COSECHADORAS CONSISTEMAS DE TRILLA AXIALPARTE 1.- LAS LIMITACIONES QUE IMPONEN

LOS SACUDIDORES

El mercado español de cosechadoras ha cambiado

bastante en los últimos años. Destaca el aumento del

tamaño de las máquinas, con anchuras de corte que

superan los 7 m, y el incremento de los modelos con

sistemas de recolección no convencionales.

alr" Luis MÁRQUEZ

y

a han pasado más de cin-co años desde que enlas páginas de agrotécni-ca se publicara un análi-

sis del estado de la técnica en lascosechadoras de cereales. Ape-nas un año antes, el Ministerio deAgricultura había publicado un es-tudio, en el que, mediante en-cuesta, se analizaba la situacióndel parque español de cosecha-

doras de granos, que también sesintetizó en las páginas de nues-tra revista.

En el tiempo transcurrido des-de entonces el mercado de cose-chadoras en España ha cambiadobastante, con el progresivo au-mento del tamaño de las mismas,de manera que están llegando uni-dades con más de 7 m de anchu-ra de corte. Por otra parte, a la vezque se mantiene los sistemas clá-sicos de trilla y separación, la ofer-ta de modelos con sistemas no

128

convencionales se incrementaconsiderablemente.

Cuando se superan los 7 m deanchura de corte del cabezal, y se

ofrecen máquinas de más de 240kW (326 CV) de potencia nominalen el motor, se entra en un seg-mento de mercado en el que com-piten los sistemas convenciona-les de trilla y separación por sacu-didores, con otros en los que seeliminan los sacudidores pasandoa ser la separación centrífuga porrotores, o bien tanto la trilla y se-paración se realizan en el mismoelemento, uno o dos rotores ge-neralmente situados según el ejelongitudinal de la máquina.

En el área americana se hablade cosechadoras de Clases VII, VIIIy IX, y con estos números se estáindicando el aumento progresivode la capacidad de trabajo, que enuna primera aproximación puedevalorase por la potencia de los mo-tores que incorporan, aunque hayotros aspectos de la máquina, co-mo los sistemas de trilla y de se-paración, que son los que tienenmayor influencia en las prestacio-nes, siempre que la potencia quele suministre el motor sea suficien-te para cada situación agraria.

En una primera aproximaciónse establecen unos límites de po-tencia que marcan la separación

FEBRERO 2010 agrotécnica

CUADRO 1.- DIMENSIONES DE REFERENCIA EN COSECHADORASCONVENCIONALES

Referencia New HollandTC56 Hydro

w- Claas

Medion 310

Cabezales (m) 3.66 - 5.18 5.10 - 6.00

Cabezal tipo (m) 4.42 5.55

Longitud trillador (m/m corte) 0.300 0.294 0.238

Superficie cóncavo (m 2/m corte) 0.225 0.180 0.133

Superficie sacudidores (m 2/m corte) 1.20 0.990 1.05

entre Clases: de 322 a 374 CV pa-ra las cosechadoras de la Clase VII;de 375 a 461 CV para las de la Cla-se VIII; más de 462 CV para la Cla-se IX. Se observa que en estos gru-pos predominan cosechadoras conlos sistemas de trilla y separaciónmediante cilindros situados longi-tudinalmente sobre la máquina, enlos que el flujo de mies se despla-za según el eje de los mismos.

I

Limitacionesconstructivas de lascosechadorasconvencionales

La capacidad de trabajo deuna cosechadora depende esen-cialmente de la capacidad de tri-lla y separación de la paja y el gra-no. La anchura de corte de la má-quina, junto con la velocidad deavance, determinan la cantidad decosecha que puede entrar en lamáquina, que estará limitada porla capacidad de trilla.

Esto permite establecer unaproporcionalidad entre anchura decorte, la longitud del cilindro trilla-dor con la superficie del cóncavoque lo rodea, y la superficie total delos sacudidores. Aunque esta pro-porción puede variar ampliamente,ya que depende del volumen de co-secha y de su estado, y de la rela-ción paja-grano, para las condicio-nes de la agricultura europea seconsidera que, por cada metro deanchura de corte se necesitan 0.3

m de longitud de cilindro y 1.2 m2de superficie de sacudidores. Unalongitud de 0.3 m de cilindro trilla-dor equivaldrían aproximadamente0.225 m 2 de superficie de cóncavo.

Tomando como referencia dosde las cosechadoras clásicas másvendidas en España, se observa(Cuadro 1) que los valores espe-cíficos calculados son algo inferio-res a los indicados como referen-cia, en gran parte debido a las di-ferencias productivas de los seca-nos españoles con respecto aotras zonas de Centro-Europa,aunque estas diferencias no serí-an tan marcadas si consideramoslos cereales regados.

Así, para la New HollandTC56Hydro, con un cabezal de 4.42 m,se obtiene que la longitud de sucilindro trillador es de 0.294 m pormetro de corte (0.180 rn 2 de su-perficie de cóncavo) y 0.99 m 2 desacudidores. En el caso de unamáquina de mayor tamaño, comola Claas Medion 310, con un ca-bezal de 5.55 m, la longitud espe-cifica del cilindro de 0.238 m

(0.133 m 2 de superficie del cónca-vo) y 1.05 m 2 de sacudidores.

Tomando como referencia losvalores indicados, se llega a la con-clusión de que en una cosechado-ra con un cabezal de 700 m de an-chura de corte precisaría un cilin-dro trillador con una longitud de2.10 m (0.30 x 70 m), lo que haceque una máquina con esta longi-tud de cilindro tenga una movili-dad muy limitada, ya que supera-ría ampliamente la anchura máxi-ma de circulación vial. Así, aunquehay algún fabricante pequeño queha fabricado cosechadoras con2.10 m de longitud de cilindro tri-llador, todos los grandes fabrican-tes han buscado soluciones alter-nativas, como la de colocar un se-gundo cilindro (separador) detrásdel trillador, para aumentar la su-perficie del cóncavo principal, conun cóncavo secundario.

De esta manera, los 1.575 ry12(0.225 x 7.0 m) que debería tenerel cóncavo en una máquina de 70m de anchura de corte, podríanconseguirse con menos dificultad,a la vez que el cilindro separadorpermite reducir la superficie de lossacudidores por su acción forza-da. En cualquier caso, según lasreferencias indicadas, una cose-chadora de 7.0 m de anchura decorte necesitaría 8.4 m 2 de sacu-didores (1.20 x 70 m), con lo queesto representa para las dimen-siones de las máquinas y las iner-cias que genera la masa de losmismos. Conviene tomar en con-sideración que el 80-95% del gra-no se separa directamente en elcilindro trillador, pasando a travésdel cóncavo, y el resto lo hace porlos sacudidores.

129FEBRERO 2010agrotécnica

CD

I

Soluciones técnicas enmáquinasconvencionales

Utilizando modelos de las mar-cas con mayor volumen de ven-tas en el mercado español, sepueden analizar las soluciones téc-nicas que adoptan los diferentesfabricantes para superar las limi-taciones de los sistemas clá-sicos de trilla y separación enlos modelos de mayor tama-ño.

Lo que ofrece ClaasEn las cosechadoras Claas de

la serie Lexion, cuando aumentael tamaño de la máquina se cam-bian los sacudidores por el siste-ma de separación por rotores (Ro-

SISTEMA DE TRILLA-SEPARACIÓN DE CLAAS

LEX ION

toplus), a la vez que aumenta lapotencia de los motores. En elCuadro 2 se puede observar lasdimensiones del cilindro trillador

y de los sistemas de separaciónde algunos modelos de mayor ta-maño de la Claas Lexion.

El análisis de este cuadropermite sacar algunas conclu-siones. La primera, para las co-sechadoras de Clase VIII y Cla-

se IX, Claas cambia los sacudi-dores por el sistema de separa-ción 'rotoplus', que aprovecha lafuerza centrífuga para separar elgrano de la paja, lo que permitereducir el tamaño de la máquina,posiblemente porque consideraque los dispositivos complemen-tarios que aumentan el poder se-parador de los sacudidores, o lascribas rotativas situadas despuésdel cilindro trillador, son insuficien-tes para aumentar la capacidad detrabajo de la máquina.

CUADRO 2.- DIMENSIONES DE ALGUNOS DE LOS SISTEMAS DE TRILLA Y SEPARACIÓN ENCOSECHADORAS CLAAS LEXION

:1600600 1 580 1 570 1 560 4L 1 550 1 540 1 53141.

Trilla (con acelerador APS

Diámetro

(mm)

1 700 1 700 1 420Longitud

(mm)

600 600 600Se aración sistema "roto lus" o sacudidores

1 700 1 700600 600

1 700

1 420600

600

Rotores (uds.) 2 2 2Diámetro (mm) 4 200 4 200 4 200Longitud (mm) 445 445 445Sacudidores (uds.) 6 6 6 4Longitud (mm) 4 400 4 400 4 400 4 400Superficie (m2) 7.48 7.48 7.48 6.25

MotorCapacidad grano (L) 12 000 10 500 9 600 10 500 9 600 8 600 8 600Potencia neta (CV) 556 492 425 360 330 217 217Peso sin cabezal (kg) 16 500 15 300 14 500 14 200 14 100 13 500

130FEBRERO 2010 agrotécnica

o

SISTEMA DE SEPARACIÓNEN LA CTS DE JOHN DEERE

Lo que ofrece John Deere

John Deere ofrece también di-ferentes opciones (Cuadro 3), y elanálisis de las dimensiones prin-cipales de los sistemas de trilla yseparación permite sacar algunasconclusiones. Así, se mantiene entodos los modelos un cilindro tri-llador de 660 mm diámetro, cuyalongitud puede ser de 1 400 ó de1 600 mm. En el primero de loscasos, en las máquinas con sacu-didores se utilizan 5, mientras queen el segundo son 6 los sacudido-res que incorpora la cosechadora.

La más cercana a la C670 (an-tigua CTS) en potencia de motores la T670i que utiliza cilindro demayor longitud (cilindro trilladorprincipal seguido de un separadorsecundario también transversal),por lo que su anchura mínima detransporte (neumáticos menos an-chos) es 20 cm mayor que la dela C670, aunque esto le permiteaumentar en 1 000 litros la capa-cidad del tanque de grano.Toman-do como referencia la W660, enla que con los 6 sacudidores seconsiguen 10.45 m 2 de superficiede separación (cilindro de1 600 mm de longitud), la an-chura de transporte de lamáquina sigue siendo ma-yor (3.50 m), y se reduce la

capacidad del tanque, a la vez quese ofrece algo menos motor.

La conclusión que se puedesacar de todo esto es que con elcambio de los sacudidores por ci-lindros de separación permite ha-cer máquinas más compactas,aunque aumente la capacidad detrabajo; este es el caso de las co-sechadoras de la serie T con res-pecto a las de la serie VV. En alter-nativa, los sistemas de separaciónrotativa con cilindros transversa-les situados detrás del cilindroprincipal son una solución inter-media, que permiten mantener, oaumentar, la capacidad de trabajode la máquina, eliminando las iner-cias que provocan en movimien-to de los grandes sacudidores,aunque con esta alternativa no sereduce la anchura de transportede la máquina.

CUADRO 3.- DIMENSIONES DE ALGUNOS DE LOS SISTEMAS DE TRILLA Y SEPARACIÓN ENCOSECHADORAS JOHN DEERE

John Deere

C670

T670i

T560i

W660

W550Trilla

Diámetro (mm) 660 660 660 660 660Longitud (mm) 1 400 1 670 1 400 1 670 1 400Cóncavo (m2) 1.05 1.25 1.05 1.25 1.05Cóncavo secundario (m 2 ) 1.56 1.30

SeparaciónRotores (uds.) 2

Diámetro (mm) 464-502Longitud (mm) 3 400

Sacudidores (uds.) 6 5 6 5Longitud (mm) 3.25 3.25 4.60 4.60Superficie (m2) 8.76 7.30 10.45 8.76

MotorCapacidad grano (L) 10 000 11 000 10 000 8 000/10 000 8 000Anchura min. transp. (m) 3.30 3.50 3.30 3.50 3.30Potencia (CV) 400 400 350 350 290Peso sin cabezal (kg) 14 750 14 330 12 890 13 620 12 580

131FEBRERO 2010agro técnica

o

CR9090 1 CR9070 1 CX8090 CX8050 1 CSX7080 1 CSX7060New Holland

Lo que ofrece New Holland

A mediados de la década delos '80, New Holland, con los mo-delosTF 44 y TF 46, eliminó total-mente los sacudidores en las co-sechadoras clásicas. En estas co-sechadoras, además de otro cilin-dro situado detrás del cilindrotrillador (separador rotativo), se in-troduce un tercer cilindro transver-sal, de 700 mm de diámetro, quedivide el flujo de la paja en dos,antes de su expulsión.

Este producto, que ahora nose ofrece comercialmente, pareceque orienta a New Holland a la se-paración forzada del grano utilizan-do al menos un cilindro transver-sal, además de los sacudidores, yno incluye en su oferta comercialactual sistemas de separación condoble cilindro longitudinal.

ELIMINACIÓN DE SACUDIDORES CONEL SISTEMA `TWIN-FLOW' DE

NEW HOLLAND

Cuando recurre al 'doble cilin-dro' longitudinal, esto lo hace conmodelos en los que la trilla tam-bién se realiza en la parte delan-tera de estos cilindros, ofrecien-do máquinas de flujo axial total-mente diferentes a las de las de-más marcas que llegan a estesegmento del mercado, conti-nuando sus experiencias de losaños '70, en lo que se conoció co-mo sistema twinrotor, y mejoran-do el sistema inicial de trilla y se-paración que lo hacen apto paracualquier tipo de cultivo.

En el Cuadro 4 se presentanalgunas de las dimensiones bási-cas de las cosechadoras New Ho-Iland de mayor tamaño, de entrelas que se han elegido las de másmotor entre las que disponen sis-temas de trilla similares. Las CRson cosechadoras de 'flujo axial'con doble rotor (tipo twinroton sinsacudidores, mientras que las res-tantes son del tipo clásico, aun-que todas incluyen sistema de se-

paración rotativo complementariode los sacudidores.

Es interesante resaltar que lacosechadora New Holland CR9070ofrece un anchura de transportede sólo 3.30 m, frente a los 3.90m de la CX8090, siendo esta lamás grande de las convencionalesutilizando separadores rotativostransversales.

Por otra parte, en las máquinasconvencionales de mayor tamaño,New Holland aumenta la superfi-cie de trilla y separación con un ci-lindro trillador de mayor diámetro(750 mm frente a 607 mm) y man-tienen el cilindro separador con elcóncavo secundario para reducir lasuperficie de los sacudidores.

CUADRO 4.- DIMENSIONES DE ALGUNOS DE LOS SISTEMAS DE TRILLA Y SEPARACIÓN ENCOSECHADORAS NEW HOLLAND

TrillaDiámetro (mm) 750 750 607 607Longitud (mm) 1 560 1 300 1 560 1 300Cóncavo (m2) 1.18 0.98 1.04 0.86

Cóncavo secundario (m 2 ) 0.93 0.78 1.01 0.84Trilla-Se aración

Rotores (uds.) 2 2Diámetro (mm) 559 432Longitud (mm) 2 638 2 638Superficie total (m2) 3.06 2.43

SeparaciónSacudidores (uds.)

65 6 5

Superficie (m2) 5.93 4.94 6.45 5.38Motor

Capacidad grano (L) 10 500 10 500 9 000 9 000 7 500Anchura min. transp. (m) 3.50 3.30 3.90 3.30 3.40 3.20Potencia neta (CV) 544 435 405 326 300 272Peso sin cabezal (kg) 16 700 15 010 14 000 12 870 11 300 10 550

132FEBRERO 2010 agrotécnica

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I Primeras conclusiones

Lo anteriormente expuesto po-ne de manifiesto que cuando senecesitan cosechadoras con másde 7-8 m de anchura de corte lossistemas de trilla y separación con-vencionales llegan a sus límitesconstructivos, e inciden de mane-ra especial sobre la anchura míni-ma de transporte de las máquinas.Esto ha hecho que los fabricantesrecurran otros sistemas de trilla-se-paración, conocidos desde hacetiempo, pero que han sido redise-ñados para superar las limitacionesque tenían los primitivos diseños.

Hay que destacar que ha sidoCase IH la que ha mantenido enel mercado su Axial Flovv, de cilin-dro trillador-separador único en po-sición longitudinal, desarrolladapor International Harvester para elmercado americano, aunque conprogresivas modificaciones que lehan permitido adaptarse a los di-ferentes cultivos.

En esta misma línea, pero condiseños esencialmente diferentes

en la forma de alimentación del ci-lindro trillador-separador y en el delcóncavo que lo rodea, han llegadoal mercado otras marcas comoWhite Farm Equipment (incluidaen el Grupo AGCO) con su mode-lo 9700 Axial, y John Deere con suSTS (designación inicial) que dis-pone de un cóncavo que aumen-ta de tamaño por escalones a me-dida que se separa de la zona deentrada de la mies, etc.

Con doble rotor sólo New Ho-lland continúa la línea que inició conel sistema twin-rotor en competen-cia con la Axial Flow de Internatio-nal Harvester; otras marcas han se-guido este mismo sistema para laseparación, aunque con la trilla enel cilindro transversal.

Otras soluciones innovadorasen su momento han desapareci-do, como la MX de Laverda conrotor transversal en el propio ca-bezal, o la cylinder System de Cla-as (Commandor CS), con cilindrosen cascada sustituyendo a los sa-cudidores. Asimismo, en la SIMA2005, el fabricante ruso Rostsel-

mash presento una cosechadorade de trilla axial en la que tanto elcilindro como el cóncavo eran gi-ratorios, pero todavía no se ha da-do a conocer el modelo comercialde esta máquina, a pesar del tiem-po transcurrido.

En número sucesivos de —ten-

técnic(l analizaremos las caracte-rísticas técnicas de las cosecha-doras con sistema de trilla y sepa-ración no convencionales que es-tán llegando al mercado español.•

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