Los sistemas de compresión de las sembradoras agrícolas optimizan la uniformidad de la siembra al trazar surcos uniformes para las semillas. WIKA está especializada en trabajar con fabricantes de equipos originales (OEM) para producir células de carga específicas para cada cliente que se integran a la perfección en los diseños exclusivos de sus máquinas.
El control preciso de la fuerza de compresión es esencial en las sembradoras de alta velocidad. Sin ella, las unidades de siembra no pueden hacer un buen contacto con el suelo a medida que la máquina se desplaza por los campos. Establecer el margen de compresión correcto, que varía en función de las condiciones del terreno, es fundamental para conseguir el tipo y la profundidad de surco que conducen a una siembra uniforme y, por tanto, a un rendimiento óptimo del cultivo.
El papel de los transductores de fuerza en las sembradoras de compresión
Una célula de carga en un sistema de carga de presión aplica la fuerza correcta a las ruedas de la sembradora para cortar el surco de siembra óptimo.
Una célula de carga en un sistema de compresión aplica la fuerza adecuada a las ruedas de ajuste de la sembradora para cortar el surco óptimo para las semillas.
En el sistema de compresión de una sembradora, las células de carga son componentes pequeños pero muy potentes que entran en contacto con la rueda de ajuste para garantizar un contacto adecuado entre la semilla y el suelo. El surco ideal para las semillas tiene tres características principales:
- Profundidad suficiente, en función del tipo de semilla
- Profundidad constante para una siembra uniforme
- Pared lateral sólida que no se colapse ni cree bolsas de aire, que impiden el contacto crítico semilla-suelo para una germinación adecuada.
Un sistema de compresión aplica la fuerza adicional necesaria para que las cuchillas o los discos de apertura corten un surco bien definido a una profundidad suficiente y constante. Una compresión insuficiente puede provocar el hundimiento de los surcos (es decir, la formación de bolsas de aire) y saltos en la siembra (lo que provoca un espaciado irregular de las semillas y una profundidad variable). Si el salto es excesivo, los abridores podrían incluso levantarse del suelo y depositar las semillas en la superficie.
Sin embargo, una compresión excesiva compactaría el surco y dificultaría el crecimiento de las plantas, ya que las raíces tendrían dificultades para penetrar en el suelo y obtener los nutrientes necesarios. Una compresión excesiva también provoca un desgaste excesivo en los componentes que entran en contacto con el suelo, como los abridores, los cojinetes, los remaches de seguridad y los bujes.
Los sistemas de compresión mantienen activamente el borde
Un sistema de compresión activo mantiene la fuerza necesaria en la rueda de ajuste de la sembradora para cortar el surco ideal para las semillas. La fuerza, o peso, aplicado a la rueda de ajuste se denomina margen y se calcula como la diferencia entre dos fuerzas opuestas.
La fuerza hacia abajo es el peso adicional aplicado por el sistema de compresión activa [A] y el peso total de la unidad de siembra [B]. Las fuerzas ascendentes son todos los componentes que entran en contacto con el suelo [C], creando resistencia.
Cálculo del margen de las sembradoras industriales
Por ejemplo, si el peso total de la unidad de siembra [B] es de 200 kg, el sistema de compresión [A] aplica otros 100 kg y la resistencia a la penetración en el suelo [C] es de 200 kg, el margen es de 100 kg.
margen = (100 + 200) – 200 = 100
En otro ejemplo, si el peso total de la unidad de siembra [B] es de 180 kg, el sistema de compresión [A] aplica otros 50 kg y la resistencia a la penetración en el suelo [C] es de 150 kg, el margen es de 80 kg.
margen = (50 + 180) – 150 = 80
El sistema de compresión activo debe mantener al menos el 97% del margen para una siembra correcta. El margen varía en función de varios factores:
- Condiciones del campo – densidad del suelo, humedad, arado o sin arar, etc.
- Velocidad de siembra – a mayor velocidad, mayor compresión para mantener la rueda de ajuste en buen contacto con el suelo.
- Cantidad de semillas en los cajones de siembra (relevante en sembradoras con cajones)
Los suelos más secos y compactos requieren márgenes más altos. Algunas sembradoras avanzadas pueden incluso eliminar el peso (elevación) de la unidad de siembra, una característica importante cuando se trabaja con suelos muy blandos que ofrecen poca resistencia.
Sistema feedback electrónico para la compresión
Para mantener el margen objetivo, un sensor de carga mide la fuerza ejercida sobre la rueda de ajuste y envía esta información a un controlador. A continuación, el controlador comunica la compresión correcta a los actuadores de brazos paralelos de la unidad de siembra, que a su vez ajustan la fuerza de compresión. El sistema supervisa continuamente el margen objetivo y ajusta la fuerza de compresión en función de las condiciones del suelo, la velocidad de siembra, etc.
[En el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda] Vista lateral, vista trasera y vista superior del sensor de carga en un conjunto de rueda.
Células de carga personalizadas para sistemas de control de compresión OEM
Cada fabricante de máquinas tiene su propio diseño de sistemas de compresión de sembradoras, por lo que cada uno tiene su propio diseño exclusivo para el sensor de carga montado en la rueda de control para la medición y el control de la fuerza. WIKA colabora estrechamente con los OEM para proporcionar células de carga diseñadas según sus requisitos específicos, pero la mayoría de los diseños giran en torno a tres modelos de WIKA:
- Sensor de fuerza en forma de perno – F5308
- Célula de carga de tracción – F7301
- Transductor de fuerza de tracción/compresión – F2802
Estas son algunas de las muchas opciones de personalización que ofrece WIKA:
Opciones de personalización para sensores de carga
- Conexión a la estructura mecánica
- Consideraciones de montaje
- Dimensiones
- Peso
Conexión al sistema de medición
- Conector eléctrico o cable de salida
- Señales de salida – tensión, corriente, CANopen, SAE J1939
- Activación y sensibilidad
Propiedades internas de la célula de carga
- Tipo de medición – compresión, tensión o ambas
- Rango de medición
- Precisión – no linealidad, repetibilidad, histéresis, etc.
Propiedades externas de la célula de carga
- Consideraciones ambientales
- Protección contra la intemperie
- Protección contra la corrosión
- Material: acero inoxidable, acero, etc.
- Resistencia a golpes, vibraciones, interferencias electromagnéticas (EMI), interferencias de radiofrecuencia (RFI)
- Cargas extrañas
- Rango de temperatura
- Protección contra sobrecargas
WIKA fabrica sensores de fuerza en plantas de todo el mundo, el lugar de producción dependerá del que proporcione el mayor beneficio a nuestros clientes.
WIKA, soluciones de fuerza inteligentes para OEM
No siempre es fácil elegir las células de carga adecuadas para los sistemas de su maquinaria agrícola. Saber cómo personalizar estos sensores de fuerza puede ser un problema. Para obtener sensores de fuerza OEM resistentes con una vida útil larga y fiable, contacta con los especialistas de producto de WIKA para que te ayuden a realizar un diseño personalizado.
En nuestra página web encontrarás más información sobre WIKA y una visión general de los productos, soluciones y servicios que ofrecemos. En la tienda online de WIKA también encontrarás una amplia gama de instrumentos de medición estándar. Para cualquier pregunta o información, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.