Tras
conocer de forma general el funcionamiento de una cosechadora, a continuación
se describirán los componentes fundamentales que intervienen en el proceso. Normalmente
en una cosechadora se distinguen tres partes o mecanismos fundamentales: el
mecanismo de siega, el de trilla y el de separación y limpia.
La
siega del cereal tiene lugar en la plataforma de corte, que está compuesta por los
siguientes elementos y dispositivos:
3.1.1.
Barra de corte.
Es
la encargada de cortar la mies. Es una guadañadora provista de una pletina
móvil sobre la que se disponen unas cuchillas y unos dedos fijos unidos al
bastidor de la plataforma. El corte se produce al ser atrapadas las plantas
entre los dedos y las cuchillas por cizalladura en su movimiento de vaivén,
producido por un brazo.
La
capacidad de trabajo de una cosechadora viene determinada teóricamente por la
anchura de la barra de corte, aunque en realidad el factor limitante es la
cantidad de paja que pueden trabajar los sacudidores. La anchura de la barra
de corte viene determinada por las dimensiones del cilindro desgranador y
cóncavo, normalmente esta relación tiene un valor
constante para que la operación sea lo más homogénea posible, siendo el
más usual 0,3. La anchura de trabajo de una cosechadora autopropulsada puede
oscilar entre 2 y 6 metros.
La
altura de la barra de corte puede regularse y equiparse con dedos auxiliares
levantamies, para adaptarla a los diferentes cultivos que se deseen cosechar.
3.1.2.
Molinete.
Tiene
la misión de acercar la mies hacia la barra de corte para, una vez segada,
empujarla sobre el sinfín alimentador, evitando que puede caerse por delante
de la barra. Es una especie de jaula metálica, que gira alrededor de un eje
central. formada por una serie de dedos. Estos dedos deber ser verticales para
que estén paralelos al vegetal que se quiere cortar, de esta forma se
consigue mejorar la eficiencia del sistema de trilla y disminuir las pérdidas
de grano. Para ello se recurre a un sistema articulado formado por dos
circunferencias circunscritas, actuando una de ellas como rueda conductora y
la otra como rueda conducida.
El
molinete admite varias regulaciones en cuanto a su velocidad de giro y
posiciones en altura y en avance respecto a la cuchilla de corte. El diámetro
del molinete es de 100 a 150 cm, y su velocidad de giro oscila entre 15 y 25
r.p.m.
3.1.3.
Tornillo de arquímedes.
El
órgano de alimentación consiste en un tornillo sinfín alimentador cuya
misión es la de canalizar toda la mies segada por la barra de corte hacia el
centro de la plataforma de corte donde es recogida por los dedos retráctiles
y empujada sobre la banda elevadora.
La
banda elevadora está constituida por dos o tres cadenas unidas mediante
angulares de chapa de borde dentado, que empujan a la mies a través de la
rampa inclinada que asciende hasta el cilindro desgranador.
Es
el encargado de separar el grano de las espigas y de la paja. Los órganos
fundamentales del mecanismo de trilla son el cilindro desgranador y el
cóncavo, con los que se separa alrededor del 90% de los granos.Normalmente
del 90% del grano que se separa en el cilindro desgranador y cóncavo el 80%
cae por el cóncavo y el 20% restante pasa a los sacudidores.
3.2.1.
Cilindro desgranador y cóncavo.
Es
donde realmente se produce la trilla. Existen dos tipos de cilindros
desgranadores:
De
dientes o dedos. Están formados por barras longitudinales con resaltes verticales o
dedos. El cilindro desgranador está formado por dos partes; una móvil o
cilindro y una estática o cóncavo. El cilindro va girando y sus dedos se
van insertando entre los dedos del cóncavo. Entre ambos queda un hueco
donde por fricciones se produce la separación del grano de la espiga. En
él se tritura toda la planta. La separación entre los dedos ha de ser la
idónea para que no se rompan los granos y viene determinada en función
del tamaño medio de los mismos.
De
barras. Está formado por una estructura de discos trasversales unidos
mediante un eje central. Sobre los discos se fijan unas barras cuya zona
exterior es estriada, dispuesta con sus ranuras orientadas en sentidos
opuestos. Con ello se consigue que las estrías empriman a la mies un
movimiento de zigzag evitando que se amontone en un solo lado a su paso
por la trilla y la separación del grano de la paja. Los cilindros de
barras producen menos ruido y mejoran la eficacia de la trilla para las
mismas condiciones de trabajo que los cilindros de dedos.
Hoy
en día es común el empleo de cilindros desgranadores de flujo axial. La masa
entra paralela a éste. Está formado por unas barras helicoidales en el
primer tramo y longitudinales en un segundo tramo. En la parte más alta estas
barras ya son lisas.
3.2.2.
Eficiencia del sistema de trilla.
La
separación entre el cilindro y el cóncavo es regulable para poder adaptar
así el sistema de trilla al cultivo que deseamos recolectar. Existen una
serie de parámetros geométricos que relacionan entre sí al cilindro y al
cóncavo. Estos parámetros son la separación a la entrada (S1) y la
separación a la salida (S2) entre ambos elementos. La separación a la
entrada ha de ser mayor que a la salida (S1>S2), para que la planta pueda
pasar desde la banda elevadora hasta el sistema de trilla. La separación de
la entrada es de 13 a 18 mm y la de la salida normalmente es menor al
diámetro medio (dm) de los granos.
Respecto
al cóncavo, se caracteriza por el ángulo de trilla, que varía entre 100º y
120º, determinado por el sector que abarca desde la entrada hasta la
descarga. La longitud de dicho sector y su anchura establecen la superficie de
trilla. Esta longitud está comprendida entre 50 y 65 cm, según el diámetro
del cilindro.
A
mayor número de revoluciones del cilindro, la eficiencia de trilla es mayor y
las pérdidas de grano menores, aunque también hay más peligro de daños por
rotura del grano.
Las
funciones que realiza el sistema de limpia de una cosechadora son:
La
separación del grano de la paja.
La
limpieza del grano o separación del tamo, envolturas de polvo y semillas
extrañas.
Los
órganos de separación y limpia de una cosechadora convencional son:
3.3.1.
Sacudidores.
Consiste
en una criba única o conjunto de cribas con amplios agujeros y con movimiento
de vaivén, que sirve para separar el resto del grano (10%) que queda entre la
paja. Están formados por un conjunto de rejillas calibradas que permiten el
paso del grano y de la paja corta.
Puede
estar formado por un solo elemento o por varios elementos dentados en forma de
rampas oscilatorias accionadas por el cigüeñal, cuyo radio de muñequilla
varía entre 4 y 10 cm, desplazándose adelante y atrás a un ritmo de 200 a
250 oscilaciones por minuto. Esta rejilla tiene una pendiente desde la zona de
carga del cilindro de 8 a 15º, y ha de ser suficiente para que se separe el
grano que queda sin trillar.
El
tamaño del sacudidor es uno de los parámetros que en gran medida condicionan
la capacidad de asimilación de producto de la cosechadora. Normalmente se
estima entre 1 y 1,2 kg/s por metro cuadrado de superficie.
3.3.2.
Caja de limpia.
Los
granos y la paja corta e impurezas son vertidas desde los sacudidores al
sistema de limpieza, donde se produce la separación del grano de la paja.
Este sistema de limpieza está formado por una o varias cribas, con un
movimiento oscilante para separar el grano de la paja corta y del tamo, que
son arrastrados por la corriente del ventilador.
Los
primeros granos desprendidos caen sobre la parte anterior de las cribas, más
cercana al cóncavo debajo del cilindro desgranador, que está formada por una
bandeja de orificios, llamada bandeja de grano. Las diferentes cribas están
dotadas de una pendiente para facilitar la caída del grano, y van colocadas
en tandas (una superior y otra inferior). La criba superior elimina los restos
de paja y la inferior deja el grano limpio.
Las
cribas vibran con un movimiento oscilatorio de 200 a 300 oscilaciones por
minuto. La superficie de la criba superior está comprendida entre 1,7 y 2,2
m2 por metro de anchura del cilindro, mientras que la inferior oscila entre
1,2 y 1,4 m2.
Debajo
de las cribas existe un ventilador que genera una corriente de aire que separa
las partículas más pesadas (grano) de las más ligeras (tamo, impurezas).
También se encuentra un tornillo sinfín que sirve para recoger los trozos de
espiga sin desgranar que puedan caer desde el final de los sacudidores y
cribas. Mediante los canales de retorno estas espigas se incorporan de nuevo
al cilindro desgranador para ser trilladas.El
grano ya separado se almacena en una tolva.
