes activos en contra de lo habitual que son 3 ejes
Veamos la respuesta a la segunda pregunta:
2ª pregunta: Claas y la CVT
Por el año 2002 Claas desarrolló una transmisión con planetario sumador y 5 gamas en serie, la HM-II que entonces equipaba el Xerion pero ahora lleva la ZF-Eccom
En cuanto a si es posible que “en alguna de las gamas de la caja de cambios se realiza la transmisión de potencia de forma 100% mecánica” la respuesta es que no sólo es posible; es que SIEMPRE sucede. Todas las CVT tienen un punto en que toda la potencia es mecánica. Si el sistema es divisor, un solo punto. Por ejemplo en la Vario sólo hay un momento (ejemplo, 28 km/h en la gama campo y 50 km/h en la gama de carretera) en que toda la potencia es mecánica o dicho de otra forma “la potencia es enteramente mecánica a la velocidad máxima”; En el caso del planetario sumador tienen tantos puntos de potencia enteramente mecánica como gamas tengas, es decir, si tiene 4 gamas (como sucede con las ZF-Eccom), pues 4 momentos de potencia máxima. La Autopwr IVT de John Deere de la serie 7000 tiene dos gamas (Hi-Lo) entonces tendrá dos momentos de potencia 100% mecánica.
Antes, deliberadamente, hemos dejado sin contestar parte de vuestra primera pregunta cuando hablabas del camino elegido por Vario. La respuesta es que Vario ha conseguido que los rendimientos de las unidades hidráulicas sean muy “especiales” y consigue la mayor eficiencia de la transmisión cuando la potencia no es totalmente mecánica.
Base de la CVT: el variador
Comparar divisor con sumador requiere fijarse en muchas cosas: tipos de hidrostáticos que llevan, en las cilindradas, en los ángulos de giro de las unidades hidráulicas, en el número de unidades con cilindrada variable y todo esto sin olvidar la mecánica de fluidos en la instalación… ¡La pera!

¿Powershift o CVT?
Cosechadora, transmisión CVT sin ramificación
Bueno pues llega responder a la 3ª pregunta. En el apartado anterior ya hemos vislumbrado que una buena transmisión CVT requiere de mucho ingenio, mucho saber hacer.
Ya en los años 60, se comparó powershift con CVT, entonces, con aquella tecnología, los rendimientos del hidrostático hacían que la máxima eficiencia se conseguía cuando toda la transmisión era mecánica pero ahora eso ya no es necesariamente así, aunque cuesta (tiempo y saber hacer que se traduce en dinero y más dinero)
En torno a diez años llevan coexistiendo y quitándose mercado la una a la otra como dos filosofías diferentes ¿pero lo son tanto?, para decidir habría muchas preguntas que responder: ¿Quién conduce el tractor, el dueño o personal contratado? Es innegable que conducir una CVT es un placer y si puedo permitírmelo quiero sentirlo. Pero siendo más pragmático la pregunta está también en ¿que labores hará el tractor?, ¿hay un alto porcentaje de transporte? ¿Soy un tractorista avezado que me aplicaré a entender las estrategias de conducción del tractor y las aplicaré? ¡Ojo! una powershift también requiere entenderla para obtener un óptimo aprovechamiento.
Animación variador mecánico torotrak
Las transmisiones CVT han llegado al mercado y no se irán, tienen su mercado sobre todo en Europa aunque es cierto que los USA no le tienen tanto cariño y siguen sacando powershift que cada vez se comportan más parecidas a las CVT.
Consultar también:

Transmisiones de tractor, entenderlas ¿Misión Imposible?. Parte I.

Transmisiones de tractor, entenderlas ¿Misión Imposible?. Parte II.





lunes, 26 de agosto de 2013

VENTAS DE COSECHADORAS 2013: EL REPUNTE QUE PARECE SERLO

Cosechadora NH CX6090
Unas ventas de cosechadoras de cereales en el último mes de 38 unidades ha hecho que me sonría ya que eran las estadísticas que yo predecía para los primeros meses del 2013 y sin embargo no ha llegado hasta julio. Tarde, pero ha llegado. Aún así el final del año no será bueno y de nuevo me pregunto ¿por qué?

LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE CEREALES
La producción de cereal es un tema de estrategia global y las producciones mundiales son miradas por países y enormes grupos de presión que manejan el mercado con enormes intereses económicos. Por eso es tan importante las previsiones de los organismos nacionales e internacionales.
La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación) el 2013 va a suponer una cosecha récord de la última década. La misma FAO así como el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos hablan de pasar en la producción de trigo de los 655 a los 685 o 695 millones de toneladas.
La producción es buena tanto en EEUU, como Europa y en países tan importante como Brasil, Argentina, países del Este con Rusia y Ucrania a la cabeza, Canadá, Australia… Los mercados responden mediante el mercado de futuros y las fluctuaciones son diarias.

PRODUCCIÓN NACIONAL

La producción en España en general no ha sido mala y prácticamente las producciones finales coinciden con la tabla de previsión que he elaborado.


Previsión 2013
(toneladas)
Precio lonja Zamora (agosto 2013)
Trigos
6900
165 €/Tm
Cebadas
8350
155 €/Tm
Centeno y triticale
575
145 €/Tm
Tabla 1.- Producción en España de algunos cereales de invierno (adaptación cifras Magrama)

LOS PRECIOS
Si en la pasada campaña se pagaron 230 y 240 €/Tm en esta se abrió el mercado en torno a los 180 € y ahora incluso los precios son un poco más bajos. España es un país netamente importador debido a la importante cabaña ganadera intensiva.
Respecto a la demanda mundial de cereales parece estancada en los últimos años, quizá si bajan un poco los precios la demanda, vía producción de etanol, se recupere.

LAS COSECHADORAS EN ESPAÑA
Ventas cosechadoras por grupos 2006-2013 (ordenadas por penetración en 2012)

Ya se puede hacer cuentas. El grano está en el granero y las lonjas dictan sus precios.
Las estadísticas de ventas de cosechadoras durante el 2013 si bien eran conservadoras durante el primer semestre, las cifras de julio demuestran que se han animado las ventas.
El grano hay que recogerlo y la producción del mismo, en general, no ha sido mala. Los precios por supuesto que están a la baja pero lo dicho el grano hay que recogerlo y las máquinas tienen que hacer horas extras. Parecía cantado que las estadísticas remontasen.
Ventas por grupos 2006-2012
Al igual que hicimos en el post anterior es interesante comprobar la evolución de ventas por grupos. También en esta ocasión se han tomado datos de 7 años pero se introducen los datos de 2013 (enero a julio) por su notoriedad.
El mercado está claramente dominado por 3 marcas, New Holland, Claas y John Deere y una buena cifra de Fendt que en el mes de Julio ha llegado a vender 5 unidades.

lunes, 19 de agosto de 2013

ANÁLISIS DE VENTAS DE TRACTORES EN ESPAÑA (2012)


Quizá no sea ya el momento de analizar los datos de ventas de tractores en 2012. Quizá alguno penséis que sería más interesante en centrarse en datos del 2013, pero como los datos del presente año no son nada buenos y como considero que los males que afectan a las pobres cifras son los mismos en 2012 que en 2013 es por lo que creo interesante “bucear” en el resumen de cifras del pasado año. Aún así el presente post sólo viene a completar en algunos aspectos el que ya se publicó en el mes de enero y que conviene recordar

EL ORIGEN DE LOS DATOS
La presente entrada sólo es un resumen del estupendo informe emitido por el Ministerio de Agricultura a través de los Registros Oficiales de Maquinaria Agrícola (ROMA)
Los datos del ROMA en la venta de tractores (así como en maquinaria automotriz como cosechadoras de cereales y vendimiadoras) reflejan casi con total fiabilidad la situación del mercado.

RESULTADOS GLOBALES
La Tabla 1 recoge las cifras globales del año 2012


Udes.
Potencia media (CV)
ST
119
92,5
DT
8427
113,4
Cadenas y otros
109


8655
112,9
Tabla 1.- Resumen de ventas en función del tipo de tractor y su potencia media
Nota: En lo que se refiere a la potencia de los tractores se considera como potencia de inscripción la potencia nominal del motor en kW

Lo primero que resulta reseñable de la Tabla 1 es el predominio de la doble tracción.
También destaco el aumento en la potencia media de los tractores inscritos (112,9 CV)/tractor que es un valor muy por encima de la potencia media del parque nacional (a 31 de diciembre de 2012 es de 65,1 CV)
También es de destacar la fuerte demanda de tractores estrechos (viñeros y fruteros) que representan el 28,3% del mercado nacional.
Otro punto importante es el segmento de potencia. Más de la mitad de los tractores están comprendidos entre 50 y 90 kW, siendo el segmento más numeroso el de 70-90 kW, si bien es de reseñar que los que equipan motores de más de 110 kW representan el 20% del mercado nacional.
Importe económico

El importe de la venta de los 8655 tractores ha sido de 388,9 millones de euros. Eso significa un precio medio del tractor, sin IVA, de 44.921 euros (541,2 €/kW)
Mercado de segunda mano:
El dato que refleja el cambio de titularidad (mercado de segunda mano) es contrariamente al dato de venta de tractor nuevo bastante elevado. En 2012 la cifra se eleva hasta 23.088 unidades (el triple que la venta de tractor nuevo)

VENTAS POR MARCAS
La tabla 2 ordena el porcentaje de penetración de las marcas más representativas:

John Deere
28,2
New Holland
17,6
Case IH
7
Massey Ferguson
6,3
Kubota
6,3
Fendt
5,7
Deutz-Fahr
4,6
Landini
4,3
Same
3,9
Lamborghini
2,6
Claas
2,2
Resto
11,3
Tabla 2.- Las 11 marcas más vendidas

EL PARQUE DE TRACTORES EN ESPAÑA
En el caso de los tractores, se produce un descenso continuado desde 1998, en el que se inscribieron 25.041 unidades. En el año 2012 se acentúa la caída, llegando al mínimo de los dieciséis últimos años.
Estas cifras descorazonadoras a nivel global lo son depresivas si se analizan los tractores fabricados en España y que en 2012 se redujo hasta 71 unidades.
El parque nacional de maquinaria automotriz al 31 de diciembre de 2012 está compuesto por: 1.065.508 tractores pero estas cifras hay que corregirlas a la baja. Desde el Ministerio se ha constatado como en numerosas ocasiones, cuando un tractor queda prácticamente inservible no se anula su inscripción en el Registro Provincial. Según algunos estudios el estudio del Ministerio cifra el parque nacional de tractores “real” en unas 920.600 unidades.

ST
DT
Normal
kW/udad
Estrecho
kW/udad
Normal
kW/udad
Estrecho
kW/udad
110
68,7
9
58,9
5989
96,3
2438
50,9
Tabla 3.- Reparto según tipo de tracción y tipo de tracción con potencia por unidad

< 30 kW
30,1-50 kW
50,1-70 kW
70,1-90 kW
90,1-110 kW
> 110 kW
544
665
2064
2486
1181
1715
Tabla 4.- Distribución de ventas según segmento de potencia



Evolución de ventas de tractores desde el año 1997 hasta 2012

EVOLUCIÓN DE VENTAS POR GRUPOS 2006-2012
Unos datos que suelen ser muy estudiados por los grandes grupos fabricantes es el de la penetración de sus marcas en un mercado determinado en un periodo de tiempo. En la Tabla 5 se puede ver la evolución de ventas de los últimos 7 años (2006 a 2012) así como los porcentajes de penetración de los diferentes grupos: John Deere; CNH (con sus marcas Case IH y New Holland); AGCO (Massey Fergusson, Fendt y Valtra); SDF (Same, Deutz, Lamborghini); Kubota; ARGO (Landini, Valpadana, McCormick);  y Claas