Evaluación de los índices tecnológicos – explotativos y económicos de la cosechadora cañera Case ih Austoft a 8000 en la UEB Perucho Figueredo

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(1)UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTA ABREU” DE LAS VILLAS FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGRÍCOLA. TESIS PRESENTADA EN OPCIÓN AL TÍTULO ACADÉMICO DE MASTER EN INGENIERÍA AGRÍCOLA. EVALUACIÓN DE LOS ÍNDICES TECNOLÓGICOS – EXPLOTATIVOS y ECONÓMICOS DE LA COSECHADORA CAÑERA CASE IH AUSTOFT A 8000 EN LA UEB PERUCHO FIGUEREDO. Autor: Ing. Yaravy Placeres Vallejo Tutor: Dr. C. Miguel Rodríguez Orozco Tutor: Dr. C. Omar González Cueto. Santa Clara 2015.

(2) DEDICATORIA. A mis padres Maribel Vallejo Roca y Agustín Placeres Castillo por guiarme; A mi hijo Yarabí Placeres Díaz que es mi razón de ser..

(3) RESUMEN En el presente trabajo se determinaron los índices tecnológicos-explotativos de las cosechadoras cañeras CASE IH AUSTOFT A 8000 con neumáticos ubicadas en la unidad empresarial base (UEB) Perucho Figueredo perteneciente al municipio Encrucijada, de la zona norte de la provincia Villa Clara, para cumplimentar dicho objetivo se evaluó en la zafra del 2012-2013 los índices de productividad por hora de tiempo limpio, operativo, productivo y de explotación; sus coeficientes de explotación, así como sus gastos directos de explotación, teniendo en cuenta la norma cubana NC 34-37 y NC 34-38 del 2003. Los resultados muestran que las cosechadoras CASE IH AUSTOFT A 8000 trabajan por debajo de sus potencialidades y que solo en altos rendimientos se logra alcanzar la productividad de esta máquina..

(4) Tesis de Maestría. Tabla de contenidos. Yaravy Placeres Vallejo. TABLA DE CONTENIDOS Contenido. Pág.. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 7 I.. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ........................................................................... 11 1.1 Generalidades de la caña de azúcar ............................................................... 11 1.1.1 Importancia económica de la caña de azúcar ........................................... 11 1.1.2 Características de la caña de azúcar ........................................................ 15 1.2 El suelo ............................................................................................................ 19 1.3 La cosecha de la caña de azúcar ..................................................................... 21 1.3.1 Características de máquinas empleadas en la cosecha de la caña de azúcar en Cuba ......................................................................................... 26 1.3.2 Tendencias actuales de las cosechadoras para caña de azúcar ............... 27 1.3.3 Cosechadoras CASE .................................................................................. 30 1.4 Índices de productividad .................................................................................. 36 1.5 Conclusiones parciales .................................................................................... 38. II.. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................... 40 2.1 Metodología para la evaluación tecnológico-explotativa de las cosechadoras cañeras ............................................................................................................ 40 2.2 Metodología para la obtención de los datos del cronometraje .......................... 41 2.3 Metodología utilizada para determinar la humedad del suelo ........................... 46 2.4 Metodología utilizada para determinar la velocidad de trabajo de la cosechadora .................................................................................................... 48 2.5 Metodología utilizada para determinar el consumo de combustible de la cosechadora en ensayo................................................................................... 48 2.6 Metodología utilizada para determinar los rendimientos de la caña de azúcar en los campos donde fue evaluada la cosechadora en ensayo ........................... 49 2.7 Metodología utilizada para determinar la eficiencia de limpieza de la máquina en ensayo ........................................................................................................ 50 2.8 Metodología utilizada para determinar los gastos directos de explotación de la máquina en ensayo ......................................................................................... 51.

(5) Tesis de Maestría. Tabla de contenidos. Yaravy Placeres Vallejo. III.. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................ 55. 3.1. Características de las condiciones de trabajo ................................................. 55 3.2. Resultado de la evaluación tecnológica explotativa de la cosechadora para caña de azúcar CASE IH 8000 ........................................................................ 56 3.3. Conclusiones parciales .................................................................................... 69 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 71 RECOMENDACIONES .............................................................................................. 73 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 75.

(6) INTRODUCCIÓN.

(7) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo. INTRODUCCIÓN La caña de azúcar (Saccharum Officinarum), perteneciente a la familia de las gramíneas es uno de los cultivos más antiguos del mundo, originario de Asia, llega a América a través de los viajes de Cristóbal Colón. Fue Santo Domingo el primer país donde se cultivó a gran escala expandiéndose posteriormente hacia otros países como, México, Colombia, Brasil y Cuba. Los principales países que la cultivan son: Brasil, India, México, Australia, Colombia, Cuba, entre otros. Es uno de los cultivos en el mundo de mayor área cultivada, con 20 millones de hectáreas. Estos países producen el mayor porciento de azúcar que se consume a nivel mundial (FAO, 2004) por su capacidad de endulzar y aporte energético, el azúcar de caña es uno de los productos más consumidos por la población mundial. De la caña de azúcar se obtiene como producto básico el azúcar, su interés económico también proviene de sus subproductos y derivados, siendo parte de los componentes más consumidos por el hombre. Entre sus más frecuentes usos se encuentran los alcoholes derivados de las mieles, endulzantes, siropes y caramelos, así como la confección de muebles (Durán, 2000)..

(8) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo En Cuba la caña de azúcar desde el siglo XIX se sembró a gran escala, convirtiéndose este cultivo en el principal pilar de la agricultura cubana, ocupando un área de 1 720 791ha siendo el 40% del área cultivada. Llegó a ser la principal fuente de entrada de divisas al país ocupando un importante renglón en la economía cubana (INICA, 1999). En el 1998 el principal macizo cañero del país se encontraba en la zona central comprendida entre Camagüey y Villa Clara, en esta última provincia, la mayor área de cultivo de la caña de azúcar se encuentra en la zona norte de la provincia con 56 400 ha, de las cuales 25 000 ha se encuentran en el municipio Encrucijada. En éste se ubica la unidad empresarial base (UEB) Perucho Figueredo con un área dedicada a esta cultivo de 7 314 ha. Las principales variedades que se siembran allí son C 90 -501, C 86- 56, C 86- 12, lográndose rendimientos de hasta 60 t·ha -1 con rendimientos promedios de 38,3 t·ha-1. En esta área predominan los suelos arcillosos pesados (Rodríguez, 2010; Delgado et al., 2012). Estos suelos de la costa norte de Villa Clara son ampliamente utilizados en el cultivo de la caña de azúcar y presentan en estado natural serias limitaciones para la producción, debido a sus propiedades físicas indeseables como: su plasticidad extrema, un contenido de arcilla superior al 80% en la mayor parte del perfil a profundidades mayores de 30 cm, el porcentaje de materia orgánica y la permeabilidad es casi nula. Aunque su porosidad es alta (valores aproximados al 60%), la aireación raras veces supera al 5% en los primeros 30 cm y por debajo de esta profundidad prácticamente no existe (Rodríguez, 2010). El papel más importante. 7.

(9) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo en la eliminación del exceso de agua lo tiene la evaporación y la evapotranspiración, haciendo muy lenta la pérdida de humedad del suelo, llegando en ocasiones a superar los 30 días el suelo húmedo (MINAZ, 1989; Rodríguez y Sosa, 1990). Estas características traen consigo un drenaje deficiente, inadecuada aireación, así como mala estructura y agregación. Siendo la humedad y el mal drenaje en estos suelos limitantes para la mecanización, cuando el suelo se humedece disminuye su resistencia mecánica (Fundora y Cairo, 2005). En toda esta zona se han introducido diferentes modelos de cosechadoras, por su gran área destinada a este cultivo, entre las que se encuentran las cosechadoras KTP-2, KTP-2M, CLAAS, AUSTOFT, entre otras. Las que han sido investigadas con anterioridad en los trabajos realizados por Rodríguez (1999), Bernal (2011) que determinó sus índices tecnológicos explotativos, así como, su capacidad de paso para las condiciones de trabajo de la zona norte villaclareña. A partir del año 2007 el azúcar comienza a subir su valor en el mercado internacional propiciando nuevos contratos e inversiones, que permitieron la introducción de nuevas tecnologías para la cosecha mecanizada de la caña de azúcar. Dentro de éstas se encuentran las cosechadoras CASE IH AUSTOFT A 7000 procedentes de Brasil. A solicitud del grupo empresarial azucarero (GEA) las nuevas CASE IH AUSTOFT A 7000 fueron evaluadas en el año 2010 durante el período de zafra de enero y marzo del 2011 por Bernal (2011). En el 2012 se introducen en la UEB Perucho Figueredo las CASE IH Austoft A 8000 y el grupo empresarial azucarero (GEA), solicita a investigadores de la Universidad Central ¨Marta Abreu¨ de Las Villas. 8.

(10) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo hacer una evaluación tecnológico–explotativa de las nuevas tecnologías, que permita determinar sus índices tecnológicos explotativos, así como establecer criterios para una más eficiente explotación de estos medios. Lo que nos llevó al siguiente Problema científico ¿Cómo determinar los índices tecnológicos-explotativos y económicos de las cosechadoras de caña de azúcar CASE IH Austoft A 8000 para el trabajo en la UEB Perucho Figueredo? Hipótesis Si se determinan los índices tecnológicos-explotativos de la cosechadora CASE IH A 8000, en las condiciones de la UEB Perucho Figueredo, será posible hacer recomendaciones a los productores para la obtención de una mayor productividad y una explotación más eficiente. Objetivo: Determinar los principales índices tecnológicos-explotativos de las cosechadoras cañeras Case IH A 8000 trabajando en la UEB Perucho Figueredo. Objetivos específicos: 1. Identificar las condiciones de trabajo y el estado técnico de las máquinas que componen el sistema; 2. Determinar los índices tecnológicos - explotativos de las cosechadoras CASE IH A 8000, desempeñándose en las condiciones de la UEB; 3. Determinar los gastos directos de explotación de la cosechadora CASE IH A 8000.. 9.

(11) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo. Después de un estudio preliminar de la situación existente en la UEB Perucho Figueredo en la zona de la costa norte de Villa Clara. Al insertar tecnologías de punta para la cosecha de la caña de azúcar, de las cuales no se conoce índices tecnológicos - explotativos y económicos de las cosechadoras CASE IH A 8000 en las condiciones de suelos arcillosos pesados con alta humedad allí existente. Se llegó al siguiente esquema lógico estructural.. 10.

(12) Tesis de Maestría. Introducción. Yaravy Placeres Vallejo. Figura 1 Esquema lógico estructural de la investigación.. 11.

(13) REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.

(14) Tesis de Maestría. Revisión bibliográfica. Yaravy Placeres Vallejo. I. 1.1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. Generalidades de la caña de azúcar. 1.1.1 Importancia económica de la caña de azúcar La caña de azúcar es uno de los cultivos más antiguos del mundo, originario de Asia, concretamente de la India, donde se produjo azúcar por primera vez a partir de la caña, expandiéndose a Europa en el siglo IV antes de cristo, gracias a los viajes de Alejandro Magno. A América llega a través de los recorridos realizados por Cristóbal Colon, siendo Santo Domingo el primer país donde se cultivó y posteriormente se expandió hacia, México, Colombia, Brasil, Nicaragua, Jamaica y Cuba (ASERCA, 2004). Desde entonces la caña de azúcar es un cultivo de importancia universal expandiéndose por 106 países de la zona tropical y subtropical. Los principales países que se dedican a este cultivo son: Brasil con el 26%, la india 23%, Australia 16%, China 7%, Pakistán y Tailandia 5%, Cuba y México 3%. La figura 1.1 representa los mayores productores a nivel mundial, por el área que se dedicaba al cultivo de la caña en el periodo del año 1993- 2003 que abarcaba 20 millones de ha, siendo por consiguiente a su vez los mayores productores de azúcar de caña (FAO, 2004)..

(15) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Figura 1.1 Superficie mundial de los principales productores de caña del 1993-2003.. Según FAO (2004), los países donde se obtiene a mayor escala el azúcar de caña para su exportación en el período del 1993-2002 son: Brasil 33%, Australia 15%, Cuba 13%, Tailandia 9%, Guatemala 6%, Sudáfrica 6%, y Colombia 4% (Fig. 1.2). Anualmente estos países producen la mayor parte del azúcar que se consume mundialmente.. Figura 1.2 principales países exportadores de caña de azúcar del 1993-2002.. 12.

(16) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. La importancia de la caña de azúcar viene dada en su aporte energético a bajo costo, en combinación con su capacidad de endulzar, siendo una de las plantas que mayor cantidad de calorías produce, logrando sus mayores contenidos de sacarosa en los meses comprendidos entre diciembre y marzo (DNIEA. y MAG., 1991), con un contenido de azúcar (sacarosa) que oscila entre 8 y 16% (Augstburger et al., 2000). Esta planta se ubica entre los siete primeros cultivos del mundo, por la superficie de suelos que ocupa. Proporciona alimentos con alto valor energético, fibras y resulta ser un conservador del medio ambiente (Díaz y Portocarrero, 2002; Suárez y Morín, 2005). Su interés económico no data solo del azúcar como producto básico, sino también de sus subproductos y derivados. Los que forman parte de los componentes más importantes y utilizados en la dieta humana, en la mayoría de los países del mundo. Entre los que figuran las mieles que pueden ser transformadas por vía biotecnológica en alcoholes de distintos uso, proteínas unicelulares para el uso forrajero, aminoácidos, ácidos orgánicos etc. En bagazo es una materia prima óptima en las industrias productoras de celulosa, papel, muebles, u otros derivados que se utilizan en las industrias productoras de dulces, caramelos entre otros, que forman parte de una amplia gama productos que se comercializan hoy a nivel mundial (Durán, 2000; Palacios et al., 2011). En nuestro país la industria azucarera para lograr estos niveles, ha tenido que pasar por muchas transformaciones. Desde inicios del siglo XVI, aunque solo se comenzaría a producir a gran escala a partir del XVIII, comenzando una Revolución 13.

(17) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. técnica con trapiches horizontales con alta producción y trenes franceses lográndose cosechar 25 millones de toneladas (INICA, 1999). En el siglo XIX, Cuba comienza a tener gran dependencia económica de este cultivo, explotando de forma extensiva la caña de azúcar a todo lo largo y ancho del país, llegando a ocupar el 40% de la superficie cultivada, esto la posicionó en un lugar importante en la economía cubana; siendo una de las principales fuente de entrada de divisas para el país. Cuba hasta el año 1999 dedicaba al cultivo de la caña de azúcar un área de 1 720 791 ha, con 1 041 unidad básica de producción cooperativa (UBPC), 376 cooperativa de producción agropecuaria (CPA) y 61 granjas estatales (INICA, 1999). A partir de la zafra 2002-2003 hubo reestructuraciones en el sector cañero, descendió el precio del azúcar en el mercado mundial, lo cual provocó que en Cuba se cerraran el 45,5% de las industrias de producción de azúcar de caña y se reorientó la mitad de la superficie dedicada a este cultivo hacia la producción de alimentos para el consumo interno y a la siembra de árboles maderables y frutales (Álvares y Mattar, 2004). A partir del año 2006 en Cuba se realizó una reestructuración en la cosecha de la caña de azúcar y comienza a introducir mejoras para la cosecha y transporte de la caña de azúcar, con cosechadoras CASE IH serie 7000 y serie 8000 con camiones con uno y dos remolques respectivamente para el transporte, con el objetivo de obtener mejores valores económicos basándose en una alta productividad; no. 14.

(18) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. obstante el país sigue afrontando bajos valores de rendimientos agrícolas (tabla 1.2) que siguen afectando la economía cubana (MINAZ, 2006; Alvarez, 2014). Tabla 1.2 Rendimientos agrícolas de la caña de azúcar en los principales países por superficie.. Países Colombia Australia Brasil USA México India Unión Europea China Sudáfrica Tailandia Cuba. Promedio t·ha-1 2006-2010 160 130 110 100 95 95 90. Promedio t azúcar 2006-2010 15,66 11,73 9,94 9,20 8,34 8,51 8,21. 88 83 75 39. 8,11 7,57 7,13 3,67. El principal macizo cañero del país se encontraba en la región central, concebida entre Camagüey y Villa Clara. En esta última la mayor extensión del cultivo de la caña de azúcar se ubica en la zona norte de la provincia con 25 000 ha (INICA, 1999; Durán, 2000), con variedades que lograron una media capacidad de desarrollo, en las condiciones de la costa teniendo en cuenta sus características taxonómicas. 1.1.2 Características de la caña de azúcar Según Dávila et al. (1985) y Torres et al. (1987), las características taxonómicas de la caña de azúcar son: Reino: Vegetal; División: Espermatofita;. 15.

(19) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Subdivisión: Magnoliophitina; Clase: Liliate; Orden: Poale; Familia: Poacea; Género: Sacharum; Especies: S. Officinarum; S. Spontaneum; S. Sinense; S. Barbri Jesw. La siembra de la caña de azúcar es por estacas, que parten de una porción de un tallo que se coloca en el surco con dos o más yemas. Para su propagación, estas yemas pueden desarrollarse y dan paso a la formación de un tallo, este se denomina tallo primario, que a su vez continuando el proceso iniciado en él movilizará las yemas de su porción basal. Esto provocara la formación de otros tallos llamados secundarios (Torres et al., 1987). La tendencia de los tallos es al crecimiento de la longitud y el diámetro de los canutos que lo conforman. Los mismos están compuestos por una parte solida llamada fibra y una parte liquida, el jugo, que contiene agua y sacarosa (tabla 1.3) (Perafán, 2002). Estos varían ampliamente de acuerdo a las variedades y las condiciones del medio ambiente. Según Cruz et al. (2010), los tallos se encuentran de forma erecta y acamada, comportándose el peso de cada tallo molible de caña 16.

(20) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. acamada significativamente superior al peso de los tallos de caña erecta, su longitud también es mayor en la caña acamada aunque no significativamente, la caña acamada no concentra sacarosa de igual forma que una caña erecta. El encontrar una mayor o menor proporción de estas características, depende en gran medida de la variedad de caña que se plante. Tabla 1.3 Partes componentes del tallo de la caña de azúcar.. Componente. % del tallo. Agua. 73. Sacarosa. 8-15. Fibra. 11-16. El uso y manejo de las variedades es una de las responsabilidades estatales, que posibilita la obtención de un rendimiento económico satisfactorio en presencia del complejo sistema ecológico. Si se conoce que la cosecha de la caña se realiza principalmente entre los 12 o 13 meses, existen modelos para planificar el corte en la etapa de madurez óptimo (Rodríguez, 2007). Un alto grado de madurez en muchas ocasiones se logra con la aplicación de madurantes, con aplicación de estos en muchas variedades, es posible alcanzar altas productividades sin volcamientos de la planta (CocK, 1995). Se debe tener en cuenta que por cada plantación generalmente se extraen 4 ó 5 cortes (cosechas) y luego se realiza la renovación del cultivo (Ramírez, 2008). Las variedades de caña de azúcar como todo organismo vivo envejecen, generalmente el envejecimiento está asociado a su declive agro productivo, condicionado por varios factores, entre los que se pueden mencionar los patológicos. 17.

(21) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. (enfermedades o plagas), inadecuado manejo fito técnico y agro técnico, e incluso a factores desconocidos. La problemática se torna más compleja aún, cuando estos factores están entremezclados (Dávila et al., 1985; Torres et al., 1987). En nuestro país existen más de 100 de variedades de caña. De 1981 a 1999 la Ja 60-5 fuel la variedad líder por su extensión y rendimientos, posición que ocupó la C 86-12 hasta el 2010 ocupando 16,5% del área de suelos que se dedican a la caña de azúcar (Jorge et al., 2004; MINAZ, 2004; INICA, 2007; Delgado et al., 2012). En las áreas de producción de la empresa azucarera Perucho Figueredo, las principales variedades que se siembran se muestran en la (tabla 1.4). Dentro de estas variedades las más representativas son la C 90 -501, C 86- 56, C 86- 12. Por ser de las variedades más resistentes ante el ataque de plagas y enfermedades. Las peculiaridades señaladas para este cultivo hacen que se repitan la mayoría de las operaciones tecnológicas durante todo el año, ya que al mismo tiempo existen plantaciones de diferentes edades. El conocimiento óptimo de los periodos de cada operación tecnológica y la distribución de sus cargas de trabajo, constituye la labor más importante del especialista que se dedique a la explotación de la maquinaria. Por lo tanto los rendimientos y tecnologías de todas las actividades, nos permitirá la definición de la estructura y composición del parque de maquinaria (Jróbostov, 1977; González, 1993) para la realización correcta de las operaciones tecnológicas, uno de los factores a tener en cuenta, es el tipo de suelo.. 18.

(22) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Tabla 1.4 principales variedades de caña cultivadas en la UEB Perucho Figueredo. Variedades de caña Área (ha) % que ocupa C 90 -501. 1050.25. 14.36. C 86- 56. 991.22. 13.55. C 86- 12. 842.17. 11.51. C 89 - 176. 706.37. 9.66. C 323-68. 685.49. 9.37. SP 701284. 659.28. 9.01. C 1051- 73. 532.99. 7.29. C 90 - 530. 458.22. 6.26. CP 5243. 298.17. 4.08. C 90- 317. 220.41. 3.01. C 89 - 161. 241.92. 3.31. C89 - 147. 218.03. 2.98. 1.2 El suelo El suelo es la capa más superficial que cubre la corteza terrestre, surgida como resultado de la meteorización o intemperismo de las rocas por la acción de los organismos vivos y muertos (plantas, animales, microorganismos), el calor solar y las precipitaciones atmosféricas. El suelo es un cuerpo natural caracterizado por sus condiciones específicas de formación composición y propiedades. La propiedad más importante del suelo es su fertilidad, es decir, la capacidad de abastecer nutricionalmente a las plantas para su crecimiento y desarrollo, determinada su importancia como el principal medio para la producción agrícola (Martín, 1987; Cairo y Fundora, 2005). Para un país extensamente agrícola como el nuestro, la clasificación de los suelos tiene gran importancia, ya que es determinante para el uso y buen aprovechamiento 19.

(23) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. de estos, así como en la selección de los métodos más adecuados de mejoramiento y defensa (Cairo y Quintero, 1980; Mesa et al., 1992; Cairo y Fundora, 2005). Entre los factores que degradan los suelos con mayor rapidez, se encuentran la erosión y la pérdida de humedad, que lo empobrecen en poco tiempo si no se atiende correctamente. Aunque la caña de azúcar es un cultivo conservador, las áreas destinadas para ella también necesitan de la protección del suelo, para mantener su fertilidad y conservar la humedad, especialmente en zonas onduladas. No obstante cuando se cultiva en estos, se necesitan medidas tradicionales de conservación, sin las cuales se deterioran con rapidez (Vázquez, 2003). Los suelos de la costa norte villaclareña y la producción de la caña de azúcar En la costa norte de la provincia de Villa Clara predominan los suelos hidromórficos y están ampliamente extendidos, con 56 400 ha dedicadas al cultivo de la caña de azúcar (ANEC., 2008). Los que han sido durante mucho tiempo intensamente laborados y se encuentran degradados física y químicamente (Rodríguez y Sosa, 1990; Rodríguez, 2010); por lo que presentan problemas de degradación estructural, acidificación por el uso inadecuado de fertilizantes, salinización y compactación por el uso continuo de la mecanización en las cosechas de la caña de azúcar. Estos suelos, en estado natural presentan serias limitaciones para la producción agrícola debido a que presentan un contenido de arcilla superior al 80% en la mayor parte de su perfil, bajo contenido de materias orgánicas, son suelos extremadamente plásticos con mala estructura y agregación, mal drenaje con una alta capacidad de 20.

(24) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. absorción de agua y una mala distribución del aire -agua, predominando el agua sobre el aire, quedando ésta en reducida porción del suelo, afectando así el desarrollo de las plantas (Vázquez, 2003; Pedraza, 2005). El crecimiento de la caña de azúcar puede ser afectado en el periodo lluvioso por la alta humedad y encharcamientos existentes en los campos y en el de extrema sequía por los agrietamientos, causando daños en el sistema radical. Por la importancia que tiene el cultivo de la caña de azúcar para la economía de Cuba, y las grandes extensiones del cultivo en los suelos hidromórficos. En el municipio Encrucijada de la costa norte villaclareña existen cerca de 25 000 ha que se dedican al cultivo de la caña de azúcar, en suelos arcillosos pesados con alta humedad, con mala estructura, agregación y plasticidad extrema (Rodríguez, 2010). Por estas causas se han desarrollado diversas investigaciones para diferentes máquinas y aperos permitiendo determinar sus rendimientos, traficabilidad e índices tecnológicos en este tipo de suelos (Rodríguez y Gonzáles, 1998; Rodríguez, 1999; Bernal, 2011; Betancourt et al., 2011, 2012). 1.3 La cosecha de la caña de azúcar La cosecha de la caña de azúcar se realiza por dos métodos, el corte manual y alza mecanizada (Fig.1.3), que fue la base de principal de cosecha hasta los años 70, y el corte mecanizado (Martin, 1987; Torres et al., 1987; DNIEA. y MAG., 1991; ASERCA, 2004; INICA, 2007).. 21.

(25) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Figura 1.3 Corte manual y el alza mecanizada de la caña de azúcar.. El corte manual y el alza mecanizada como su nombre lo indica es un corte llevado a cabo por fuerzas manuales, sin embargo el alza se realiza mecánicamente por medio de equipos conocidos como alzadoras (FAO, 2007). Se realiza tanto en caña verde como en quemada, si es tiro directo al basculador el machetero tiene que limpiar y cortar en trozos la caña en el campo, si es al centro de limpieza o también conocido como centro de acopio, solo tiene que cortarla. (FAOSTAT., 2002; Ríos y Cárdenas, 2002). En el siglo XIX existió en nuestro país algunas ideas para mecanizar la cosecha cañera, pero no se tiene referencias alguna sobre pruebas realizadas con cortadoras mecánicas (FAOSTAT., 2002). En la etapa de la seudo- república, se presentaron en el registro de la propiedad industrial en la Habana, 74 patentes sobre cosechadoras para caña, de ellas 31 eran cubanas. En la primera mitad del siglo XX se realizaron diferentes pruebas en casi todas las provincias del país, aunque en ninguno de los casos un cubano llegó a fabricar un modelo capaz de probarse. Sin embargo, los trabajadores se opusieron a que se continuaran realizando pruebas a más cosechadoras, ya que más de medio 22.

(26) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. millón de cubanos estaban sin trabajo y ésta era una fuente de ello (INICA, 1999, 2007). En Cuba la primera prueba efectiva realizada por una cosechadora mecánica se llevó a cabo en el 1910 por A. N Hadley en los campos del central “Nueva Luisa” de Jovellanos. Esta cosechadora era capaz de asimilar caña enredada, limpiaba y picaba los tallos en trozos de tres pies, los depositaba en una carreta que se trasladaba en paralelo a ella, era operada por dos trabajadores y cortaba hacia adelante y hacia atrás. No se llegó a producir a escala industrial por fallecer su inventor, pero otras pruebas fueron realizadas a partir de aquí (Rodríguez y Loreto, 2005, 2006). En los años 1928 y 1929 se introdujeron nuevas cosechadoras pero sin resultado satisfactorios. En el 1931 se contrataron seis máquinas “Falkonier” de nuevos diseños construidas en Estados Unidos, durante más de 15 años no se experimentó en nuestro país otro tipo de cosechadora. Hasta el 1948 que se prueban dos cosechadoras “Thomson” y una “Thernton” de la internacional Harvester, en los centrales camagüeyanos y como los resultados no fueron satisfactorios se suspendieron las pruebas (Rodríguez y Loreto, 2005, 2006). En todo el período anterior al triunfo de la Revolución ninguna cosechadora culminó en solución definitiva al problema del corte y alza mecanizada de la caña de azúcar. Es después de 1959 que el gobierno revolucionario, prestó todo su apoyo a la tarea de encontrar la solución a la cosecha de la caña de azúcar. Muchas máquinas cubanas y extranjeras fueron probadas y desarrolladas, entre las que podemos 23.

(27) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. señalar, la KCT-1, la libertadora, así como la MF 201 y las KTP-1 que inicialmente se producía en la fábrica “UJTOMSKI” y después fue de fabricación soviético-cubana, basándose en la KTP-1 se logró una nueva máquina de fabricación nacional, la KTP-2, estas por muchos años dieron resultados satisfactorios llegándose cosechar los mayores por ciento de caña con estas cosechadoras (Olea, 1993; INICA, 1999; Rodríguez y Loreto, 2009). El incremento de la cosecha mecanizada trajo consigo la disminución del corte manual, lo que permitió bajar los costos de producción, aumentar 2,93 veces la productividad, disminuir los costos 2,97 $·t-1 y obtener 3,45 veces más energía que la que se consume por tonelada de caña cortada, así como, un ahorro de 19,67 veces la energía consumida por tonelada de azúcar obtenida y una disminución de los costos directos de explotación (Fira, 2007; Rodríguez et al., 2007). A partir de 1977 se comenzó la fabricación de cosechadoras cañeras en la fábrica “60 Aniversario de la Revolución de Octubre” de Holguín, en este año se fabricaron 165 cosechadoras KTP-1 y KTP-2, se logró que un 38% de la cosecha se realizara de forma mecanizada, la cual aumento a un 62% para el año 1985 con el desarrollo de 3797 nuevas cosechadoras KTP-1 y KTP-2, (Rodríguez y Loreto, 2005, 2006). Con la caída del campo socialista y la crisis de los años 90 se dificultó la entrada de partes componentes para obtener cosechadoras de producción nacional, lo que provocó un estancamiento en la mejora del diseño de la producción de máquinas en el país.. 24.

(28) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. En el año 2 000 se disponía para la mecanización de la cosecha de la caña de azúcar de un parque cercano a 4 200 cosechadoras formado por diferentes modelos de cosechadoras de caña (Fig. 1,4). Mayormente KTP de fabricación nacional, existía además un parque poco representativo de cosechadoras importadas TOFT 6000, CAMECO y CLAAS-2000. No obstante al número de cosechadoras existentes los rendimiento de las mismas no fueron los esperados debido a la baja fiabilidad de explotación y que el actual esquema tecnológico de trabajo de la cosechadora KTP permaneció invariable por más de 25 años con respecto a las máquinas actuales existentes en el mundo (Rodríguez, 1999; Fonseca, 2011; Max et al., 2012).. a). b). c). d). Figura 1.4 Algunas cosechadoras para caña de azúcar utilizadas en Cuba a) KTP-2M, b) CAMECO, c) TOFT, d) CLASS.. Estas cosechadoras de fabricación nacional fueron estudiadas por varios investigadores durante todo su período de trabajo, investigaciones que permitieron identificar sus índices tecnológicos- explotativos, principales deficiencias y fiabilidad; con el objetivo de lograr corregir los defectos de diseño de estas máquinas, obteniéndose una nueva cosechadora cubana (Martín, 1987; Rodríguez y Gonzáles, 1998; Rodríguez, 1999; Vaquer et al., 2001; Rodríguez y Loreto, 2009; Bernal, 2011; García et al., 2011).. 25.

(29) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. 1.3.1 Características de máquinas empleadas en la cosecha de la caña de azúcar en Cuba En Cuba, a partir del triunfo de la Revolución nuestros técnicos e investigadores se dieron a la tarea de sacar la agricultura cañera del atraso en que se encontraba. Se realizaron cuantiosas inversiones para llevar la mecanización a todas las actividades de la agricultura cañera y dentro de estas, la cosecha de la caña. Las primeras cosechadoras para la cosecha de la caña de azúcar en Cuba, fueron fabricadas para cosechar cañas erectas y semi erectas, con grandes dificultades para trabajar en rendimientos superiores a las 40 t·ha-1 y para ello se necesitaba quemar la caña para eliminar la paja pues sus potenciales de limpieza son bajas, aunque tenía corta cogollo, entre ellas se encontraba la cosechadora Massey Ferguson de fabricación australiana (Martin, 1987). Cosechadoras como la Libertadora y la CLAAS poseían ventiladores para la eliminación de la paja, con movimientos en sus órganos de trabajo por motores hidráulicos, con transportador de descarga fijo, por lo que era necesario abrirle trocha para que trabajara en amelgas, no poseían corta cogollos, llevando un alto porcentaje de impureza al central (Dávila et al., 1985; Rodríguez, 1999). Las KTP- 1 poseen un sistema de alimentación pasivo, sin corta cogollos, con ventiladores para la eliminación de la paja, el movimientos de diferentes órganos se realiza por correas y cadenas, corta caña acamada, así como, la caña en su estado verde, pero al igual que las demás con altos porcentajes de materias extrañas (Martin, 1987; Rodríguez, 1999). 26.

(30) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Las cosechadoras KTP-2 y KTP-2M tienen como antecedentes la KTP-1, es más eficiente que el modelo antes mencionado, con una mayor capacidad de explotación y esto se basa en la capacidad de corte de la caña en estado verde para los rendimientos promedios existente en nuestro país, corta cogollo con una capacidad de limpieza (Martin, 1987; Rodríguez, 1999), con menores porcentajes de materias extrañas en la caña cosechada y varias ventajas respecto a las anteriores, como son: 1. La cámara de limpieza es por succión o extracción, lográndose mayor eficiencia, con menores pérdidas en cosecha por limpieza; 2. Posee una segunda cámara de limpieza también por succión al final del transportador de descarga; 3. Cabina hermetizada con parabrisas, mejora del confort para el operador; 4. El movimiento de traslación se realiza con bombas hidrostáticas y con motores hidráulicos. 1.3.2 Tendencias actuales de las cosechadoras para caña de azúcar En la actualidad, con el objetivo de mejorar los sistemas tecnológicos de las cosechadoras para caña de azúcar se trabaja, en la construcción de nuevos diseños en diferentes sistemas como: 1.- Sistema de corte Divisores de cosecha . Aumento de la ancho de la sección receptora “garganta” para una mejor alimentación;. 27.

(31) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo . Revisión bibliográfica. Sinfines de mayor diámetro, conicidad y ángulo de inclinación para permitir una alimentación consistente en caña acamada, con ajuste hidráulico del ángulo de inclinación;. . Doble sinfín, útiles para cosecha de caña en verde con rendimientos mayores a 100 t·ha-1;. . Cuchillas laterales con accionamiento hidráulico independiente para la cosecha de caña rendimientos agrícolas superiores a las 100 t·ha-1;. . Rodillos tumbadores de los divisores de cosecha de gran aplicación en cosecha de caña con rendimientos mayores a 150 t·ha-1.. Corta cogollos . Rodillos colectores soportados por encima para reducir la acumulación de hojas, cortándolas en trozos de 100 mm;. . Despuntador tipo desmenuzador para integrar la materia orgánica al suelo;. . Incremento de la altura hasta 4 m.. 2.- Sistema de Alimentación Rodillos alimentadores . Reducción de la curva en el paso de la caña lo que mejora la alimentación y reduce las quebraduras de la caña;. . Introducción de rodillos alimentadores o tambores para eliminar el alineador, los componentes son compatibles y se mejora el flujo de caña en la alimentación; 28.

(32) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo . Revisión bibliográfica. Rodamientos de los rodillos alimentadores montados en el exterior, para su fácil mantenimiento;. . Topes de los rodillos alimentadores superiores son externos y atornillados;. . Amortiguadores de caucho reemplazables para reducir el costo de operación.. Extractor primario . Cubierta de plástico para aumentar la resistente a la abrasión;. . Control independiente del giro de la cubierta del extractor;. . Acoplamiento del ventilador directamente al motor hidráulico, para un mejor aprovechamiento de la potencia.. Extractor secundario . Aspas rectangulares para mejorar la limpieza;. . Control independiente de giro de la cubierta del extractor;. Elevador . Elevador de estructura de perfil tubular para disminuir el peso;. . Cadena de soporte del elevador reemplazada por un cable para un diseño sencillo con menos partes de desgaste;. . Carga hacia ambos lados (180 grados).. Cabina . La cabina se inclina hacia adelante para facilitar el acceso al motor;. . Mejor estructuras para aumentar la visibilidad del operador;. 29.

(33) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo . Revisión bibliográfica. Instalación de aire acondicionado, unificación de los controles, asientos confortables,. desplazamiento. del. panel. de. control. para. mejorar. la. confortabilidad del operador y la conducción; . Cabinas presurizadas para evitar la entrada de polvo. . Cabinas cubiertas de cristal para mayor visibilidad.. 1.3.3 Cosechadoras CASE Case cuenta con 39 fábricas y 26 centros de investigación y desarrollo en todo el mundo. El alto desempeño de las cosechadoras de caña de azúcar Case IH es el resultado de investigaciones y desarrollo de productos y miles de dólares invertidos para ofrecer soluciones avanzadas al sector (Coelho, 2008, 2009, 2013). Las investigaciones tecnológicas de estas cosechadoras proporcionan elevada productividad y disponibilidad, además de contribuir con la entrega de materia prima de acuerdo a las especificaciones de la industria. Su superestructura de postventa cuenta con una extensa y experimentada red de concesionarios que actúa con contratos de mantenimientos y suministros de repuestos, centro de entrenamiento con unidades móviles para la capacitación de operadores, es el mayor centro de distribución de América Latina, Case IH exporta sus cosechadoras a los cinco continentes (Zaldívar y Iani; Coelho, 2008, 2013). Las cosechadoras Case IH serie 7000 (Fig. 1.4) son la base de su desarrollo, para los tipos de diseño que han realizado. Estas se introdujeron en nuestro país a partir del 2007.. 30.

(34) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Figura 1.4 Cosechadoras CASE IH serie 7000.. Su sistema de alimentación (Fig. 1.5) está formado por: 1. Divisores de línea: levantan y separan la línea de caña que está siendo cosecha de las líneas adyacentes. Cada divisor está compuesto por dos cilindros que giran en sentidos opuestos, haciendo la separación de las líneas; 2. Rodillo derribador: orienta e inclina la caña a ser cortada, facilitando la operación de corte y alimentación de la máquina, es ajustado hidráulicamente desde la cabina; 3. Corte base: corta la caña a nivel del suelo, con controlador automático de la altura del corte base; 4. Rodillo levantador: levanta la caña cortada por el corte de base, orientándola para el interior de la máquina hasta los rodillos alimentadores, con aletas agujereadas para posibilitar la retirada de gran parte de la tierra pegada a la caña cortada; 5. Rodillos alimentadores: el movimiento de los rodillos además de transportar la caña hacia el picador, la distribuye uniformemente con rodillos superiores. 31.

(35) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. flotantes para facilitar el paso de cañas voluminosas, evitando paradas por enrosque del material; 6. Picador: posee un picador con 4 cuchillas de 15 pulgadas que permitan un aumento de la densidad de carga respecto al sistema de 3 cuchillas.. Figura 1.5 Sistema de alimentación CASE IH serie 7000.. Sistema de limpieza (Fig. 1.6) a) Discos laterales: (opcional) con ochos cuchillas y ajuste hidráulico de posición, cortan las puntas de las cañas enmarañadas y agarradas que no fueron separadas por los divisores de línea, evitando que los tacones sean arrancados del suelo; b) Despuntador: corta la paja de la punta de la caña dispersándola uniformemente sobre el suelo; c) Extractor primario: hace la limpieza de los trozos, retirando la paja y otras impurezas, posee hélice con nuevo diseño revolucionario Antivortex, que mejora el flujo de aire en la cámara del extractor y permite disminuir la velocidad de trabajo del ventilador de 1300 a 850 rev/min; d) Extractor secundario: se encuentra al final del elevador giratorio, tiene como función hacer la segunda limpieza de los trozos, retirando la suciedad remaneciente asegurando una caña más limpia. 32.

(36) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. a). Revisión bibliográfica. b). c). d). Figura 1.6 Sistema de limpieza de las CASE IH serie 7000. Cabina. 1. La cabina tiene alto confort posee dos puertas con aislamiento térmico y acústico, así como aire acondicionado, seguridad, permite una visibilidad de 360° por sus amplios vidrios y retrovisores, con todo un conjunto de instrumentos ergonómicamente posicionados, con un panel electrónico, y mayores “Black Light”. Mantenimiento simplificado con la introducción de sistemas hidráulicos y la basculación de la cabina que permite un fácil acceso a las articulaciones del elevador, caja de sistema hidráulico y el radiador basculante (Fig. 1.7).. Figura 1.7 Cabina de las CASE IH serie 7000.. 33.

(37) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Estas máquinas poseen un sistema de seguridad electrónica: se apaga cuando existe alta temperatura en el motor, bajo nivel de agua en el radiador, alta presión de aceite en el motor, bajo nivel de aceite en el hidráulico, bloqueo cuando la transmisión esta activada o la tapa del radiador está abierta. Además el sistema de rodaje puede ser sobre esteras o ruedas. En la figura 1.8 se muestran las dimensiones de estas cosechadoras.. Figura 1.8 Dimensiones de las cosechadoras CASE IH serie 7000.. A partir del 2007 con la importación de las primeras cosechadoras CASE IH serie 7000 a nuestro país, se han evaluado en condiciones de los campos cubanos y se han comparado con máquinas existentes, permitiendo conocer los índices tecnológicos–explotativos y económicos etc. (Bernal, 2011; Fonseca, 2011; Paz, 2012; Suárez, 2012; Daquinta et al., 2014a; De la Rosa et al., 2014). Las cosechadoras CASE serie 8000 agrega toda la confiabilidad de más de 25 años de las cosechadoras de la serie 7000, estas máquinas son superiores a las anteriores, poseen: . Nuevo motor garantizando un torque elevado y bajo consumo de combustible; 34.

(38) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo . Revisión bibliográfica. Sistema de refrigeración constituido por un paquete de radiadores compuesto por radiador de líquido refrigerante, de aceite hidráulico y un condensador de aire acondicionado. Ubicado en la parte superior de la cosechadora, permitiendo un menor contacto con las impurezas minerales y vegetales. Permite una mayor disponibilidad de la cosechadora porque el sistema es auto limpiante, aunque el operador puede realizar esta operación desde la cabina;. . El picador permite una cosecha con mayor velocidad, incluso en áreas de alta productividad, como resultado se obtiene un rendimiento operacional mayor y un menor consumo de combustible por tonelada de caña cosechada. Permite 39% más potencia con relación al picador de la serie 7000, con un aumento de la rotación de los rodillos picadores de 180 a 205 rev/min.. . La cabina permite que el operador controle la dirección y la transmisión electrónicamente, eliminando las palancas en las máquinas sobre orugas y el volante en las cosechadoras sobre neumático, lo que facilita realizar maniobras en áreas menores sin esfuerzos excesivos. Posee un monitor capaz de visualizar hasta 12 indicadores (temperatura del aceite hidráulico, consumo de combustible en el trabajo, rotación del motor etc.) de forma automática. Todas las funciones de cosecha se accionan a través de botones. La cabina cuenta además con un asiento de entrenamiento.. . Mejoras en sistemas de alimentación con un nuevo ángulo de los tambores flotantes que minimiza la posibilidad de pérdidas en cosecha. Con una reducción de la potencia exigida por el extractor primario.. 35.

(39) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo . Revisión bibliográfica. Aumento de la altura de corte del corta cogollo en 0,4 m; largo de la cosechadora en 3,4 m; altura de descarga del transportador en 1,5 m; de la distancia entre los sinfines exteriores en 0,4 m.. Daquinta et al. (2014b) evaluaron los índices tecnológicos de explotación de una cosechadora para caña CASE IH A 8000 en la provincia de Ciego de Ávila y la compararon con otras existente en el país, entre los principales resultados obtuvieron elevados valores de productividad y coeficientes de explotación, quedando por determinar estos índices para otras condiciones de trabajo; concluyendo que el incremento de los tiempos dedicados al mantenimiento técnico están por encima de los valores que caracterizan estas cosechadoras incidiendo el desconocimiento y la no adaptación de los operadores a la nueva tecnología. 1.4 Índices de productividad Cualidades agrotécnicas: expresan la adaptación de las máquinas a las condiciones tecnológicas de cultivo de las plantas agrícolas, o sea la capacidad de paso y la maniobrabilidad. Los índices que caracterizan la capacidad de paso son el esfuerzo de tracción y el patinaje, la presión específica sobre el suelo, las dimensiones y estabilidad de la cosechadora durante el trabajo en las cuestas, las dimensiones de la zona protectora durante el trabajo en los surcos. La maniobrabilidad es la suavidad de la marcha, la dirigibilidad y la estabilidad del movimiento rectilíneo. Los índices que caracterizan la maniobrabilidad son: el radio mínimo de viraje, la magnitud y la frecuencia de las desviaciones de la dirección de 36.

(40) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. movimiento dada, la posibilidad de asegurar una altura de corte permanente durante el corte de la caña. Cualidades técnico – económicas son: el rendimiento, propiedades de cosecha, el consumo económico de combustible, los gastos de amortización, la durabilidad, la seguridad en explotación, la correspondencia a los índices de la tecnología y la economía de reparación y servicio técnico de la cosechadora, el rendimiento económico del trabajo. El rendimiento se caracteriza por la potencia de cosechar y la potencia nominal del motor. Las propiedades de cosecha son determinadas por el esfuerzo de cosecha, la velocidad del movimiento, la reserva del momento torsional del motor, el rendimiento en la cosecha y el patinaje de los propulsores. El consumo económico del combustible se caracteriza por su consumo especifico, por el gasto de combustible por una hectárea cosechada, por el consumo relativo del aceite (en por ciento respecto al gasto de combustible), por el consumo de combustible durante el trabajo con carga completa del motor. Gastos de amortización se determinan por el costo de la cosechadora y las reparaciones generales, por el plazo de servicio de la cosechadora. La seguridad y durabilidad son los índices que dependen del plazo de trabajo de la cosechadora sin reparaciones, del coeficiente seguridad de explotación y de la longevidad real.. 37.

(41) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. Rendimiento económico del trabajo se determina por el valor de la hora de trabajo de la cosechadora o por el costo de la unidad de trabajo. Cualidades técnicas generales caracterizan la comodidad del trabajo y del servicio técnico. Entre ellas se pueden indicar el tipo de cabina (número de asiento, la iluminación, la protección contra ruidos, polvo y gases, la calefacción, la comodidad de los asientos), la facilidad de la puesta en marcha, la seguridad del trabajo, la distancia del frenado, etc. La clasificación expuesta es, en gran parte convencional, puesto que las cualidades de explotación de las cosechadoras están estrechamente relacionadas entre sí y algunas de ellas pertenecen a varios grupos. Por ejemplo la suavidad de la marcha es una cualidad agrotécnica que influye en la uniformidad de la cosecha, al mismo tiempo la suavidad de marcha influye a la velocidad máxima permisible de movimiento y la conservación de los mecanismos lo que pertenece a las cualidades técnico económicas al igual que se puede referir a las técnico generales ya que de ella depende la comodidad de trabajo y la fatiga del operador. Muchos índices de explotación de la cosechadora dependen esencialmente de las condiciones de trabajo, capacidad de cosecha, esfuerzo de cosecha y el rendimiento de la cosechadora varían según el estado del suelo, la velocidad de movimiento, el grado de carga de los motores, etc. 1.5 Conclusiones parciales 1. La capacidad del corte mecanizados de las cosechadoras cañeras actuales está por encima de las 100 t·ha-1; 38.

(42) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Revisión bibliográfica. 2. Se desconoce en las condiciones de suelo hidromórficos los índices tecnológicos explotativos de la cosechadora para caña de azúcar CASE IH 8000.. 39.

(43) MATERIALES Y MÉTODOS.

(44) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. II.. 2.1. Metodología. para. MATERIALES Y MÉTODOS la. evaluación. tecnológico-explotativa. de. las. cosechadoras cañeras La investigación se realizó en la Empresa Azucarera Villa Clara, en la UEB Perucho Figueredo (Fig. 2.1), ubicada en 22° 42' 36" latitud Norte y 79° 48' 36" longitud Oeste, en los meses comprendidos de febrero a abril del 2013. La evaluación tecnológica explotativa se realizó según la NC 34-37: 2003, la cual establece el procedimiento para la obtención, análisis y evaluación de los índices tecnológicos – explotativos de las máquinas agropecuarias y forestales. Esta norma está fundamentada en la realización de una fotografía del trabajo, es decir, en la obtención de los tiempos de todas las operaciones y actividades que realiza la máquina durante el turno de trabajo.. Figura 2.1 UEB Perucho Figueredo..

(45) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. 2.2 Metodología para la obtención de los datos del cronometraje En el modelo 1 del cronometraje (Anexo A) se anotan en un orden cronológico todas la operaciones y los elementos del tiempo de trabajo de la máquina y se especifican los datos sobre la organización de los ensayos, las existentes durante su ejecución, los componentes del agregado, el régimen de trabajo de la máquina, las características del cultivo que se elabora o procesa, los materiales, el gasto de combustible, el volumen de trabajo realizado, los gastos de aceite y grasa, los materiales auxiliares, y la cantidad de personal de servicio. Para los diferentes rendimientos que trabajó la cosechadora, menos de 30; entre 30 y 40 y más de 40 t·ha-1 Los elementos del tiempo de trabajo de la máquina se obtuvieron con un error máximo de  1,0%. El volumen de trabajo se determinó en una pesa analítica con una precisión de 0,1 kg. La observación comenzó desde el momento de inicio del trabajo del personal de servicio. La duración de cada operación se determinó por la diferencia del tiempo del comienzo de ésta (final de la operación anterior) y el tiempo final de la misma. La diferencia obtenida se anotó en la columna de “tiempo empleado”. Para la identificación de las distintas operaciones realizadas en la jornada se estableció la siguiente relación de códigos: Tiempo limpio de trabajo (T1), en h Tiempo transcurrido en el cual la máquina, según la tarea, elabora (conserva), dosifica y cambia el objeto de trabajo.. 41.

(46) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. Tiempo auxiliar (T2), en h (2.1) Donde: T21 - tiempo de viraje, en h; es el gasto del tiempo al final de cada pasada cuando se interrumpe el proceso tecnológico y la máquina realiza la maniobra (viraje) para continuar el trabajo; T22 - tiempo de traslado en el lugar de trabajo, en h; es el tiempo de traslado en vacío del lugar de trabajo al lugar de carga (combustible) y regreso; T23 - tiempo de paradas tecnológicas, en h; son las paradas de la máquina vinculadas con la ejecución del servicio tecnológico. Tiempo de mantenimiento técnico de la máquina en ensayo (T3), en h Donde: (2.2) T31 - tiempo para la ejecución del mantenimiento técnico diario, en h; es el tiempo previsto por el manual de explotación de la máquina (limpieza, engrase, abastecimiento de combustible, apriete de tornillos, regulaciones); T32 - tiempo para la preparación de la máquina para el trabajo, en h; es el tiempo para la puesta en marcha y calentamiento del motor; tiempo para llevar la máquina en su posición de transporte y de trabajo, cuando la máquina se traslada de un campo a otro o del lugar de estacionamiento al campo; T33 - tiempo para realizar las regulaciones, en h; es el tiempo para la realización de las operaciones de regulación relacionadas con los cambios de condiciones de trabajo (regulación de la altura de corte). Tiempo para la eliminación de fallos (T4), en h 42.

(47) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos (2.3). Donde: T41 - tiempo para eliminación de los fallos tecnológicos funcionales, en h; es el tiempo para eliminar los embasamientos de los órganos de trabajo, así como para los trabajos al vacío para evitar los embasamientos o después de su limpieza; T42 - tiempo para eliminar los fallos técnicos, en h; es el tiempo para la eliminación de los desperfectos técnicos (deformaciones, roturas), desmontaje y montaje del conjunto, en el cual se encuentra la pieza rota; retiro de la pieza rota y colocación de la nueva o reparada, regulación del mecanismo y conjunto producto de la eliminación de la rotura; eliminación de las deformaciones. Tiempo de descanso del personal de servicio de la máquina en ensayo (T5), en h Es el tiempo para las necesidades fisiológicas y descanso del personal de servicio. Tiempo de traslados en vacío (T6), en h (2.4) Donde: T61 - tiempo de traslado del parqueo, en h, brigada o distrito hacia el campo o viceversa; T62 - tiempo de traslado de un campo a otro o entre parcelas para continuar el trabajo, en h. Tiempo de mantenimiento técnico de la máquina agregada a la de ensayo (T7), en h Para el caso de la cosechadora de caña no existe máquina agregada por lo que el T7 es 0. 43.

(48) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. Tiempo de paradas por causas ajenas a la máquina en ensayo (T8), en h (2.5) Donde: T81 - tiempo de parada, en h por falta de fuente energética, transporte, piezas de repuestos, esfera de preparación del campo para el trabajo y otros; T82 - tiempo de paradas, en h por lluvia, rocío, vientos fuertes, alta o baja temperatura, alta humedad de los campos; T83 – tiempo, en h para tomar muestras y pesarlas, fotografiado, almuerzo del personal, eliminación de los desperfectos de la máquina agregada a la prueba, recepción de instrucciones y otros. Una vez conocidos los tiempos, volumen de trabajo y el consumo de combustible de la cosechadora en ensayo durante el período de prueba, se determinaron los siguientes índices: Productividad por hora de tiempo limpio (W1), en t·h-1 (2.6) Donde: Q - volumen de trabajo realizado con la máquina, en t. Productividad por hora de tiempo operativo (W02), en t·h-1 (2.7) Donde: T02 - tiempo operativo, en (h). (2.8) Productividad por hora de tiempo productivo (W04), en t·h-1. 44.

(49) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos (2.9). Donde: T04 - tiempo productivo, en (h). (2.10) Productividad por hora de tiempo turno sin fallo (Wt), en t·h-1 (2.11) Donde: Tt - tiempo del turno sin fallo, en (h). (2.12) Productividad por hora de tiempo de explotación (W07), en t·h-1 (2.13) Donde: T07 - tiempo de explotación, en (h). (2.14) Tiempo general del ensayo (Tg), en h (2.15) Gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce), en L·t-1 (2.16) Donde: C - gasto de combustible durante la realización del volumen de trabajo, en L Coeficientes de explotación Coeficiente de pases de trabajo (K21). 45.

(50) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos (2.17). Coeficiente de servicio tecnológico (K23) (2.18) Coeficiente de mantenimiento técnico (K3) (2.19) Coeficiente de seguridad tecnológica (K41) (2.20) Coeficiente de seguridad técnica (K42) (2.21) Coeficiente de utilización del tiempo productivo (K04) (2.22) Coeficiente de utilización del tiempo explotativo (K07) (2.23). 2.3 Metodología utilizada para determinar la humedad del suelo Para la determinación de la humedad del suelo, se tomaron 30 muestras, (Fig. 2.2) de 0 a 0,10 m de profundidad. Para ello se distribuían en tres muestras (por cada punto) en 10 puntos diferentes del campo. Para su determinación en laboratorio se empleó el método gravimétrico, consistente en el secado (estufa) de las muestras tomadas en el campo NC 34-47: 2003. Se empleó una temperatura constante de 105 C durante 24 h, se enfriaron las muestras en una desecadora durante 15 min, a partir de lo cual las muestras se pesaron cada. 46.

(51) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. dos horas hasta alcanzar una masa constante. El pesaje de las muestras antes y después del secado se realizó con una balanza de precisión ± 0,1 g (Fig. 2.3).. Figura 2.2 Toma de las muestras de suelo.. El valor de la humedad se calculó mediante la siguiente expresión: (2.24) Donde: ɷ - es el contenido de humedad respecto a la masa seca, en g·100g-1; P1 - es la masa húmeda más la masa del recipiente (pesafiltro), en g; P2 - es la masa seca más la masa del recipiente, en g; T - es la masa del recipiente (tara), en g.. 47.

(52) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. a) b) c) Figura 2.3 Instrumentación utilizada en la determinación de la humedad del suelo. a) balanza de precisión, b) estufa c) desecadora.. 2.4 Metodología utilizada para determinar la velocidad de trabajo de la cosechadora La velocidad media de trabajo (Vtm), en km·h-1, de la cosechadora, se obtuvo como la relación entre la longitud de los campos (s), en km, obtenidos con el odómetro de los camiones Scania P 360, entre el tiempo (tm), en h, consumido por la cosechadora en los surcos cosechados de forma ininterrumpida en el campo. (2.25) ∑. (2.26). Donde: n- número de veces que se midió el tiempo en el campo. 2.5 Metodología utilizada para determinar el consumo de combustible de la cosechadora en ensayo El combustible consumido por la cosechadora en ensayo durante el turno de trabajo, se obtuvo a través del computador que posee la misma (Fig. 2.4), basándose en que la misma tiene una capacidad de 480 L en el tanque y esa medida se refleja en el computador en %, representando entonces 4,8 L el 1%.. 48.

(53) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. Figura 2.4 Computador de la cosechadora.. 2.6 Metodología utilizada para determinar los rendimientos de la caña de azúcar en los campos donde fue evaluada la cosechadora en ensayo Para determinar los rendimientos de la caña de azúcar, se tomaron 5 muestras por cada campo, cuatro en los extremos de cada una de las esquinas del campo a 14 m y uno en el centro del campo (Fig. 2.5). En cada punto, por una distancia de tres metros, se cortó toda la caña dentro del perímetro, se cortó cogollo, se despajó y luego se pesó, dividiendo el peso de la caña entre el área cosechada se obtiene el rendimiento en t·ha-1.. Figura 2.5 Esquema de la toma de muestra para la determinación del rendimiento de la caña de azúcar.. 49.

(54) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. 2.7 Metodología utilizada para determinar la eficiencia de limpieza de la máquina en ensayo Para determinar la eficiencia de la cosechadora se tomaron 10 muestras de la caña cosechada durante su caída en el medio de transporte. Se tomaron estas muestras durante el trabajo de la cosechadora en el campo, comenzando al menos a 20 m de la entrada del surco. Posteriormente las muestras fueron trasladadas al centro de limpieza, donde se separó en sus partes componentes: materias extrañas, cogollo, hojas secas, hojas verdes, otras materias y la caña (Fig. 2.6). Se obtuvo con una balanza el peso de la caña total y de la caña limpia.. Figura 2.6 Determinación de la eficiencia de limpieza de la máquina.. El valor de la eficiencia de limpieza (EF) de la máquina en ensayo se calculó por la siguiente expresión. (2.27) Donde: x - % de materias extrañas en caña sucia; y – % de materias extrañas en caña limpia. Perdidas por ventiladores (PVL). 50.

(55) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos (2.28). Donde: pse – es el peso de la caña expulsada por ventiladores, en kg; psl – es el peso de la caña limpia en el carro, jaula o carreta, en kg. 2.8 Metodología utilizada para determinar los gastos directos de explotación de la máquina en ensayo La determinación de los gastos directos de explotación de la cosechadora en ensayo, se realizó tomando como base la NC 3438: 2003 y los procedimientos expuestos por Jróbostov (1977). Los gastos directos de explotación (Gde) son aquellos vinculados directamente a la mecanización del producto dado, expresado en dinero condicionado por el proceso de trabajo (Jróbostov, 1977; González, 1993), se determinan por la siguiente expresión: (2.29) Donde: Gs – gastos en salario del personal, en $; Ga – gastos en descuentos por depreciación, en $; Gm – gastos para realizar los mantenimientos y reparaciones, en $; Gc – gastos en combustibles y lubricantes, en $; Gaux – gastos para materiales u operaciones auxiliares, en $. Los gastos de salario del personal se determinan por: (2.30) Donde:. 51.

(56) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. Gsb - salario a escala (salario básico), en $; Gsvac- salario por vacaciones acumuladas, en $; Gser - Salario por estimulación y pago por resultados, en $; Gspa - Salarios de otros pagos adicionales legalmente aprobados, $. Los gastos para realizar los mantenimientos y reparaciones están compuestos por los costos de las piezas, rodamientos y materiales que necesita reparar o cambiar se determinan: (2.31) Donde: Grd – costos de los rodamientos, en $; Gej – costos de empaquetaduras y juntas, en $; Grd – costos de otros materiales, en $. Los gastos en combustibles y lubricantes: son los costos de los combustibles y lubricantes utilizados por la cosechadora. (2.32) Donde: Gcom – costos del gas oil, en $; Glub – costos de los lubricantes, en $; Goc – costos de otros combustibles utilizados, en $. Los gastos de depreciación: se determinaron por el método lineal. (2.33) (2.34) Donde:. 52.

(57) Tesis de Maestría Yaravy Placeres Vallejo. Materiales y Métodos. VI – valor inicial de la cosechadora, en $; VR – valor residual, en $; Vut – vida útil, en años. Los gastos para los materiales: son el costo de las operaciones auxiliares y materiales utilizados durante el trabajo de la cosechadora en ensayo.. 53.

(58) RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

(59) III. 3.1.. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Características de las condiciones de trabajo. El trabajo se realizó en las áreas cañeras de la UEB Perucho Figueredo, en las unidades básicas de producción cooperativas La Palma, Covadonga y Tato Madruga, del municipio Encrucijada, en el norte de la provincia Villa Clara, en la región central de Cuba, uno de los macizos cañeros más grandes del país, donde predominan los suelos pesados del tipo oscuros plásticos, Gley húmicos o Hidromórficos con mal drenaje. La producción cañera de esta zona se caracteriza por estar conformada en más de un 80% en bloques cañeros típicos (1000 x 1000), con canales de riego por la cota más alta siempre en el extremo sur de los campos y de drenaje por la parte norte. Existe una gran red de canales primarios, secundarios y terciarios de riego y drenaje, los primeros conducen el agua por gravedad hasta los campos y son abastecidos desde la presa Alacranes. Estos campos también poseen pendientes no mayores de 2% y pedregosidad nula lo que favorece los trabajos mecanizados en condiciones normales. Como principales variedades de caña se cultivan la C 90 -501, C 86- 56, C 86- 12, etc. En período de evaluación las variedades cosechadas fueron la C 86- 12 C 105173, con rendimientos agrícolas promedios de 38,3 t·ha-1. Se cosecharon campos con. 55.

(60) 54 y 56 t·ha-1, la carencia de insumos y falta de estímulo ha conspirado contra ese potencial de producción cañera, no obstante en estos momentos se trabaja fuerte en la recuperación cañera en esta zona, con la introducción de nuevas tecnologías. 3.2.. Resultado de la evaluación tecnológica explotativa de la cosechadora para caña de azúcar CASE IH 8000. Los resultados de la evaluación tecnológico-explotativa de la cosechadora CASE IH AUSTOFT A 8000 en las condiciones de la costa norte villaclareña, muestran que en un tiempo general de ensayo de 130,7 h se destinan al tiempo limpio de trabajo (T1) 31,16; 36,24 y 26,08 h que representa el 75,28; 76,6 y 73,53% del tiempo total de prueba (Fig. 3.1), para los tres rendimientos evaluados respectivamente, menos de 30; entre 30 y 40 y más de 40 t·ha-1. Este valor es superior a los obtenidos por Diaz (2012); Matos et al. (2010) que se encuentran entre 55 y 65% en otras evaluaciones efectuadas. Los mayores porcientos obtenidos se deben a las pocas paradas por causas organizativas y ajenas a la cosecha.. 56.