Diseño de máquina simple de pequeño formato para ensilar sorgo

95 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Texto completo

(1)UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTA ABREU” DE LAS VILLAS FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGRÍCOLA.. TITULO: DISEÑO DE MÁQUINA SIMPLE DE PEQUEÑO FORMATO PARA ENSILAR SORGO. Diplomante: Jairol Pérez Cruz. Tutor: Dr. C Manuel Acevedo Pérez. Curso: 2016-2017.

(2) RESUMEN El trabajo consiste en diseñar por ingeniería inversa una máquina de pequeño formato, simple en su construcción y sencilla en su manejo, que permita la construcción de silos en bolsas de polietileno ajustado a las condiciones de producción de nuestros medianos y pequeños productores. Para el estudio se elaboró la base metodológica correspondiente a la fabricación de las partes fundamentales de la máquina, arribándose a la conclusión de que es perfectamente factible construir en el país máquinas de éste tipo para ser generalizadas en el sector agropecuario cubano. El trabajo está expuesto en un total de 65 páginas, incluyendo 12 tablas y 38 figuras,. cuenta. con. la. Introducción,. tres. capítulos,. conclusiones. y. recomendaciones. Para su confección se utilizaron 65 fuentes y bibliografías, y en el cuerpo de la memoria del trabajo están asentados tres anexos, que forma un volumen general del mismo de 82 páginas..

(3) ABSTRACT. The work consists of designing by reverse engineering a machine of small format, simple in its construction and simple in its handling, that allows the construction of silos in bags of polyethylene adjusted to the production conditions of our medium and small producers. For the study the methodological basis for the manufacture of the fundamental parts of the machine was elaborated, arriving at the conclusion that it is perfectly feasible to construct in the country machines of this type to be generalized in the Cuban agricultural sector. The work is exposed in a total of 65 pages, including 12 tables and 38 figures, has the Introduction, three chapters, conclusions and recommendations. For its preparation 65 fonts and bibliographies were used, and in the body of the memory of the work are seated three annexes, that forms a general volume of the same of 82 pages..

(4) INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1 CAPÍTULO I ....................................................................................................... 6 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. ............................................................................. 6 1. Características generales del sorgo forrajero. ............................................ 6 1.1. Aspectos botánicos. (Raíz, tallo, hojas, inflorescencia). .......................... 6 2. Labores de cultivo. ...................................................................................... 7 2 .1 Selección y preparación del terreno. ........................................................ 7 2.2 Época de siembra. .................................................................................... 8 2.3. Métodos de siembra................................................................................. 8 2.3.1. Mecanizado. ...................................................................................... 8 2.3.2. Manual. .............................................................................................. 8 2.4 Distancia de siembra................................................................................. 9 2.5 Densidad de siembra. ............................................................................... 9 2.6 Fertilización. .............................................................................................. 9 2.6.1. Establecimiento.................................................................................. 9 2.6.2. Mantenimiento. ................................................................................ 10 2.7 Control de malezas. ................................................................................ 10 3. Plagas y controles. .................................................................................... 10 4. El ensilaje. ................................................................................................. 12 4.1. Características de calidad en un ensilaje: .............................................. 13 4.2. Tipos de silos ......................................................................................... 13 4.3. Ventajas del ensilaje: ............................................................................. 14 4.4. Desventajas fundamentales del ensilaje: ............................................... 14 4.5. Pasos a seguir para ensilar forraje......................................................... 14 4.6. Ensilaje de sorgo.................................................................................... 15 4.6.1. Calidad del ensilaje. ......................................................................... 15.

(5) 4.6.2. Valor nutritivo. .................................................................................. 19 4.6.3. Consumo, digestibilidad y producción animal. ................................. 19 CAPÍTULO II .................................................................................................... 22 PROGRAMA Y METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. ............................ 22 2.1 Programa general de la investigación. .................................................... 22 2.1. Metodología para investigar teóricamente las particularidades del cultivo del sorgo en Cuba y sus potencialidades como alimento animal en forma de silos. .............................................................................................................. 23 2.2.. Metodología para analizar diferentes tipos de máquinas de ensilar, y. seleccionar aquellas con posibilidades para ser construidas e introducidas en el sector agropecuario cubano por su sencillez. ........................................... 23 2.3. Metodología para confeccionar las cartas tecnológicas de fabricación de. las partes componentes fundamentales de la máquina seleccionada y ejecutar su diseño....................................................................................................... 24 2.3.1. Metodología para construir la base – soporte de la máquina. ......... 24 2.3.2 Metodología para construir el cilindro de trabajo de la máquina. ...... 27 2.3.3. Metodología para construir la rueda compactadora y su vástago de sujeción...................................................................................................... 28 2.3.4 Metodología para construir la palanca de accionamiento de la máquina. ................................................................................................................... 30 2.4. Metodología para realizar el cálculo económico de la máquina que se. diseña. .......................................................................................................... 32 CAPÍTULO III ................................................................................................... 34 RESULTADOS Y DISCUSIÓN. ........................................................................ 34 3.1 Resultados del estudio para investigar teóricamente las particularidades del cultivo del sorgo en Cuba y sus potencialidades como alimento animal en forma de silos. ............................................................................................... 34 3.2. Resultados del estudio para investigar las características constructivas, tecnológicas y de trabajo de las máquinas de ensilar, y seleccionar aquellas.

(6) que puedan ser construidas e introducidas en el sector agropecuario cubano por su sencillez. ............................................................................................ 46 3.3. Resultados del estudio para confeccionar las cartas tecnológicas de fabricación de las partes componentes fundamentales de la máquina, y ejecutar su diseño. ........................................................................................ 57 3.3.1. Resultados de los cálculos complementarios para construir la base – soporte de la máquina. .............................................................................. 59 3.3.2. Resultados de los cálculos complementarios para construir el cilindro de trabajo de la máquina. .......................................................................... 62 3.3.3. Resultados de los cálculos complementarios para construir la rueda compactadora y su vástago de sujeción. ................................................... 64 3.3.4. Resultados de los cálculos preliminares para construir la palanca de accionamiento de la máquina. ................................................................... 66 3.4. Resultados del estudio para determinar los indicadores de costo para la construcción de la máquina de ensilar. ......................................................... 73 CONCLUSIONES............................................................................................. 75 RECOMENDACIONES .................................................................................... 76 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 77 ANEXOS .......................................................................................................... 81.

(7) INTRODUCCIÓN. Los primeros informes indican que el sorgo, (Sorghum vulgare L.), existió en la India en el siglo Id. C, debido a que las esculturas que lo describen se hallaron en ruinas asirias con una antigüedad de 700 años a. C. Sin embargo, se piensa que el sorgo sea originario de África Central, (Etiopía o Sudán), pues es allí donde se encuentra la mayor diversidad de esas plantas que va disminuyendo hacia el norte de África y Asia. Como cultivo doméstico, el sorgo llegó a Europa aproximadamente hacia el año 60 d. C. pero nunca se extendió mucho por ese continente. No se sabe realmente cuándo se introdujo la planta por primera vez en América, se cree que las primeras semillas probablemente se llevaron al hemisferio Occidental en barcos de esclavos procedentes de África. Lo que si es cierto es que los primeros sorgos dejaron mucho que desear como cultivo granífero, pues eran muy altos y por tanto susceptibles al vuelco, difíciles de cosechar, y, además, maduraban muy tardíamente. Sin embargo, el desarrollo posterior de tipos precoces, así como de variedades resistentes a enfermedades e insectos, junto con el mejoramiento de otras prácticas de producción, estableció firmemente al sorgo granífero como un importante cultivo (Dogget, 1988). En la actualidad, el sorgo (Sorghum bicolor) representa el principal grano en algunas partes de África, Asia, India, Pakistán y China, donde constituye gran parte de la dieta humana, además de utilizarse en la elaboración de bebidas alcohólicas y como forraje para alimento animal (Argueta, 2005). En Cuba, poco a poco éste cultivo ha ido ganando en importancia teniendo en cuenta sus bondades y, sobre todo, gracias a las investigaciones que desarrolla el Centro de Investigaciones Agropecuarias de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, donde bajo la dirección del Dr. C. Orlando Miguel Saucedo Castillo, se ha logrado registrar 11 variedades de sorgo con diferentes características y propósitos.. 1.

(8) A modo de ejemplo, en la tabla 1 se muestra el plan de siembra de sorgo por provincias en el año 2015 en Cuba y su cultivo se sigue extendiendo. Tabla 1. Plan de siembra de sorgo 2015. (En rotación con arroz y nivel provincial). Provincias. Area(ha) Rotación con arroz.. Provincia. Total. P. del Rio.. 400,0. 2300,0. 2700,0. Artemisa.. 176,4. 0,0. 176,4. Mayabeque.. 235,2. 0,0. 235,2. Jovellanos. 200,0. 0,0. 200,0. Matanzas.. 152,0. 600,0. 752,0. Cienfuegos.. 588,0. 0,0. 588,0. Villa Clara. 606,0. 800,0. 1406,0. Caonao.. 120,0. 0,0. 120,0. Sancti Spíritus. 1000,0. 466,0. 1466,0. Ciego de Ávila. 800,0. 200,0. 1000,0. Camagüey.. 1000,0. 764,0. 1764,0. Tunas. 1058,0. 0,0. 1058,0. Holguín. 500,0. 0,0. 500,0. Granma. 2400,0. 858,0. 3258,0. EAIG J.M. Capote.. 1200,0. 558,0. 1758,0. EAIG Fdo Echen.. 1200,0. 300,0. 1500,0. Santiago de Cuba.. 275,0. 0,0. 275,0. Guantánamo.. 275,0. 0,0. 275,0. Total. 9785,6. 5988,0. 15773,6. 2.

(9) Como se muestra, ya en el año 2015 en el país existían un total de 15 773,6 ha cultivadas de diferentes variedades de sorgo, donde se destacan las provincias de Granma y Pinar del Río por la cantidad de hectáreas de tierras dedicadas al mismo. Su resistencia a la sequía y al calor lo hace un cultivo importante en regiones áridas y en suelos poco fértiles, por lo que se ha ido imponiendo poco a poco como uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo. Además, existen variedades de sorgo dulce con tallos ricos en azúcares, de los que se utiliza toda la planta para la fabricación de biocarburantes, actividad que día a día gana adeptos teniendo en cuenta la necesidad de buscar nuevas formas de energía no dependientes de la quema de los combustibles fósiles. En Cuba, las grandes transformaciones acaecidas en la economía como consecuencia del Período Especial, motivaron que se cambiara radicalmente el concepto de la tenencia de tierras y de éste modo, la misma pasó de ser totalmente estatal antes de los años 90, a formas de producción no estatal sobre el año 2000. Según cifras citadas por (Ríos, 2010), en la actualidad el sector estatal posee el 55,4% de las tierras, unas 6 088,9 Mha y el no estatal 4 899,7 Mha, para un 44,6%, es decir, que la tenencia de la tierra prácticamente está distribuida a partes iguales entre el sector estatal y el no estatal, lo que dificulta materializar planes de desarrollo y mecanización masivos, ya que generalmente el sector no estatal está compuesto por pequeños y medianos productores dispersos, que no disponen de grandes extensiones de tierra y recursos. Dentro del conjunto de las tierras no estatales predominan las de las UBPC con 2 804,8 Mha (57%), mientras que las CPA disponen de 692,8 Mha (14%) y las CCS y productores privados 1 402,1 Mha (29%). Sin embargo, es precisamente en estas modalidades de tenencia de la tierra donde se concentra la mayor cantidad de ganado vacuno y porcino del país, con dificultades evidentes para ser alimentado sobre todo en los períodos secos.. 3.

(10) Por ello es que se plantea que la ganadería es una de las ramas que requiere de un urgente desarrollo en el país, sobre todo para aumentar la disponibilidad de carne y leche. Se han tomado ya algunas medidas al respecto, por ejemplo, a partir del 2010 se les vende a los productores molinos de viento, sistemas de riego, alambres para cercas y otros insumos, lo que unido al incremento sustancial de los precios de compra de los animales cebados están dando excelentes resultados, sin embargo, insuficientes aún. Sigue golpeando fuertemente el tema de la alimentación de los animales en el sector no estatal sobre todo en períodos secos, y sigue vigente por tanto la necesidad de importar grandes volúmenes de piensos sin que se hayan tomado medidas para asegurar la alimentación de los mismos con máquinas simples para producir ensilaje, teniendo en cuenta que se trata de pequeños y medianos productores sin grandes extensiones de tierra y abundantes recursos.(Ríos, 2010; Saucedo; Ramos, 2012). Por ello, el objeto de estudio del trabajo son las máquinas simples para ensilar sorgo y el problema científico consiste en definer. ¿Es posible lograr mediante ingeniería inversa el diseño de una máquina sencilla en su construcción y manejo, que permita ensilar sorgo en bolsas para garantizar la alimentación animal en Cuba durante la ocurrencia de condiciones excepcionales? El objetivo general del trabajo consiste en diseñar mediante ingeniería inversa, a través de las técnicas CAD, una máquina sencilla en su construcción y manejo, que permita el ensilaje de sorgo en bolsas de polietileno para garantizar la alimentación. animal en. condiciones. excepcionales,. atendiendo. a. las. potencialidades nutritivas de la planta y sus frutos. Se emplea para ello la siguiente hipótesis de trabajo: Si se estudian de manera general las máquinas de ensilar existentes en el sector agropecuario a escala global, ¿se podrá diseñar una máquina para idénticos fines dirigida al sector agropecuario cubano, con la particularidad de ser sencilla en su diseño y operación, de manera que su costo de producción y posterior adquisición por el productor no sea un obstáculo? 4.

(11) Para dar cumplimiento al objetivo propuesto, se declaran los siguientes objetivos específicos: Investigar teóricamente las particularidades del cultivo del sorgo en Cuba, y sus posibilidades de ensilaje para la alimentación animal. Analizar diferentes tipos de máquinas para ensilar, seleccionando aquellas con potencialidades para ser construidas en el país por su sencillez, características constructivas, tecnológicas y de trabajo simples. Elaborar las tecnologías de fabricación de las partes fundamentales de la máquina seleccionada, y aplicar la ingeniería inversa para lograr su diseño mediante las técnicas CAD. Elaborar la ficha de costo de fabricación de la máquina que se diseñada.. 5.

(12) CAPÍTULO I REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. 1. Características generales del sorgo forrajero. Los sorgos (Sorghum vulgare L.), son miembros de la familia de las Gramíneas, siendo sus progenitores parientes de tipos herbáceos silvestres del género Sorghum u otros, de los cuales se han localizado algunos principalmente en África como el sorgo sudan (Sorghum sudanense). (Martin, 1975; Dogget, 1988). En general, es un cultivo semiperenne que se adapta bien a zonas donde el maíz se ve limitado en su producción y calidad por problemas edáficos y/o climáticas (Roth, 1995), que se reproduce por semilla gámica, su crecimiento es erecto y es capaz de producir granos o forrajes bajo condiciones desfavorables. Debido a su tolerancia a la sequía, se considera el cultivo más apto para las regiones áridas y semi-áridas, pero además, no compite con el maíz o el trigo que son cereales tradicionalmente utilizados para la alimentación humana (Owen; Moline, 1975; Sosa, 2005). 1.1. Aspectos botánicos. (Raíz, tallo, hojas, inflorescencia). Su sistema radical adventicio fibroso se desarrolla de los nudos más bajos del tallo y su profundidad de enraizado es generalmente de 1 a 1.3 metros, con 80% de las raíces en los primeros 30 centímetros. Posee un solo tallo, aunque puede desarrollar otros (hijos) dependiendo de la variedad y el ambiente, formado de una serie de nudos y entrenudos con una longitud total que varía entre 0.5 a 4 metros, mientras que su diámetro oscila entre 0.5 a 5 cm cerca de la base, a la vez que se vuelve más angosto en el extremo superior. El número de hojas varía de 7 a 24 según la variedad y el período de crecimiento, son erectas hasta llegar a ser casi horizontales, pero con la edad se encorvan. La longitud de una hoja madura oscila entre 30 a 135 cm y su ancho entre 1.5 a 15 cm; son alternas y lanceoladas o linear-lanceoladas, con una superficie lisa y cerosa.. 6.

(13) Su inflorescencia se caracteriza por ser una panícula de racimo con un raquis central completamente escondido por la densidad de sus ramas, o totalmente expuesto. 1.2. Requerimientos edafo climáticos. (Suelo, elevación, humedad del suelo, temperatura, cantidad de horas luz). El sorgo es bastante susceptible a la deficiencia de Hierro, Zinc y Manganeso; especialmente en suelos vertisoles con altos niveles de Carbonato de Calcio. Sin embargo, responde muy bien a una diversidad de suelos aún con características adversas de fertilidad, textura, pendiente, pedregosidad y pH (5.5-7.8). Puede cultivarse desde 0 a 1000 msnm, aunque las mejores producciones se obtienen en zonas comprendidas entre 0 y 500 msnm. Debido a su origen tropical, el sorgo se adapta bien a temperaturas que oscilan entre los 20 y 40ºC, fuera de éste rango, las temperaturas provocan la aceleración de la antesis, aborto de flores y de los embriones. 2. Labores de cultivo. 2 .1 Selección y preparación del terreno. El sorgo puede sembrarse en suelos de mediana a alta fertilidad, con textura arenosa, franco o arcillosa, pero con buen drenaje, pues la excesiva humedad afecta el desarrollo normal de las plantas (Carambula, 1977). Para desarrollar el cultivo se deben seleccionar suelos profundos, con materia orgánica entre 4 y 10%, ligeramente ácidos, con valores de pH entre 5.2 a 6.5, con poca inclinación y preferentemente de topografía plana con buen drenaje interno. La preparación del suelo debe iniciarse con un pase de arado a 0.30 m de profundidad al inicio de las lluvias cuando el terreno no está muy húmedo si se trata de una siembra para uso en la época lluviosa, o a mediados de noviembre y diciembre si se trata de una siembra en secano. Posterior a la aradura, entre 25 y 30 días, es conveniente realizar de dos a tres pases de rastra liviana para mullir el suelo y destruir las malezas. 7.

(14) 2.2 Época de siembra. La época de siembra del sorgo depende del régimen de lluvia en cada región ya que no demanda mucha humedad al inicio de su crecimiento, pero si durante la floración y formación del grano, en ese momento si requiere buena cantidad de lluvia bien distribuida. En el caso de la siembra de sorgo para ensilaje, la humedad es muy importante al momento de la emergencia y desarrollo de la panoja, pues de existir insuficiente humedad, no se desarrollará completamente el grano y por consiguiente quedará vacío, limitando la cantidad y calidad del ensilaje. En términos generales se recomienda sembrar el sorgo entre el 15 de agosto y 15 de septiembre, pues en este periodo las siembras de maíz y sorgo pueden escapar de la escasez de lluvia en las etapas críticas del cultivo. 2.3. Métodos de siembra. 2.3.1. Mecanizado. Consiste en el uso de una sembradora de granos acoplada a la toma fuerza del tractor, espaciada a la distancia entre surcos (si fuese el caso), donde la cantidad de semilla se regula a través del uso de platos con salidas de diferentes tamaños, siendo las mismas depositadas a una profundidad de 1 a 3 cm en pequeños surcos que son cubiertos con una rueda compactadora de la máquina que se desplaza sobre el terreno ofreciendo consistencia en el tapado de la semilla. También, se puede distribuir la semilla en el campo mediante el uso de voleadoras mecánicas o manuales, haciéndose necesario entonces la aplicación de un pase de rastra liviana para cubrir la semilla. 2.3.2. Manual. En este caso la siembra se realiza depositando la semilla a chorro continuo en pequeños surcos separados entre sí de 0.50 a 0.70 m de manera manual. Los surcos pueden ser realizados con la punta de una azada, y luego la semilla es cubierta con tierra a una profundidad no mayor de 0.03 m.. 8.

(15) También, puede ser sembrado a coa, utilizando para ello un palo con punta para hoyar, donde se colocan de cuatro a seis granos de semilla por golpe y se cubre con tierra manualmente. 2.4 Distancia de siembra. La distancia de siembra está determinada por el método y la densidad a utilizar, así como del objetivo de la misma. En la siembra mecanizada en surcos, generalmente la distancia varía de 0.70 a 1.0 m entre surcos o hileras y de 0.10 a 0.20 m entre plantas, mientras que en la siembra a voleo generalmente las plantas quedan separadas entre 0.05 y 0.10 m. En la siembra manual se pueden utilizar distancias de 0.50 a 1.0 m entre hileras a chorro continuo a una o dos hileras por surco. 2.5 Densidad de siembra. Se recomienda utilizar densidades de 300000 a 375000 plantas/ha en siembras para corte, esto representa de 11.36 a 13.63 kg/ha de semilla de sorgo. En tanto, en siembras para pastoreo o heno se deben utilizar densidades de 480000 a 720000 plantas/ha, que representa de 18.18 a 27.27 kg/ha (40 a 60 lb/ha), en hileras separadas entre sí, de 0.50 a 0.60 m. 2.6 Fertilización. 2.6.1. Establecimiento. Se recomienda efectuar un análisis del suelo previo al establecimiento del cultivo, a fin de identificar el contenido de nutrimentos del mismo. Entre los fertilizantes recomendados se encuentran el 6-30-4-8, 13-26-6-7, 1530-8-6 u otras al momento de la siembra, en dosis promedio de 181 kg/ha. Además, se debe aplicar fertilizante nitrogenado en dosis promedio de 181 kg/ha, en forma fraccionada, 50% entre 18 y 21 días, y el otro 50% entre 30 y 35 días después de siembra.. 9.

(16) La dosificación del fertilizante puede variar en función de los resultados del análisis del suelo, en dependencia de la población utilizada y del nivel de intensificación (frecuencia de corte o uso). 2.6.2. Mantenimiento. Se recomienda aplicar un mínimo de 90 kg de urea después de cada dos cortes, equivalente a un total de 363 kg de urea/ha, en un período de ocho meses o cuatro cortes con intervalos de 60 días. Además, se recomienda un mínimo de 101 kg/ha de superfosfato triple cada dos cortes. 2.7 Control de malezas. Para el control de malezas en pre-emergencia se recomienda aplicar Atrazina y Pendimentalina en dosis de 1500 g/ha. Estos herbicidas pueden ser mezclados y aplicados desde el momento de la siembra hasta cuando la planta tenga de dos a tres hojas (cinco a ocho días después de la siembra aproximadamente). En pos emergencia se recomienda aplicar herbicidas Halosulfuran (Permit W.E.), en dosis de 60 a 80 g/ha, el cual resulta selectivo para sorgo y tóxico para las Cyperaceas. Además, se puede aplicar herbicidas basado en Arnina (2-4D) para control de hoja ancha y Cyperaceas (pimientilla) en dosis de 420 g/ha en la primera y segunda semana después de la germinación del sorgo, así como el Glifosato en dosis de 356 a 712 g/ha. 3. Plagas y controles. En términos generales, el cultivo de sorgo es atacado por las mismas plagas e insectos que afectan el maíz; además de la mosquita del ovario o mosquita del sorgo (Contarinia sorghicola). La planta puede ser afectada en sus raíces, cogollo, tallo, follaje, panoja y grano. Las raíces son afectadas, principalmente, por larvas de Chinilla (Diabrotica sp.), Gallina Ciega (Phyliophaga sp.) y el adulto del Grillo (Neocurtilla hexadactyla).. 10.

(17) Este último, en suelos arenosos se alimenta de las raíces de la planta, produciendo la caída de la misma. La Gallina Ciega o Longorón (Phyliophaga sp.), es común en terrenos que han sido pastoreados por ganado o en suelos con alto contenido de materia orgánica Para controlarla se incorpora al suelo insecticida granulado al momento de la siembra, el mismo se puede mezclar con el fertilizante completo y para ello puede ser utilizado el Carbofurán a razón de 670 a 900 g/ha. Las Arrieras (Atta sexdens), cuando está recién sembrado el sorgo, cargan las semillas y al momento de la germinación cortan las plantitas, disminuyendo la población. Se puede controlar con insecticidas granulados o en polvo, colocándolo directamente en las colonias. Se recomienda aplicar el Fipronil (Blitz) o la Sulfluroamida (Mirex) en forma de cebo. El áfido (Rhopalasiphum maidis) ataca tanto al sorgo como al maíz, aunque regularmente sus daños son mínimos y algunas veces requiere de aplicaciones de insecticidas. La forma generalizada de aplicar los controles puede ser de manera mecánica o manual, dependiendo de la etapa del cultivo y la proximidad a la cosecha. La mosquita del sorgo (Contarinia sorghicoia,) es una plaga que puede causar daños severos al mismo, ya que su larva se alimenta del jugo de la semilla o grano en desarrollo ocasionando el secado de la panoja. Se recomienda hacer inspecciones frecuentes al cultivo, especialmente cuando está en la etapa de floración. Para su control se utiliza Malathion, Diazinon y otros. El gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) es la plaga que más afecta al sorgo sobre todo en la primera siembra, (a inicios de la estación lluviosa), llegando a alcanzar en casos severos de (25 a 30% de infestación). Se recomienda aplicar control químico utilizando el insecticida Permetrina a razón de 62.5 g/ha.. 11.

(18) El sorgo es atacado además por las aves y para disminuir el daño que causan se recomienda colocar en los campos muñecos espantapájaros o cintas de casetes amarradas en estacas o sobre las plantas más altas de sorgo, de tal manera que con la influencia del viento las mismas produzcan ruidos que alejan a las aves. Entre las enfermedades del sorgo, se presentan además ataques de hongos como (Coiietotrichum graminicola), el cual causa la antracnosis, enfermedad que se caracteriza por manchas de color cremoso en el centro de la hoja con el borde rojo. La pudrición seca del tallo es causada por el hongo (Macrophomina phaseoli), y aparece en siembras de segunda coa, sobre todo cuando se presenta estrés hídrico o falta de humedad en el suelo. Este hongo produce un secado en la base del tallo y por consiguiente el acame de la planta, con mayor importancia ocurre en cultivos de sorgo de grano, por lo que se recomienda utilizar variedades o cultivares tolerantes. Entre otras enfermedades de importancia esta la roya, causada por el hongo (Puccinia sorghi), que ataca principalmente el follaje y el pedúnculo de la panoja, además, está la mancha zonal producida por el hongo Cercospora sorghi, que ataca especialmente las hojas del sorgo. 4. El ensilaje. La práctica del ensilaje en general contrarresta el efecto negativo que provocan los períodos, debido a que permite disponer de un aporte nutritivo que asegura la producción del ganado durante períodos de escasez de alimentos. A pesar de esto, la mayoría de los ganaderos no planifican durante los períodos de altas precipitaciones y sufren las consecuencias de no prepararse para la época difícil (Bruno, 1997);(Sosa, 2005). La técnica de la preparación del ensilaje favorece el manejo y uso integral de los recursos en la relación suelo-planta, promueve el uso de alimentos de la región o país, reduce la importación de concentrados y, por consiguiente, la fuga de divisas nacionales, además de ser una alternativa para épocas de crisis en la producción de pastos (Wong, 2011).. 12.

(19) En esencia, el ensilaje es un método de conservación en el cual se utilizan forrajes y/o subproductos agroindustriales con alto contenido de humedad (6070%), y consiste en la compactación del forraje o subproducto, expulsión del aire, y fermentación en un medio anaeróbico que permite el desarrollo de bacterias que acidifican el forraje (Filippi, 2011). 4.1. Características de calidad en un ensilaje: Las características que definen cuándo un ensilaje es de calidad o no son las siguientes:  Buen color (amarillo, marrón o verduzco);  buen olor (avinagrado);  textura (no babosa);  pH de 4.2 o menor. El forraje verde debe contener de 60 a 70 % de humedad. Para determinar su punto óptimo, el forraje se pica al tamaño de partículas que se va a ensilar y se presiona una cantidad que abarque las dos manos por treinta segundos. Si el forraje deja húmeda en las manos y mantiene la forma ejercida por la presión, indica que tiene un contenido ideal de humedad (Sosa, 2005). El valor nutritivo del producto ensilado es similar al del forraje antes de ensilar. Sin embargo, es posible añadirle nutrientes, como almidones y azúcares, que pueden acelerar el proceso de aumentar el valor nutritivo del producto (Bastiman; Altman, 1985). 4.2. Tipos de silos Existe una gran diversidad de silos, por ejemplo: Permanentes o temporales; verticales y horizontales; de anillo; trinchera; cajón; tanques; bolsas de hilos (sacos), etc. En general se puede hacer uso de una gran variedad de recipientes tales como: tambores de metal o plástico; tubos de concreto de 2 m de diámetro y 2 m de altura, bolsas plásticas para empaque comercial de un espesor de 2 mm como las usadas para envasar fertilizantes, etc. En fincas pequeñas, con pocos animales, recipientes con capacidades de hasta 200 litros que se llenan manualmente suelen ser silos muy eficaces.. 13.

(20) 4.3. Ventajas del ensilaje: . Conserva el valor nutritivo del pasto durante largo tiempo.. . Suministra forraje suculento de calidad uniforme y de buen sabor durante todo el año (Bethancourt; García, 2009).. . Reduce los costos de producción con la disminución en el uso de concentrados.. . Permite establecer estrategias de alimentación para la época de escasez de forrajes.. . Permite usar forraje de calidad en cualquier época del año y, especialmente, cuando hay escasez del mismo.. 4.4. Desventajas fundamentales del ensilaje: . Si no se tiene cuidado con el manejo de las condiciones que favorecen la acción de las bacterias ácido lácticas, respecto al mantenimiento de anaerobiosis, temperatura menor a los 30º C y la disponibilidad de carbohidratos, las pérdidas del alimento pueden ser cuantiosas o su valor nutricional bajo.. . El ensilaje no tiene un valor de mercado establecido por el corto período de vida que tiene cuando se abre el silo.. . Normalmente el ensilado no debe exceder el 50 % de la dieta (Argueta, 2005).. 4.5. Pasos a seguir para ensilar forraje. Independientemente de la cantidad de ensilaje que sea necesaria, para hacer un buen silo se deben aplicar los siguientes principios: 1. El forraje a ensilar debe tener un alto valor nutritivo. 2. El forraje no debe estar contaminado con suelo. 3. El forraje deberá ser triturado en trozos no mayores a 2 cm para facilitar la compactación y reducir la cantidad de aire retenido en el forraje, 4. Depositar el forraje en el silo en capas y compactar de inmediato (capas de 20 cm). 5. Luego de compactado el material, esparcir una capa de sal (un 0.5 % de urea disuelto en melaza o en agua como enriquecedor protéico energético) en toda 14.

(21) la superficie del silo, con la finalidad de evitar la proliferación de hongos y bacterias. En el uso de subproductos de cosechas es recomendable usar 0.5% de urea y 2% melaza tomando en cuenta el costo por toneladas, para la preparación del ensilaje. 6. Antes de sellar el silo, para impedir la penetración de aire y de agua, se debe expulsar el máximo de aire del interior del silo. 7. Cubrir el silo con una lona cubierta de tierra u otro material que la proteja. 8. El ensilado y el sellado del silo se debe realizar en el tiempo más breve posible. 9. Durante el uso del silo para alimentar los animales, el área de ataque del silo debe ser reducida para que la superficie expuesta al aire sea pequeña. Esta operación debe ser rápida y se debe sellar el silo después de cada uso. 4.6. Ensilaje de sorgo. 4.6.1. Calidad del ensilaje. Un factor importante que determina el tipo de fermentación en el proceso de ensilaje es el tenor de materia seca de la planta. En ensilajes muy húmedos, los efluentes generados varían de 1 a 11% de la Materia Seca (MS) y contienen la mayoría de los componentes solubles del forraje, como azúcares, ácidos orgánicos, proteínas y otros compuestos nitrogenados (McDonald et al., 1991). Una ecuación propuesta por (Bastiman; Altman, 1985), citados por (Xiccato et al., 1994) estimó que las pérdidas por efluentes son muy pequeñas cuando la MS del forraje es superior a 25% y su producción virtualmente cesa con 29% de MS. Ensilajes de buena calidad deben tener entre 30-35% de materia seca. Ensilajes que presentan humedad muy alta tienen una serie de desventajas: primero, ensilajes muy húmedos tienen un costo de producción mayor, pues el transporte por cantidad de materia seca resulta más caro; segundo, los pH de ensilajes muy húmedos tienen que ser más bajo para inhibir el crecimiento de (Clostridia spp). Estas bacterias son indeseables porque producen ácido butírico y degradan la fracción proteica con la consecuente reducción del valor nutricional del ensilaje; tercero, aun cuando el nivel de carbohidratos solubles sea suficiente para promover la fermentación láctica, el consumo voluntario es disminuido, y cuarto, ensilajes muy húmedos producen efluentes que llevan a una pérdida de nutrientes de alta digestibilidad (McDonald et al., 1991).. 15.

(22) En los sorgos el tenor de materia seca varia con la edad de corte y con la naturaleza del tallo de la planta (Carvalho et al., 1992). Según (Zago, 1991), híbridos de sorgo con tallo seco, generalmente elevan el tenor de materia seca más precozmente cuando maduran. Ese autor encontró para el sorgo AG 2002, de tallo suculento, 21,1; 24,9; 30,9 y 29,3% de materia seca en los estados de granos lechosos, pastosos, harinosos y duros, respectivamente. En cambio, para el sorgo AG 2005-E de tallo seco, 29,1; 33,4; 38,7 e 48,9% de materia seca respectivamente para los mismos estados citados anteriormente (Zago, 1991) observó que el punto de máxima acumulación de materia seca en tres variedades de sorgo ocurrió 28 días luego de la floración. Según (Carvalho et al., 1992), no solo se toma en cuenta el tenor de MS de la planta, pues los estados del grano harinoso y duro son los mas indicados para la producción de ensilajes. Cuando el sorgo forrajero ya completó su ciclo de crecimiento, con los granos en el estado harinoso y la materia seca (MS) en torno de 27 a 30%, presenta mayores rendimientos por área cultivada y mayores coeficientes de digestibilidad “in vitro” de la MS (Zago, 1991). Estudiando ensilajes de sorgo variando de 23 a 29% de MS, (Loyd; Gray, 1970) no encontraron diferencias significativas para ganancia de peso, consumo de materia seca y conversión alimenticia en bovinos. Según (Ward et al., 1966) hay una correlación negativa entre humedad y consumo de -0,93 a -0,95, indicando que la MS o algún factor íntimamente relacionado a ella es una de las causas que mas influye en el consumo. Para que un ensilaje sea considerado de buena calidad es necesario que preserve al máximo posible las características nutricionales del material original. Esto ocurre cuando se logran reducciones en la respiración del tejido de la planta, en la actividad proteolítica y en el desarrollo de clostridios (Borges, 1995; Silva, 1996) lo que se obtiene con el rápido descenso del pH luego del ensilaje (McDonald et al., 1991). Según (Paiva, 1976) un ensilaje muy bueno presenta valores de pH entre 3,6 y 3,8; un ensilaje bueno entre 3,8 y 4,2; un ensilaje medio 4,2 y 4,6; y uno malo valores de pH mayores que 4,6. Juntamente con el tenor de materia seca y pH, otros parámetros como los ácidos orgánicos, el nivel de carbohidratos solubles, la relación nitrógeno amoniacal / 16.

(23) nitrógeno total (N-NH3/NT) son utilizados para clasificar los ensilajes en cuanto a su calidad. Respecto a los ácidos orgánicos, los ácidos acéticos, propiónico, isobutírico, butírico, valérico, isovalérico, succínico, fórmico y láctico son los comúnmente determinados, siendo el acético, el butírico y el láctico los más importantes. El ácido láctico, en función de su mayor constante de disociación, posee un papel relevante en el proceso fermentativo del ensilaje, pues es el responsable del descenso de pH a valores inferiores a 4,2 (McDonald; Henderson, 1962) citados por (Lavezzo, 1993). Según (Nogueira, 1995) ensilajes con tenores de ácido láctico superiores a 5% y ácido acético y butírico inferiores a 2,5% y 0,1% respectivamente pueden ser considerados de muy buena calidad. Por otro lado la presencia de ácido acético en cantidades grandes está relacionado a la acción prolongada de coliformes y de las bacterias heterofermentativas, con perjuicio para el balance energético entre el forraje verde y ensilado (Moiso; Heikonen, 1994). Según. (McDonald. et. al.,. 1991),. las. bacterias. lácticas. pueden. ser. homofermentativas o heterofermentativas. Las primeras convierten glucosa y fructosa en ácido láctico y son predominantes en el inicio del proceso fermentativo de ensilajes bien conservados. Debido a que las bacterias heterofermentativas producen además de ácido láctico, ácido acético, etanol y dióxido de carbono, no son por ello tan eficientes como las homofermentativas para promover la reducción del pH. Considerando el contenido de carbohidratos solubles, en condiciones experimentales, (Petterson; Lindgren, 1990), demostraron que serán necesarios 2,5% en la materia natural de la planta de sorgo para promover una reducción del pH a valores inferiores a 4,2 y mantener los niveles de nitrógeno amoniacal debajo del 8% del nitrógeno total. (Borges, 1995; Nogueira, 1995), (Bernardino, 1996; Rocha Junior, 1999), encontraron valores superiores a 3,5% de carbohidratos solubles totales en híbridos de sorgo a ensilar, llegando estos valores a superar el 10 % en algunos híbridos.. 17.

(24) En cuanto a la relación N-NH3/NT, el tenor de N-NH3/NT junto con el valor de pH, son indicativos del proceso fermentativo. Normalmente la cantidad de amoníaco es utilizada como indicador de la actividad clostridial proteolítica, y muchos trabajos concuerdan con la utilización de este parámetro para indicar el grado de proteólisis en el ensilaje. Sin embargo, esto puede acarrear errores, pues el tenor de amoniaco es apenas un indicador de la degradación de aminoácidos. Puede ocurrir una intensa proteólisis sin un aumento significativo en el contenido de amoníaco(McDonald et al., 1991). Estos hechos son importantes, pues los altos niveles de proteólisis en los ensilajes pueden estar relacionados a bajos consumos voluntarios y a una menor eficiencia de síntesis de proteína microbiana (Van Soest, 1994). La concentración de N-amoniacal en forrajes usualmente es menor a 1(Oshima; McDonald, 1978). Sin embargo, la degradación proteica por enzimas de las plantas y la acción de las bacterias lácticas, entéricas y de clostridios alteran la composición de la fracción nitrogenada del ensilaje (Nogueira, 1995). Según(McDonald et al., 1991), el nitrógeno amoniacal del ensilaje es significativamente disminuido cuando se ensilan materiales con valores altos de MS y carbohidratos solubles en agua. Según el(AFRC, 1987), un ensilaje puede ser considerado muy bueno cuando la relación N-NH3/NT fuese menor al 10%, buena entre 10 y 15%, media entre15 y 20% y mala cuando fuese mayor al 20%. (Araujo et al., 2002) evaluaron la influencia del estado de maduración (grano lechoso, lechoso/pastoso, pastoso, harinoso y duro) en la producción de ácidos grasos volátiles y consumo de carbohidratos solubles en el proceso de fermentación del ensilaje de sorgo de tres híbridos de doble propósito (BR 700, BR 701 y Massa 03). Estos autores concluyeron que todos los ensilajes presentaron concentraciones de carbohidratos solubles suficientes para producir ensilajes de buena calidad considerándose a las concentraciones de ácidos grasos volátiles como indicadores de la fermentación.. 18.

(25) 4.6.2. Valor nutritivo. Se observa una gran variabilidad en la composición de nutrientes en los diferentes híbridos de sorgo. Estas variaciones se deben principalmente a diferentes proporciones entre tallo, hojas y panoja. En híbridos de sorgo de porte medio o baja, normalmente los tenores de proteína bruta han sido superiores a los de porte alto en función de una mayor participación de las hojas, panojas y granos en la masa ensilada (Zago, 1991). 4.6.3. Consumo, digestibilidad y producción animal. El consumo voluntario es por definición la cantidad diaria total de alimento ingerido por un animal cuando éste es ofrecido ad libitum. Es influenciado por factores físicos y fisiológicos. El primero puede ser correlacionado al hinchamiento ruminal, o sea, (la distensión del rumen, retículo y abomaso), la calidad del alimento, la abertura del orificio retículo-omasal, a los efectos de la masticación que estimula la salivación y a la motilidad ruminal. En el segundo caso (factores fisiológicos) el aumento de la concentración, en el rumen y en la sangre, de productos del metabolismo tales como acetato, propionato y butirato, estimula a los receptores quimiostáticos y estos, a su vez, al centro de la saciedad que está localizado en el hipotálamo ventro-medial(Thiago; Gill, 1990; Van Soest, 1994). A pesar que los mecanismos de control de la ingestión de forrajes frescos y ensilados son semejantes, normalmente el consumo de ensilaje es menor. Según(Van Soest, 1994), los jugos de los ensilajes contienen amoníaco y aminas que pueden reducir el consumo. La ocurrencia de estos factores está relacionada principalmente a un patrón de fermentación inadecuado conduciendo a pérdidas de los carbohidratos fermentables y proteínas que originan amoníaco y aminas en estas condiciones. La ingestión de materia seca (MS) por corderos consumiendo gramíneas frescas varia normalmente entre 40 y 100 gramos de MS por unidad de tamaño metabólico (g MS UTM) y para ensilajes de 20 a 75 g MS UTM (McDonald; Henderson, 1962). La digestión de alimentos (voluminosos o concentrados) puede ser definida como la degradación de macromoléculas a compuestos simples. En la digestión de estos alimentos participan fenómenos de naturaleza química y física. Los 19.

(26) procesos físicos comprenden la motilidad del tracto gastrointestinal, mezcla del contenido, masticación, deglución y rumiación. Los factores químicos Incluyen las secreciones enzimáticas y glandulares del animal y la actividad de las enzimas bacterianas. Según (Van Soest, 1994), el valor nutritivo de un voluminoso es determinado en función de su contribución energética para atender las necesidades diarias de energía del animal y la cantidad consumida espontáneamente. Este autor sugirió que 70% del valor nutritivo de un forraje está relacionado a su consumo y 30% a su digestibilidad. Evaluando el consumo y la digestibilidad aparente de los ensilajes de cuatro genotipos de sorgo con ovinos, no encontró diferencia estadística en el consumo de materia seca que varió de 68,55 a 54,92 gramos por unidad de tamaño metabólico por día (g/UTM/día). En relación al consumo de proteína bruta (PB) y proteína digestiva (PD) los valores variaron entre 5,53 y 3,95 g/UTM/día y 2,16 y 1,11g/UTM/día, respectivamente. Para los consumos de energía bruta (EB), energía digestiva (ED) y energía metabolizable (EM) los valores medios fueron, 257,96; 195,76 e 142,15 Kcal/UTM/día, respectivamente y 36,45; 29,08; 23,94; 9,85 y 5,43 g/UTM/día, respectivamente para el consumo de fibra en detergente neutro (FDN), fibra en detergente ácido (FDA), celulosa, hemicelulosa y lignina. (Valvasori et al., 1998) compararon la producción de leche de vacas holandesas alimentadas con ensilaje de sorgo granífero o ensilaje de caña de azúcar suplementadas con 3 kg de concentrado. Estos autores observaron producciones de leche de 12,93 kg de leche/vaca/día con 3,64% de grasa para las vacas alimentadas con ensilaje de sorgo, y 11,78 kg de leche/vaca/día con 3,58% de grasa para las vacas alimentadas con ensilaje de caña de azúcar. Características morfológicas de los tejidos vegetales en diferentes partes de la planta pueden interferir en la digestibilidad. En relación a cultivos como el de sorgo que posee tallo, hojas y panoja, (Cummins, 1971), comenta que la digestibilidad de las panojas es siempre mayor que la de las hojas y el tallo, normalmente la parte de menor digestibilidad. Evaluando la calidad de los ensilajes de sorgo (Corrêa, 1996; Silva, 1997)obtuvieron un aumento de la DIVMS de los ensilajes a medida que se aumentaba la participación de las panojas. Sin embargo,(Silva, 1996; Silva, 1997); (Rocha Junior, 1999)no 20.

(27) encontraron un aumento en la DIVMS con una mayor participación de las panojas en la masa ensilada. En (Restle et al., 2002) se revaluaron el consumo de materia seca y el desempeño de novillitos alimentados con ensilaje de sorgo de doble propósito cosechado a dos alturas (14 y 45 cm) y concentrado. Esta variación en la altura de corte resultó en diferentes proporciones de tallo, hojas y panoja de las plantas de sorgo. No fue observado por estos autores diferencia en el consumo de materia seca y de energía digestiva, en tanto la altura de corte de 45 cm presentó mejor conversión alimenticia que el corte a 14 cm. (Valvasori et al., 1998), evaluaron el desempeño de terneros alimentados con ensilaje de sorgo granífero y ensilaje de caña de azúcar suplementado con harina de algodón. El ensilaje de sorgo presentó valores mayores de ganancia de peso diaria con menor conversión alimenticia y menor consumo de harina de algodón.. 21.

(28) CAPÍTULO II PROGRAMA Y METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. 2.1 Programa general de la investigación. El programa de la investigación prevé el estudio de las particularidades del cultivo del sorgo, y sus posibilidades de ensilaje, así como el análisis de diferentes tipos de máquina de ensilar de pequeño formato, seleccionando entre ellas las que a juicio del investigador reúnan potencialidades para ser introducidas en el sector agropecuario cubano de pequeños y medianos productores. El período de la investigación se enmarca en los meses de septiembre a mayo de 2017. En la tabla 2.1 se exponen las etapas principales de la investigación, los objetos estudiados y los problemas que se analizan en cada caso. Tabla 2.1 Programa y objetos de la investigación. ETAPAS PRINCIPALES DE LA OBJETOS INVESTIGACIÓN ESTUDIADOS. ASPECTOS A ANALIZAR. Investigación teórica de las particularidades del cultivo de sorgo en Cuba, y sus potencialidades como alimento animal en forma de silo.. Digestibilidad de la planta, hoja, tallo.. Documentos científicos con información referida al sorgo y sus posibilidades de ensilaje. Pared celular. Relación de la pared celular con hemicelulosa/celulosa. Relación pared celular con proteína cruda. Contenido de Materia seca. (MS).. 2- Analizar diferentes tipos de máquinas para ensilar, seleccionando aquella con posibilidades para ser construida e introducida en el sector agropecuario cubano por su sencillez.. Diferentes modelos y tipos de máquinas para ensilar.. Características constructivas, tecnológicas, y de trabajo.. 22.

(29) 3- Diseñar la máquina de ensilar seleccionada, a partir de las tecnologías de fabricación confeccionadas.. Partes componentes fundamentales de la máquina.. Base y columna soporte; Cilindro porta bolsas; Fijador de las bolsas al cilindro; Palanca de accionamiento; Vástago soporte del órgano de trabajo; Órgano de trabajo.. 4. Elaboración de la ficha para la formación del precio de la máquina para ensilar propuesta.. Gastos. Materia prima. Electricidad. Mano de obra. Depreciación, etc.. 2.1. Metodología para investigar teóricamente las particularidades del cultivo del sorgo en Cuba y sus potencialidades como alimento animal en forma de silos. Para realizar la investigación se hace una amplia revisión bibliográfica de documentos, artículos científicos, publicaciones, videos, Internet, etc, referidas a las particularidades del sorgo como cultivo y sus posibilidades para ser ensilado, teniendo en cuenta que en Cuba no existen experiencias al respecto. Es importante señalar que en el estudio se debe tratar el tema de las experiencias de Cuba en el cultivo del sorgo y sus posibilidades de ensilaje, pero teniendo en cuenta las nuevas formas de tenencia de la tierra a raíz de los cambios acaecidos en el marco del nuevo modelo económico vigente. 2.2.. Metodología para analizar diferentes tipos de máquinas de ensilar, y. seleccionar aquellas con posibilidades para ser construidas e introducidas en el sector agropecuario cubano por su sencillez. Para realizar la investigación, en una primera etapa se hace una amplia búsqueda por Internet y otras fuentes de información, acerca de diferentes modelos de máquinas para ensilar, seleccionando entre ellas a aquellas que por 23.

(30) sus características constructivas simples se adapten a las condiciones que exige la dirección del Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP), de la facultad de Ciencias Agropecuarias en la Universidad Central “Marta Abreu de Las Villas y al objetivo del trabajo. Una vez en poder de la información anteriormente citada, el trabajo consiste en seleccionar de entre ellas, cuáles son las que a juicio del investigador reúnen condiciones para ser analizadas con mayor profundidad, teniendo en cuenta su sencillez y pequeño porte. Debido a que en la mayoría de los casos la información obtenida será limitada casi exclusivamente a fotos, el trabajo consiste en investigar el principio de funcionamiento de las mismas, de manera que se logre asegurar que la máquina seleccionada sea operativamente fácil de manipular y construir en nuestras condiciones. 2.3. Metodología. para. confeccionar. las. cartas. tecnológicas. de. fabricación de las partes componentes fundamentales de la máquina seleccionada y ejecutar su diseño. Una vez seleccionada la máquina o máquinas que por sus características se consideren factibles de diseñar y construir, la condición inicial para ejecutar su diseño debe ser el tamaño de las bolsas de polietileno disponibles en Cuba. A partir de las dimensiones de las mismas, se determinan el resto de los parámetros constructivos de la máquina, se establecen sus dimensiones, se desarrollan las metodologías de fabricación de las partes fundamentales de la máquina y se ejecuta su diseño utilizando para ello las técnicas CAD. 2.3.1. Metodología para construir la base – soporte de la máquina. Para la construcción de la misma se utilizan vigas canales elaboradas según norma (Gost 8240-72, 1972). (Fig 2.1). 24.

(31) Figura 2.1. Dimensiones fundamentales de las vigas canales según norma (Gost 8240-72, 1972). Siendo: h: Altura de la viga; b: ancho del ala; d: espesor del alma; t: espesor medio del alma; R: radio interior; r: radio extremo de las alas. Para construir el bastidor es necesario unir mediante soldadura de filete con cateto 5 mm y proceso SMAW varias secciones de viga canal hasta conformar la estructura deseada (Reina Gómez, 1986; Pozo Morejón, 1998, 1999). Para ello se utilizan electrodos E6013 de diámetro 3,2 mm y una intensidad de soldadura o de corriente de: (Is=100 – 110 A). Con el mismo electrodo y la misma intensidad de corriente, se une al centro de la viga que establece el ancho de la base, el soporte de la palanca de accionamiento de la máquina, y se sueldan la chapa que sirve de apoyo a la bolsa de polietileno durante la formación del silo y el apoyo para que la barra de accionamiento con los contra pesos no golpee al cilindro porta bolsa cuando no se esté operando con la máquina. (Fig. 2.2). 25.

(32) Figura 2.2. Partes componentes de la base – soporte de la máquina. El soporte de la palanca de accionamiento se elabora de tubo de acero sin costura y laminado en caliente para uso general como el acero 20, 30 XMA ó 40X según norma (Gost 8731-66 1966). La velocidad de soldadura (Vs) se calcula por la ecuación 2.1 como: Vs . RD ; [ m / h] mD * AmD. (2.1). donde: RD- Seleccionado según tabla para electrodos; [kg/h]; 𝛾𝑚𝐷 - densidad del acero. []; 𝐴𝑚𝐷 – 14 × 10−6 𝑚2. El tiempo de soldadura (ts) se calcula por la ecuación 2.2 como:. ts . Ls ; [ h] Vs. (2.2). donde: 𝐿𝑠 - Longitud máxima soldada; [m].. Finalmente se calcula el costo de la soldadura (Cs) por la ecuación 2.3 como: Cs  ts * Ss; [$/h]. (2.3) 26.

(33) donde: 𝑆𝑠 - Salario del soldador en $/h.. Según norma (Gost 5264-58, 1958) las soldaduras a tope y en ángulo recto se realizan como se muestra en las (Fig. 2.3 y 2.4):. Figura 2.3. Soldadura a tope.. Figura 2.4. Soldadura en ángulo recto. extremo. 2.3.2 Metodología para construir el cilindro de trabajo de la máquina. Para elaborar el cilindro que sirve de camisa a la bolsa donde se conservará el silo, se procede del siguiente modo: Se toma una chapa de acero de espesor suficiente como para soportar la presión radial que ejercerá el órgano de trabajo de la máquina sobre el material a ensilar dentro de la bolsa, y se cortan dos semiproductos de dimensiones iguales X, Y en una cizalla, (Fig 2.5a), de manera tal que permitan conformar el cilindro de trabajo una vez unidas ambas partes. Se realizan seis cortes hacia el interior de lo que sería la primera mitad del cilindro, tres a cada lado (Fig. 2.5b), de manera tal que al doblar las pestañas obtenidas se puedan alojar en ellas pasadores que servirán de bisagras para unir la otra mitad del cilindro que se elabora del mismo modo, solo que en esa segunda mitad se realizan ocho cortes, cuatro a cada lado para obtener seis pestañas como se muestra en la (Fig. 2.5c).. 27.

(34) (a). (b). (c). Figura 2.5. Secuencia de trabajo para lograr conformar el cilindro o camisa de trabajo porta bolsa de la máquina. Una vez cortadas ambas piezas, y antes de ser dobladas para conformar la camisa de trabajo de la máquina, se fija mediante remaches la manija que se representa en la (Fig.2.6), al centro de la segunda sección y a 1/3 de la altura total de la misma.. Figura 2.6. Manija para abrir la camisa de trabajo de la máquina. 2.3.3. Metodología para construir la rueda compactadora y su vástago de sujeción. El órgano de trabajo fundamental de la máquina es su rueda compactadora, debido a que es definitivamente la encargada de conformar el silo. Se representa en la (Fig. 2.7) y se construye del siguiente modo:. 28.

(35) Figura 2.7. Rueda compactadora. Cortar en una segueta mecánica una sección de tubo de acero 20, 30 XMA ó 40X sin costura y laminado en caliente para uso general según norma (Gost 8731-66 1966), de una longitud suficiente como para lograr el efecto telescópico al desplazarlo por el vástago de sujeción del órgano de trabajo una vez conformada la unión. Él mismo servirá de centro o núcleo a la construcción. De una chapa de acero recortar en una cizalla o con oxicorte una cinta metálica de un espesor tal, que permita asimilar esfuerzos sin deformarse durante la compactación del material a ensilar en la bolsa, y de una longitud tal que permita que, al ser doblada, conforme una circunferencia ajustada a las dimensiones exigidas por las dimensiones de la camisa porta bolsa. Doblar en una roleadora la cinta anteriormente cortada y soldar sus puntas para conformar un aro. Recortar en una cizalla tres cintas del mismo material del aro, con dimensiones que permitan formar rayos entre el tubo recortado en el paso número 1 y el aro conformado en el paso número tres. Soldar los rayos a 120º uno del otro entre el tubo y el aro. Elaborar con un taladro un orificio en el tubo que sirve de centro a la construcción, a una distancia definida de su extremo con un diámetro que se corresponda con el pasador que se utilizará para fijar el órgano de trabajo a su vástago portador. Para conformar el vástago de sujeción del órgano de trabajo se siguen los siguientes pasos: Cortar en una segueta mecánica una sección de tubo de acero 20, 30 XMA ó 40X sin costura y laminado en caliente para uso general según norma(Gost 8731-66. 1966),. de. una. longitud. suficiente. como. para. lograr. que. independientemente de la posición que ocupe el órgano de trabajo con respecto a éste, se llegue al fondo de la camisa de trabajo y por tanto de la bolsa que contendrá el material a ensilar.. 29.

(36) Elaborar con ayuda de un taladro varios orificios espaciados convenientemente en uno de sus extremos, para permitir fijar el órgano de trabajo en diferentes posiciones con respecto al vástago. (Fig. 2.8). Figura 2.8. Extremo del vástago fijador del órgano de trabajo con orificios pasantes para lograr su fijación en diferentes posiciones. Recortar en una segueta mecánica una sección de viga canal elaborada según norma(Gost 8240-72, 1972), de manera tal que su base se corresponda con el diámetro del tubo que sirve de vástago fijador al órgano de trabajo. Con ayuda de un taladro, elaborar en sus alas dos orificios en correspondencia con el diámetro del pasador a utilizar para fijar el vástago a la palanca de accionamiento de la máquina. (Fig. 2.9).. Figura 2.9. Sección de viga canal con orificios para fijar el vástago a la palanca de accionamiento de la máquina. Soldar con electrodo E6013 de diámetro 3,2mm y una intensidad de soldadura o de corriente de: (Is=100 – 110 A) la sección de viga canal al vástago. (Fig. 2.10). Figura 2.10. Vástago de sujeción del órgano de trabajo. 2.3.4 Metodología para construir la palanca de accionamiento de la máquina. Para construir la palanca de accionamiento de la máquina se siguen los siguientes pasos: 30.

(37) Cortar en una segueta mecánica una sección de tubo elaborado de acero 20, 30 XMA ó 40X sin costura y laminado en caliente para uso general según norma (Gost 8731-66 1966), de una longitud suficiente como para lograr que el esfuerzo a aplicar por el operario sea mínimo. Elaborar rosca interior en un extremo de la barra para posteriormente enroscar el tornillo que servirá de tope a los contrapesos de la misma evitando que se salgan de la barra al inclinarse la misma. (Fig. 2.11).. Figura 2.11. Tornillo tapón para tope a los contrapesos de la barra. Colocar arandela métrica plana elaborada Según (NC 06-64, 1964), a una distancia del extremo correspondiente a la cantidad de contrapesos a colocar y fin de la barra tensora superior de la palanca de accionamiento de la máquina. Unir con electrodos E6013 de diámetro 3,2mm y una intensidad de soldadura de: (Is=100 – 110 A), el soporte charnela del vástago del órgano de trabajo (Fig. 2.12 a), y los soportes de la barra o columna base (Fig. 2.12 b) y superior para la barra tensora. (Fig. 2.12 c), una vez hechos los encajes para acoplar al tubo mediante oxicorte. Todos son elaborados de vigas canales.. Figura 2.12. Soportes. Cortar con segueta manual una (cabilla), que sirva para compensar la flexión que se produzca en la barra de accionamiento de la máquina al ser accionada para comprimir la materia prima que se ensila. Fijar con electrodos E6013 de diámetro 3,2mm y una intensidad de soldadura o de corriente de: (Is=100 – 110 A), la barra tensora o (cabilla) en la posición requerida. 31.

(38) Colocar mango de sujeción al otro de la barra. En la (Fig. 2.13) se representa un esquema de la palanca de accionamiento ya terminada.. Figura 2.13. Barra de accionamiento de la máquina de ensilar 2.4 Metodología para realizar el cálculo económico de la máquina que se diseña. La metodología se elabora en correspondencia con la bibliografía siguiente: (autores., 2013). Según ésta, el costo de producción constituye el conjunto de todos los gastos incurridos en el proceso de producción y representa un indicador generalizador de la calidad de la actividad económica productiva de la empresa. En el costo de producción se refleja, entre otros, el nivel de productividad del trabajo, el desarrollo tecnológico de la empresa y el nivel de organización de la producción y del trabajo. En éste contexto, el análisis del gasto por elementos responde a las preguntas, ¿Qué se gasta?, ¿Cuáles son los elementos de mayo incidencia desfavorables? Los elementos del costo son elementos de gasto que se distribuyen por tipos que caracterizan su contenido económico. La agrupación de los gastos por elementos se refleja en el presupuesto de la producción. Se incluyen todos los gastos relacionados con la elaboración del producto mercantil y permite determinar el importe total de gastos en la elaboración de la producción y de cada elemento en particular, así como descubrir las reservas de reducción de costos. La energía, materiales directos e 32.

(39) indirectos, salario, aporte a la seguridad social, amortización y otros, son los gastos por elementos.. En la (Fig. 2.14) se relacionan los elementos que intervienen en la formación de los indicadores del costo.. 33.

(40) CAPÍTULO III RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 3.1. Resultados. del. estudio. para. investigar. teóricamente. las. particularidades del cultivo del sorgo en Cuba y sus potencialidades como alimento animal en forma de silos. Como se explicó en la introducción del trabajo, el Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, bajo la dirección del Dr. C Orlando Miguel Saucedo Castillo, ha logrado registrar nacionalmente 11 variedades de Sorgo para diferentes fines, cuyas características generales y propósitos de reflejan en la tabla 3.1. Tabla 3.1. Genotipos de sorgo (Sorghum bicolor L Moench) procedentes del CIAP, aprobadas en el Registro Nacional de Variedades, MINAG. Variedad. Características generales. Propósito. Foto. Tipo: sorgo granífero Color: Beige Porte: Medio (1,20 m) Ciclo: 100-120 días Rendimiento t. ha-1: 3.0. UDG -110. Densidad de plantas por ha: 150 – 160 000 Enfermedades Tolerante Puccinia sorghi, Resistente Helminthosporium turcicum. Alimentación animal y humana. Se ha utilizado como sustituto de harina de trigo en extensor cárnico, elaboración de cerveza, pan, repostería, pastas alimenticias y alimento para niños celiacos.. Plagas Tolerante Spodoptera frugiperda Tolerante Rhopalosiphum maidis. 34.

(41) Tipo: sorgo granífero Color: rojo Porte: Bajo (0,90-1.00 m) Ciclo: 90-100 días Rendimiento t. ha-1: 2.0 - 3.0 Densidad de plantas por ha: CIAP 132 R. 180 – 200 000 Enfermedades Tolerante: Puccinia purpúrea, Tolerante: Helminthosporium turcicum. Alimentación animal. Factibilidad de cosecha manual. Alta capacidad de rebrote y emisión de vástagos por plantón Posibilidad de rotar con tabaco, basado en su corto ciclo.. Tolerante: Colletotrichum sorghi Plagas Resistente Spodoptera frugiperda Tolerante Rhopalosiphum maidis. Tipo: sorgo forrajero Color: rojo Porte: 1,40 – 2,10 m Ciclo: 130 -160 días Rendimiento t. ha-1: 2.5 - 4.0 (grano) y 30 t.ha-1 (masa verde) Densidad de plantas por ha: 180 – 250 000 Enfermedades CIAP SD 51-2-2. Medianamente Resistente: Puccinia purpúrea,. Sorgo forrajero de buen comportamiento en la emisión de vástagos en los 35.

(42) Resistente; Helminthosporium turcicum. rebrotes. Alto contenido en brix.. Susceptible: Gloeocercospora sorghi Plagas Medianamente resistente: Spodoptera frugiperda Tolerante Rhopalosiphum maidis Resistente: Stenodiplosis sorghicola. Tipo: sorgo forrajero Color: rojo Porte: 1,50 – 2,00 m Ciclo: 130 -160 días Rendimiento t. ha-1: 2.5 - 4.0 (grano) y 25-30 t.ha-1 (masa verde) Densidad de plantas por ha: 180 – 250 000 Enfermedades. Sorgo forrajero de buen comportamiento en la emisión de vástagos en los rebrotes. Resistente a la sequía. Alto contenido en brix.. Resistente: Puccinia purpúrea, CIAP SD 29 F. Resistente; Helminthosporium turcicum Susceptible: Gloeocercospora sorghi Plagas 36.

(43) Medianamente resistente: Spodoptera frugiperda Tolerante Rhopalosiphum maidis Resistente: Stenodiplosis sorghicola. De la tabla se observa, que todas las variedades de sorgo generalizadas en el país pueden ser utilizadas tanto para la alimentación humana como animal, independientemente de que se clasifiquen como graníferas, forrajeras o de doble propósito (Saucedo, 2016). No obstante, la clasificación de las variedades registradas por el CIAP es: Granífera; CIAP 29F, CIAP 9E-95, CIAP 2E-95, CIAP 132R-05, CIAP 150R, CIAP 40R. Forrajera: CIAP SD 51-2-2, CIAP 23-1. Doble propósito: CIAP 60V, CIAP 6E-95, UDG-110. Basado en los resultados satisfactorios alcanzados con el sorgo dirigido a la alimentación porcina en el año 2015, se planificó por la División Tecnológica Porcina del Grupo Empresarial Ganadero del Ministerio de la Agricultura (MINAG), la producción de 10 225 t de sorgo como sustituto del maíz para las plantas de elaboración de piensos en el país, distribuidas como se muestra en la tabla 3.2.. 37.

(44) Tabla 3.2. Volumen de sorgo dirigido a la elaboración de piensos a nivel nacional. Año 2015. Provincias. Toneladas de sorgo. Pinar del Rio. 5340.0. Artemisa. 300.0. Mayabeque. 1000.0. Matanzas. 1000.0. Villa Clara. 100.0. Cienfuegos. 900.0. Sancti Spiritus. 185.0. Las Tunas. 300.0. Holguín. 900.0. Guantánamo. 200.0. Total Nacional. 10225.0 Fuente: Dr. C Orlando Miguel Saucedo Castillo. De donde se deduce, que se trata de utilizar el grano de sorgo como sustituto del maíz o de otros cereales en la elaboración de piensos para la alimentación porcina, sin embargo, ello no debe limitar a que se puedan utilizar las plantas y panículas debidamente ensiladas para asegurar la alimentación de los animales en los períodos secos, (porcino y vacuno). Al respecto, el Dr. C Saucedo señala que dentro de los resultados científicos que avalan la utilización del sorgo en la alimentación animal, desarrollados por el Centro de Investigaciones Agropecuarias y la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UCLV, se destaca el trabajo, “Ensilaje combinado de granos o de biomasa integral de sorgo con leguminosas, como método para elevar el valor nutritivo”, donde el cultivo y la cosecha de sorgo-leguminosas durante el período lluvioso, conservados como ensilaje mixtos o solos, es una propuesta promisoria para los periodos deficientes de alimentos y para estabilizar la producción animal. 38.

Figure

Actualización...

Referencias

Actualización...