Proyecto de Tractores Mf 283

TRACTORES Y MAQUINARIA PESADA

TRACTORES Y MAQUINARIA

PESADA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA

ALUMNO:

AVILA CORTIJO DEIBY

DOCENTE:

MS. ING. JAVIER BACILIO QUIROZ

2012

TRACTORES Y MAQUINARIA PESADA UNT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO 1

I. INTRODUCCIÓN:

Con el presente Proyecto consiste en el estudio de los Parámetros operacionales del

tractor agrícola Massey Ferguson 283. Dicho proyecto consta en realizar un análisis de

las propiedades energéticas, económicas y ecológicas del tractor agrícola al variar sus

órganos de potencia.

Como sabemos; no todos los tractores agrícolas tienen las mismas capacidades

técnicas, entonces dicha característica restringe a algunos tractores agrícolas que

fueron diseñados para ser explotados en condiciones específicas.

Entonces con referencia a un tractor agrícola, nos podemos hacer las siguientes

preguntas:

¿En que condiciones realmente puede ser explotado este tractor agrícola?

¿Qué pendiente máxima puede ser superara sin ningún problema por este

tractor agrícola?

¿Cuál es el consuno específico de combustible de este tractor agrícola?

¿Cuál es la máxima velocidad que puede alcanzar este tractor agrícola?, entres

muchas mas.

Para responder dichas preguntas y conocer al este Tractor agrícola completamente se

le realiza un análisis denominado Calculo del Control Traccional, que consiste en

analizar las propiedades energéticas, económicas y ecológicas del Tractor y determinar



las condiciones límites de terreno en las cuales es posible la marcha del Tractor con

determinados paramentos de diseño.

1.1. Problema:

1.1.1. Antecedentes:

Desde hace años de formación la agricultura se ha mecanizado en forma tal que hace

solo un par de décadas hubiera sido considerada una fantasía imposible de

desarrollar.

Actualmente, la creciente explosión demográfica y urgente de alimentos en nuestro

país, hace que la cantidad de energía apropiada y los tipos de fuentes de energía

necesarios para producir alimentos de manera eficiente, sean objeto de estudios que

redunde en el desarrollo y mejoramiento de los tractores ya operativos para satisfacer

esas necesidades de la manera más económica posible.

El índole tecnológico en nuestro país no esta desarrollada totalmente en comparación

de países industrializados, no contamos con la suficiente experiencia respecto al

análisis y determinación de las condiciones técnicas mas optimas para realizar

diversas modificaciones estructurales o de reemplazo en los sistemas que conforman

la línea energética de la maquina, como es el caso del sistema Motor- Transmisión y

que reviertan básicamente en un incremento del nivel de eficiencia en sus

propiedades técnico- económicas de explotación, y tan solo considerando la

experiencia practica del personal que esta a cargo de estos trabajos mecánicos.



En nuestro país es común la mala explotación de los tractores agrícolas, es decir

dichas maquinas son explotadas en condiciones para lo cual no fueron diseñadas.

Surgiendo así la necesidad de realizar un análisis de todas las propiedades dinámico

traccionales de una unidad vehicular para asegurar una buena condición de

explotación.

1.1.2. Descripción del problema:

El problema nace como consecuencia de que las tractores agrícolas adquiridas no

han sido diseñadas para explotarlos en condiciones propias y únicas de nuestro país

como son las Condiciones del terreno y del Clima; por lo que estas maquinas tienen

una longevidad menor a la proyectada por el fabricante , por otra parte también no se

cuenta con un stock de repuestos, surgiendo como consecuencia de ello la necesidad

de intercambiar partes y componentes de la maquina por otra del mismo tipo

funcional pero de diferentes características los cuales modifican las propiedades que

definen la calidad del tractor. Las propiedades explotacionales que garantizan la

calidad del tractor son afectadas a causa de lo anteriormente explicado por lo que es

necesario realizar un análisis dinámico traccional de estas propiedades.

Como no se cuenta con el análisis dinámico traccional de las propiedades energéticas

de los tractores agrícolas, justificamos el presente proyecto.

1.1.3. Fundamentación y justificación:

El análisis de las propiedades energéticas, económicas y ecológicas del Tractor

agrícola Massey Ferguson 283 al variar sus órganos de potencia, se realizará para



determinar las condiciones de terreno y las condiciones de régimen de trabajo en que

deberá ser explotado dicho vehículo, aprovechándolo al máximo.

1.1.4. Enunciado del problema:

¿En que condiciones puede ser explotada de la mejor manera dicha unidad vehicular?

¿Se puede realizar un Análisis de las propiedades energéticas, económicas y

ecológicas del vehículo, tractor agrícola Massey Ferguson 283, al variar sus órganos de

potencia?

1.2. Objetivos:

Determinar el Cronograma de Cambio de Velocidades para las Diferentes

marchas del tractor agrícola.

Determinar la Fuerza de Tracción Bruta en las ruedas motrices para cada

marcha del tractor para diferentes velocidades de giro del motor.

Determinar la Fuerza de resistencia de tracción aplicado en los órganos de

tracción (barra de tiro y mecanismos de enganche).

Determinar la Fuerza de Tracción Bruta Máxima en las ruedas motrices para

cada marcha del tractor.

Determinación de la potencia máxima consumida en la barra de tiro para la

tracción de los aperos enganchados al tractor.

Balance de Potencias.

La variación del consumo de combustible por cada 100Km de recorrido.



II. DESARROLLO DEL PROYECTO:

2.1. DATOS DE ENTRADA:





2.2. CALCULO DEL RADIO DE RODADURA

Según chudakov usamos la ecuacion siguiente:

Donde:

: Radio de rodadura

: Diámetro del aro

: Ancho del perfil del neumático,

Reemplazando valores:



2.3. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS QUE INTERVIENEN EN EL

ANÁLISIS DINÁMICO TRACCIONAL DE UN TRACTOR.

Coeficiente de Resistencia del Aire ( )

Según Chudakov (Pág.32), los valores del coeficiente de la resistencia del aire varían en

amplios límites desde:

o Para Camiones : –

o Para Coches Modernos : –

Para nuestro proyecto le asignaremos un valor por considerar que el tractor se

desplaza a bajas velocidades.

Coeficiente de Resistencia a la Rodadura ( )

El coeficiente de resistencia a la rodadura según Chudakov (Apéndice. Tabla 2)

Tipo de Camino Coeficiente de Resistencia a la Rodadura ( )

- De tierra seco 0.03 – 0.05

- Tierras vírgenes baldío compacto 0.05 – 0.07

- Baldío sin labrar 2 – 3 años 0.06 – 0.08

- Rastrojera 0.08 – 0.10

- Campo labrado 0.12 – 0.18

- Preparado para la siembra 0.16 – 0.18

- Turbo-pantanoso desaguado ---

- Nieve apisonada 0.030 – 0.04

Para un camino de tierras vírgenes baldío compacto, seleccionamos:



Coeficiente de Adherencia ( )

Tipo de Camino Coeficiente de Adherencia

- De tierra seco 0.6 – 0.8

- Tierras vírgenes baldío compacto 0.7 – 0.9

- Baldío sin labrar 2 – 3 años 0.6 – 0.8

- Rastrojera 0.6 – 0.8

- Campo labrado 0.5 – 0.7

- Preparado para la siembra 0.4 – 0.6

- Turbo-pantanoso desaguado ---

- Nieve apisonada 0.3 – 0.4

Para un camino tipo rastrojera, seleccionamos:

Rendimiento de la Transmisión

Siendo esta una transmisión por engranajes según Chudakov (Pág.24), el rendimiento de la

transmisión varía en:

Seleccionamos:

Distribución de las cargas en las ruedas:

Ga. 3688 Kg.

Ga1 1490 Kg.

Ga2 2198 Kg.

Comentario: Se considerara que el tractor se encuentra con el máximo lastre admitido, esto

con el fin de analizar en las condiciones de máxima carga.



2.4. CALCULO DE LAS CURVAS CARACTERISTICAS EXTERNAS DE

VELOCIDAD:

Comentario: Los indicadores de las propiedades de tracción y de velocidad de los motores es

mas comodo evaluarlo no mediante las funciones graficas, sino con ayuda de las funciones

analiticas es decir: y

Podemos aproximarla, con suficiente precisión, mediante el método Leiderman, gracias a que

nuestro motor es por aspiración natural; es decir:

[ (

)

]

[ (

)

]

Para motores de combustión interna con LFG, tenemos:

(

)



Donde:

: Potencia del motor en régimen estabilizado

: Potencia máxima del motor

: Par motor en régimen estabilizado,

: Par motor correspondiente al régimen de potencia máxima,

: Par motor máximo,

: Reserva de torque,

: Velocidad del motor en régimen de potencia máxima,

: Velocidad del motor en régimen de par motor máximo,

: Coeficiente de adaptabilidad por régimen del motor.

: Coeficiente de adaptabilidad por torque del motor.

: Coeficientes característicos para un determinado motor.

2.5. CRONOGRAMA DEL CAMBIO DE VELOCIDADES:

Aplicamos la ecuación de la velocidad de desplazamiento del vehículo automotor:

Determinación de todas las relaciones de transmisión de la caja de

velocidades:

Para determinar las relaciones de transmisión del tractor es necesario conocer las velocidades

máximas que se desarrolla a régimen nominal, las cuales son cedidas por el fabricante, pero

para nuestro modelo de tractor estas velocidades son bajas, lo que nos da como resultado



relaciones de transmisión elevadas, y por lo tanto fuerzas de tracción en las ruedas elevadas;

que no cumplen con la primera condición de marcha por ser la fuerza de tracción mayor que

la fuerza de adherencia:

También con respecto al coeficiente de deslizamiento sus curvas salen separadas en cada

marcha, de manera que son incoherentes; por tal motivo se asume velocidades mayores para

las marchas bajas, no excediendo las velocidades máximas.

A continuación se muestra las velocidades asumidas, con las cuales se hallaran las relaciones

de transmisión de cada marcha:

Velocidades

V I V II V III V IV V V V VI V VII V VIII

2.76 4.05 7.43 9.11 11.30 16.57 30.38 37.29

Podemos dejar expresado la potencia fraccional como una relación en función del radio de

rodadura, la velocidad de rotación del cigüeñal del motor, y la reducción de transmisión total:

Para tal objetivo tenemos en cuenta la siguiente relación:

De donde se obtiene:

Relación de transmisión en la caja de velocidades

ucvI ucvII ucvIII ucvIV ucvV ucvVI ucvVII ucvVIII

233.872 159.379 86.876 70.855 57.123 38.955 21.247 17.310

Comentario:



En las trasmisiones de los tractores modernos, nos podemos encontrar, sin asustarnos lo más

mínimo, con valores de relación entre 17 y 3000, muchos pensamos, que estas relaciones no

existen, porque en los catálogos directamente no lo especifican, sin embargo en el catalogo si

se encuentra, pero de manera indirecta, se encuentran como velocidades máximas, que se

encuentran a la velocidad nominal de cada marcha.

2.6. COEFICIENTE DE RESBALAMIENTO:

El coeficiente de resbalamiento es común para toda la característica de tracción del tractor

ya que depende únicamente de la magnitud del esfuerzo de tracción, independientemente de

que con que marcha se obtiene este esfuerzo.

Se usara la siguiente ecuación experimental del ejemplo 2, Chudakov pág. 163:

Donde:

: Coeficiente de utilización del peso de adherencia.

Lo definimos de la siguiente manera:

Y

Donde:

: Peso máximo que se puede utilizar en el tractor para evitar

coeficientes de resbalamientos menores al máximo permisible

el cual es 18%.

Para nuestro caso el lo encontramos con la formula que nos brinda chudakov,

pág. 107:



Donde:

: Fuerza nominal desarrollada en el gancho, ósea en 1° marcha

: Coeficiente de utilización del peso de adherencia para tractores con

ruedas neumáticas, según Chudakov pág. 107 su valor oscila entre

, seleccionamos:

: Coeficiente de carga de las ruedas motrices, según Chudakov

pág. 107 su valor oscila entre , seleccionamos:

Remplazando los datos en las respectivas ecuaciones, no olvidando que se

reemplaza para todas las velocidades y todas las marchas, encontramos los valores del

coeficiente de resbalamiento.

2.7. VELOCIDADES REALES DEL TRACTOR:

Conocidas las velocidades teóricas, podemos determinar las velocidades reales mediante la

ecuación; Chudakov pág. 118:

2.8. BALANCE TRACCIONAL DEL TRACTOR:

2.8.1. FUERZA TANGENCIAL DE TRACCIÓN DESARROLLADA POR EL TRACTOR:

Tenemos:

Donde:

: Fuerza tangencial de tracción desarrollada en las ruedas motrices.



: Par motor en régimen estabilizado.

: Rendimiento de la transmisión.

: Radio de rodadura.

2.8.2. FUERZA DISPONIBLE EN EL GANCHO:

Tenemos:

Donde:

: Fuerza traccional requerida.

: Fuerza de resistencia total del camino.

: Fuerza de resistencia del aire.

: Fuerza de resistencia a la aceleración.

: Peso bruto vehicular.

: Coeficiente de resistencia total del camino.

: Coeficiente de resistencia a la pendiente del camino.

: Coeficiente de resistencia a la rodadura.

Condición de marcha estable :

Marcha a bajas velocidades :

Entonces:



Además:

Y para (terreno sin pendiente)

2.8.3. BALANCE DE POTENCIA DEL TRACTOR:

2.8.3.1. POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE.

Tenemos:

Donde:

: Potencia traccional disponible del vehículo automotor.

: Fuerza traccional disponible del vehículo automotor.

: Velocidad real de desplazamiento del tractor tomando en cuenta el


2.8.3.2. POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE EN EL GANCHO.

Tenemos:

Donde:



: Potencia traccional disponible en el gancho.

: Fuerza disponible en el gancho.

: Velocidad real de desplazamiento del tractor tomando en cuenta el


2.9. FACTOR DINÁMICO:

El pasaporte dinámico del vehículo automotor, es la característica dinámica incluyendo un

nomograma de carga y el diagrama de control de patinaje.

Ahora calculado ya la fuerza de tracción en las ruedas traseras, definidas correctamente para

cada marcha y para cada frecuencia rotacional, pasamos a determinar un factor muy

importante, factor que nos permite comparar nuestro vehículo frente a otros, debido a que

este es un factor adimensional, denominado factor dinámico.

Del balance de tracción del automóvil, se expresa en el caso general de movimiento con la

ecuación:

Se deduce que

Por ello, la relación

, que caracteriza la reserva de la fuerza de tracción que recae

por unidad de peso del tractor, puede servir como índice de sus cualidades dinámicas.

La relación expuesta se denomina factor dinámico y se designa en lo sucesivo con la

letra D, y se calcula por la formula:



2.10. CAPACIDAD PARA VENCER LA PENDIENTE :

Se analizara en l estado límite o sea cuando

De tal manera que hallaremos la pendiente máxima que puede vencer el tractor utilizando la

siguiente formula:

√

Capacidad para vencer la pendiente

n 1º Marcha 2º Marcha 3º Marcha 4º Marcha 5º Marcha 6º Marcha 7º Marcha 8º Marcha

α I α II α III α IV α V α VI α VII α VIII

1000 30.769 25.607 21.329 17.730 14.675 12.064 9.822 7.890

1100 31.124 25.898 21.572 17.936 14.851 12.214 9.951 8.001

1200 31.338 26.074 21.718 18.060 14.956 12.304 10.028 8.068

1300 31.409 26.132 21.767 18.101 14.991 12.335 10.054 8.091

1400 31.338 26.074 21.718 18.060 14.956 12.304 10.028 8.068

1500 31.124 25.898 21.572 17.936 14.851 12.214 9.951 8.001

1600 30.769 25.607 21.329 17.730 14.675 12.064 9.822 7.890

1700 30.274 25.200 20.988 17.443 14.430 11.854 9.641 7.734

1800 29.642 24.680 20.552 17.073 14.115 11.583 9.408 7.533

1900 28.876 24.047 20.022 16.624 13.731 11.254 9.124 7.288

2000 27.979 23.304 19.397 16.094 13.278 10.865 8.789 6.999

2100 26.955 22.454 18.681 15.484 12.757 10.417 8.404 6.666

2200 25.808 21.497 17.873 14.797 12.168 9.911 7.967 6.288

Comentario:

Esto sucede para velocidades mayores a 10 Km/h; el siguiente cuadro nos muestra que

nuestro tractor tiene la capacidad para vencer una pendiente máxima de , en primera

marcha, a régimen de velocidad de torque máximo.



2.11. LAS ACELERACIONES DEL TRACTOR:

Determinación del para las distintas marchas del tractor:

Las aceleraciones para las distintas marchas del tractor:

Donde:

: Aceleración del tractor,

: Aceleración de la gravedad,

: Factor dinámico del tractor.

: Coeficiente de resistencia total del camino

: Factor que considera las masas en rotación.

: Relación de transmisión de la caja de velocidades.

2.12. CONSUMO ECONÓMICO DE COMBUSTIBLE EN EL CAMINO.

Como índice fundamental de la economía de combustible de un automóvil, se considera la

cantidad de combustible en litros que consume cada 100 km de recorrido en movimiento

uniforme, bajo determinadas condiciones de camino.

Tenemos:



Donde:

: Consumo de combustible,

: Potencia traccional requerida,

: Densidad del combustible,

: Rendimiento de la transmisión.

: Consumo especifico de combustible correspondiente al régimen dado

de funcionamiento del motor, en

: Consumo de combustible efectivo del motor en el régimen de máxima

potencia,

: Coeficiente que considera la dependencia del consumo específico de

combustible en función de la velocidad de giro del cigüeñal.

: Coeficiente que considera la dependencia del consumo específico de

combustible en función del grado de utilización de la potencia.

La característica económica del consumo de combustible, es la gráfica de la función:



III. RESULTADOS Y DISCUSION DE RESULTADOS:

3.1. CURVAS CARACTERISTICAS EXTERNAS DE VELOCIDAD:

De las especificaciones tecnicas se obtienen los resultados:

Coeficientes de Leiderman

MeN, (Nm) 274.759

Mr, (%) 16.102

KM 1.161

Kn 1.692

A 0.825

B 1.137

C 0.962

Potencia y torque efectivo del motor (Ne Y Me)

Curvas externas del motor

N Ne (KW) Me (N.m)

1000 32.891 314.084

1100 36.494 316.815

1200 40.018 318.454

1300 43.427 319.000

1400 46.688 318.454

1500 49.765 316.815

1600 52.625 314.084

1700 55.234 310.261

1800 57.556 305.345

1900 59.558 299.337

2000 61.206 292.237

2100 62.465 284.044

2200 63.300 274.759



Comentario:

Estas graficas fueron obtenidas por el método de Leiderman, debido a que no se pudo obtener

las curvas reales del tractor, además por ser de aspiración natural este método es funcional

para el calculo y grafica de las curvas externas de velocidad.

270.000

275.000

280.000

285.000

290.000

295.000

300.000

305.000

310.000

315.000

320.000

325.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

55.000

60.000

65.000

900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Ne

(KW

)

n (rpm)

CURVAS CARACTERISTICAS EXTERNAS DE VELOCIDAD

Ne (KW)

Me (N.m)



3.2. CRONOGRAMA DEL CAMBIO DE VELOCIDADES:

Cronograma del cambio de velocidades

n 1º Marcha 2º Marcha 3º Marcha 4º Marcha

V I (Km/h) V II (Km/h) V III (Km/h) V IV (Km/h)

1000 1.255 1.841 3.377 4.141

1100 1.380 2.025 3.715 4.555

1200 1.505 2.209 4.053 4.969

1300 1.631 2.393 4.390 5.383

1400 1.756 2.577 4.728 5.797

1500 1.882 2.761 5.066 6.211

1600 2.007 2.945 5.404 6.625

1700 2.133 3.130 5.741 7.040

1800 2.258 3.314 6.079 7.454

1900 2.384 3.498 6.417 7.868

2000 2.509 3.682 6.755 8.282

2100 2.635 3.866 7.092 8.696

2200 2.760 4.050 7.430 9.110

Cronograma del cambio de velocidades

5º Marcha 6º Marcha 7º Marcha 8º Marcha

V V (Km/h) V VI (Km/h) V VII (Km/h) V VIII (Km/h)

5.136 7.532 13.809 16.950

5.650 8.285 15.190 18.645

6.164 9.038 16.571 20.340

6.677 9.791 17.952 22.035

7.191 10.545 19.333 23.730

7.705 11.298 20.714 25.425

8.218 12.051 22.095 27.120

8.732 12.804 23.475 28.815

9.245 13.557 24.856 30.510

9.759 14.310 26.237 32.205

10.273 15.064 27.618 33.900

10.786 15.817 28.999 35.595

11.300 16.570 30.380 37.290



Comentario:

Como se puede observar la gama de velocidades que desarrolla el tractor son bajas, esto se

justifica bajo el hecho que de los tractores agrícolas tienen mas importancia en desarrollar

altos torques ósea una elevada fuerza traccional. Cabe resaltar que las velocidades antes

encontradas son teóricas o sea no considera el coeficiente de resbalamiento.

270.000

275.000

280.000

285.000

290.000

295.000

300.000

305.000

310.000

315.000

320.000

325.000

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

55.000

60.000

65.000

900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Ne

(KW

)

n (rpm)

CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES

V I (Km/h)

V II (Km/h)

V III (Km/h)

V IV (Km/h)

V V (Km/h)

V VI (Km/h)

V VII (Km/h)

V VIII (Km/h)

ne

Me



Comentario:

Para nuestro tractor se obtienen relaciones de transmisiones un poco elevadas, pero eso es

razonable debido que los tractores modernos las relaciones de transmisiones oscilan entre 17

y 3000.

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

0.000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000

velo

cid

ad

utr

CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES EN FUNCIÒN DE LAS

RELACIONES DE TRANSMISIÒN

VMAX. (Km/h)

VNOM. (Km/h)

utr I

utr II

utr III

utr IV

utr V

utr VI

utr VII

utr VIII



3.3. COEFICIENTE DE RESBALAMIENTO.

Coeficiente de resbalamiento para las distintas marchas


ϕK δ ϕK δ ϕK δ ϕK δ 1.724 76.697 1.435 55.539 0.997 29.852 0.866 23.645

1.731 77.205 1.442 55.981 1.003 30.142 0.871 23.885

1.734 77.509 1.446 56.245 1.006 30.315 0.874 24.029

1.736 77.610 1.447 56.333 1.007 30.373 0.875 24.077

1.734 77.509 1.446 56.245 1.006 30.315 0.874 24.029

1.731 77.205 1.442 55.981 1.003 30.142 0.871 23.885

1.724 76.697 1.435 55.539 0.997 29.852 0.866 23.645

1.715 75.979 1.426 54.917 0.989 29.445 0.858 23.309

1.703 75.047 1.414 54.112 0.978 28.922 0.848 22.877

1.688 73.892 1.399 53.120 0.965 28.281 0.836 22.349

1.670 72.505 1.381 51.935 0.949 27.521 0.822 21.725

1.649 70.874 1.359 50.552 0.931 26.644 0.805 21.006

1.624 68.986 1.335 48.964 0.910 25.647 0.785 20.191

Coeficiente de resbalamiento para las distintas marchas


ϕK δ ϕK δ ϕK δ ϕK δ 0.739 18.305 0.546 11.429 0.324 5.351 0.270 4.152

0.744 18.498 0.550 11.553 0.327 5.409 0.272 4.197

0.747 18.613 0.552 11.627 0.329 5.444 0.273 4.223

0.748 18.651 0.553 11.652 0.329 5.455 0.274 4.232

0.747 18.613 0.552 11.627 0.329 5.444 0.273 4.223

0.744 18.498 0.550 11.553 0.327 5.409 0.272 4.197

0.739 18.305 0.546 11.429 0.324 5.351 0.270 4.152

0.732 18.036 0.541 11.255 0.321 5.270 0.267 4.090

0.723 17.691 0.534 11.033 0.316 5.166 0.263 4.011

0.712 17.270 0.525 10.762 0.311 5.040 0.258 3.914

0.699 16.773 0.515 10.444 0.304 4.893 0.253 3.801

0.684 16.201 0.503 10.079 0.296 4.723 0.246 3.671

0.667 15.556 0.489 9.668 0.288 4.533 0.239 3.525



Comentario:

El coeficiente de resbalamiento nos sale elevado para velocidades relativamente bajas; y esto

no favorece a la primera condición de marcha; como se puede observar en el grafico, se

constata que el coeficiente de resbalamiento es función únicamente de la fuerza en el gancho,

como vemos que al ir aumentando la fuerza en el gancho el coeficiente de resbalamiento

aumenta,

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

coef

icie

nte

de

resb

ala

mie

nto

PTg

COEFICIENTE DE RESBALAMIENTO

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Series7

Series8



3.4. VELOCIDADES REALES.

Velocidades reales

VR I

(Km/h)

VR II

(Km/h)

VR III

(Km/h)

VR IV

(Km/h)

VR V

(Km/h)

VR VI

(Km/h)

VR VII

(Km/h)

VR VIII

(Km/h)

0.292 0.818 2.369 3.162 4.196 12.231 13.070 16.246

0.315 0.891 2.595 3.467 4.605 13.435 14.368 17.863

0.339 0.967 2.824 3.775 5.016 14.644 15.669 19.481

0.365 1.045 3.057 4.087 5.432 15.860 16.972 21.102

0.395 1.128 3.295 4.404 5.852 17.085 18.280 22.728

0.429 1.216 3.539 4.728 6.279 18.321 19.593 24.358

0.468 1.310 3.791 5.059 6.714 19.569 20.912 25.994

0.512 1.411 4.051 5.399 7.157 20.833 22.238 27.636

0.563 1.521 4.321 5.748 7.610 22.114 23.572 29.286

0.622 1.640 4.602 6.109 8.074 23.414 24.915 30.945

0.690 1.770 4.896 6.483 8.550 24.734 26.267 32.612

0.767 1.912 5.203 6.869 9.039 26.076 27.629 34.288

0.856 2.067 5.524 7.271 9.542 27.443 29.003 35.976



Comentario:

Como se nota en la grafica las velocidades reales son menores que las velocidades teóricas, ya

para hallar su valor ahora se toma en cuenta el coeficiente de resbalamiento, ya que al existir

un resbalamiento del tractor en el terreno que se encuentra, no podrá desarrollar las

velocidades dadas por el fabricante

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

V (

km

/s)

Pgancho (KN)

VELOCIDAD VS FUERZA EN EL GANCHO

1° Marcha

2° Marcha

3° Marcha

4° Marcha

5° Marcha

6° Marcha

7° Marcha

8° Marcha

VREAL 1

VREAL 2

VREAL 3

VREAL 4

VREAL 5

VREAL 6

VREAL 7

VREAL 8



3.5. FUERZA TANGENCIAL DE TRACCION DESARROLLADA POR EL TRACTOR:

Fuerza tangencial de tracción disponible

n 1º Marcha 2º Marcha 3º Marcha

Me PT I (KN) PT II (KN) PT III (KN)

1000 314.084 86.834 59.176 32.256

1100 316.815 87.589 59.690 32.536

1200 318.454 88.042 59.999 32.705

1300 319.000 88.193 60.102 32.761

1400 318.454 88.042 59.999 32.705

1500 316.815 87.589 59.690 32.536

1600 314.084 86.834 59.176 32.256

1700 310.261 85.777 58.455 31.863

1800 305.345 84.418 57.529 31.358

1900 299.337 82.757 56.397 30.741

2000 292.237 80.794 55.059 30.012

2100 284.044 78.529 53.516 29.171

2200 274.759 75.962 51.767 28.217

Fuerza tangencial de tracción disponible

4º Marcha 5º Marcha 6º Marcha 7º Marcha 8º Marcha

PT IV (KN) PT V (KN) PT VI (KN) PT VII (KN) PT VIII (KN)

26.308 21.209 14.464 7.889 6.427

26.536 21.393 14.589 7.957 6.483

26.673 21.504 14.665 7.999 6.516

26.719 21.541 14.690 8.012 6.528

26.673 21.504 14.665 7.999 6.516

26.536 21.393 14.589 7.957 6.483



26.308 21.209 14.464 7.889 6.427

25.987 20.951 14.288 7.793 6.349

25.576 20.619 14.061 7.669 6.248

25.072 20.213 13.784 7.518 6.125

24.478 19.734 13.458 7.340 5.980

23.791 19.180 13.080 7.134 5.812

23.014 18.553 12.653 6.901 5.622

Comentario:

Se puede observar al realizar los cálculos se obtuvo que el valor máximo de fuerza

traccional es de .

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

100.000

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

PT (

KN

)

V (Km/h)

FUERZA TRACCIONAL vs VELOCIDADES REALES

PT I (KN)

PT II (KN)

PT III (KN)

PT IV (KN)

PT V (KN)

PT VI (KN)

PT VII (KN)

PT VIII (KN)



3.6. FUERZA DISPONIBLE EN EL GANCHO.

Fuerza disponible en el gancho


PGancho I (KN) PGancho II (KN) PGancho III (KN) PGancho IV (KN)

1000 85.025 57.367 30.447 24.499

1100 85.780 57.881 30.727 24.727

1200 86.233 58.190 30.896 24.865

1300 86.384 58.293 30.952 24.910

1400 86.233 58.190 30.896 24.865

1500 85.780 57.881 30.727 24.727

1600 85.025 57.367 30.447 24.499

1700 83.968 56.646 30.054 24.178

1800 82.609 55.720 29.549 23.767

1900 80.948 54.588 28.932 23.263

2000 78.985 53.251 28.203 22.669

2100 76.720 51.707 27.362 21.982

2200 74.153 49.958 26.408 21.205

Fuerza disponible en el gancho


PGancho V (KN) PGancho VI (KN) PGancho VII (KN) PGancho VIII (KN)

19.400 12.655 6.080 4.618

19.584 12.780 6.148 4.674

19.695 12.856 6.190 4.707

19.732 12.881 6.203 4.719

19.695 12.856 6.190 4.707

19.584 12.780 6.148 4.674

19.400 12.655 6.080 4.618

19.142 12.479 5.984 4.540

18.810 12.252 5.860 4.439

18.404 11.976 5.709 4.316

17.925 11.649 5.531 4.171

17.372 11.271 5.325 4.003

16.745 10.844 5.092 3.813



Comentario:

En la grafica siguiente tenemos la relacion de la fuerza disponible en el gancho vs. La

velocidad real donde se nota que se obtiene una fuerza en el gancho maxima de a

una velocidad de

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

100.000

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

Pg

an

cho

(K

N)

Vreal (Km/h)

FUERZA EN EL GANCHO vs VELOCIDAD REAL

VR I (Km/h)

VR II (Km/h)

VR III (Km/h)

VR IV (Km/h)

VR V (Km/h)

VR VI (Km/h)

VR VII (Km/h)

VR VIII (Km/h)



3.7. POTENCIA DE TRACCION DISPONIBLE:

Potencia traccional disponible


NT I (KW) NT II (KW) NT III (KW) NT IV (KW)

1000 7.052 13.454 21.227 23.105

1100 7.653 14.780 23.455 25.556

1200 8.281 16.110 25.656 27.971

1300 8.946 17.447 27.819 30.334

1400 9.661 18.795 29.932 32.632

1500 10.437 20.154 31.985 34.849

1600 11.283 21.527 33.963 36.968

1700 12.207 22.909 35.853 38.971

1800 13.214 24.299 37.638 40.839

1900 14.306 25.688 39.299 42.549

2000 15.483 27.066 40.813 44.077

2100 16.738 28.417 42.157 45.397

2200 18.062 29.722 43.301 46.479

Potencia traccional disponible


NT V (KW) NT VI (KW) NT VII (KW) NT VIII (KW)

24.721 49.140 28.641 29.004

27.365 54.447 31.760 32.167

29.965 59.654 34.813 35.263

32.502 64.718 37.774 38.263

34.959 69.596 40.615 41.140

37.316 74.246 43.309 43.864

39.554 78.623 45.826 46.406

41.651 82.682 48.138 48.738

43.585 86.374 50.217 50.829

45.332 89.651 52.033 52.650

46.866 92.460 53.556 54.171

48.158 94.746 54.754 55.359

49.178 96.452 55.597 56.185



0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

NT

(K

W)

Vreal (Km/h)

POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE vs VELOCIDAD REAL

NT I (KW)

NT II (KW)

NT III (KW)

NT IV (KW)

NT V (KW)

NT VI (KW)

NT VII (KW)

NT VIII (KW)



3.8. POTENCIA DEL GANCHO DISPONIBLE.

Potencia en el gancho


NGancho I (KW) NGancho II (KW) NGancho III (KW) NGancho IV (KW)

1000 6.905 13.043 20.037 21.516

1100 7.495 14.332 22.151 23.814

1200 8.111 15.624 24.237 26.074

1300 8.762 16.922 26.283 28.281

1400 9.462 18.228 28.277 30.419

1500 10.221 19.544 30.206 32.474

1600 11.048 20.868 32.059 34.426

1700 11.949 22.200 33.818 36.259

1800 12.930 23.535 35.467 37.950

1900 13.993 24.864 36.986 39.479

2000 15.136 26.176 38.353 40.820

2100 16.353 27.456 39.543 41.945

2200 17.631 28.684 40.525 42.825

Potencia en el gancho


NGancho V (KW) NGancho VI (KW) NGancho VII (KW) NGancho VIII (KW)

22.613 42.994 22.073 20.840

25.051 47.696 24.540 23.191

27.444 52.295 26.940 25.474

29.773 56.748 29.246 27.659

32.018 61.011 31.430 29.719

34.161 65.040 33.463 31.624

36.180 68.790 35.318 33.344

38.055 72.214 36.964 34.851

39.761 75.262 38.372 36.113

41.275 77.886 39.514 37.101

42.570 80.031 40.357 37.784

43.616 81.643 40.871 38.130

44.383 82.662 41.024 38.107



Comentario:

Como se puede observar que al aumentar la fuerza de tracción en el gancho, comienza la

sobrecarga en el motor, cae su ´potencia y como consecuencia se reduce la potencia de

tracción en el gancho.

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

Ng

an

cho

(K

W)

Pgancho (KN)

POTENCIA EN EL GANCHO vs FUERZA EN EL GANCHO

NGancho I (KW)

NGancho II (KW)

NGancho III (KW)

NGancho IV (KW)

NGancho V (KW)

NGancho VI (KW)

NGancho VII (KW)

NGancho VIII (KW)



3.9. FACTOR DINAMICO:

Factor dinámico


D I D II D III D IV

1000 2.400 1.636 0.892 0.727

1100 2.421 1.650 0.899 0.733

1200 2.433 1.658 0.904 0.737

1300 2.438 1.661 0.906 0.739

1400 2.433 1.658 0.904 0.737

1500 2.421 1.650 0.899 0.733

1600 2.400 1.636 0.892 0.727

1700 2.371 1.616 0.881 0.718

1800 2.333 1.590 0.867 0.707

1900 2.287 1.559 0.850 0.693

2000 2.233 1.522 0.830 0.677

2100 2.171 1.479 0.806 0.658

2200 2.100 1.431 0.780 0.636

Factor dinámico


D V D VI D VII D VIII

0.586 0.400 0.218 0.178

0.591 0.403 0.220 0.179

0.594 0.405 0.221 0.180

0.595 0.406 0.221 0.180

0.594 0.405 0.221 0.180

0.591 0.403 0.220 0.179

0.586 0.400 0.218 0.178

0.579 0.395 0.215 0.175

0.570 0.389 0.212 0.173

0.559 0.381 0.208 0.169

0.545 0.372 0.203 0.165

0.530 0.362 0.197 0.161

0.513 0.350 0.191 0.155



Comentario:

De los cálculos hallados notamos que nuestro tractor tiene un factor dinámico máximo de

2.438 en 1° marcha y en régimen de velocidad nominal.

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

FAC

TO

R D

INA

MIC

O, D

VELOCIDAD, V(Km/h)

FACTOR DINÁMICO vs. VELOCIDAD

D I

D II

D III

D IV

D V

D VI

D VII

D VIII



3.10. LAS ACELERACIONES DEL TRACTOR.

Aceleraciones del tractor en las distintas marchas


j I (m/s^2) j II (m/s^2) j III (m/s^2) j IV (m/s^2)

1000 0.011 0.015 0.027 0.033

1100 0.011 0.015 0.028 0.033

1200 0.011 0.016 0.028 0.033

1300 0.011 0.016 0.028 0.033

1400 0.011 0.016 0.028 0.033

1500 0.011 0.015 0.028 0.033

1600 0.011 0.015 0.027 0.033

1700 0.010 0.015 0.027 0.032

1800 0.010 0.015 0.026 0.032

1900 0.010 0.015 0.026 0.031

2000 0.010 0.014 0.025 0.030

2100 0.010 0.014 0.024 0.030

2200 0.009 0.013 0.024 0.028

Aceleraciones del tractor en las distintas marchas


j V (m/s^2) j VI (m/s^2) j VII (m/s^2) j VIII (m/s^2)

0.040 0.056 0.086 0.096

0.040 0.056 0.087 0.097

0.041 0.056 0.088 0.098

0.041 0.057 0.088 0.098

0.041 0.056 0.088 0.098

0.040 0.056 0.087 0.097

0.040 0.056 0.086 0.096

0.039 0.055 0.085 0.095

0.039 0.054 0.083 0.092

0.038 0.053 0.081 0.090

0.037 0.051 0.079 0.087

0.036 0.050 0.076 0.083

0.035 0.048 0.072 0.079



Comentario:

Podemos notar que las aceleraciones son muy bajas casi insignificantes, el motivo de esto es

que el tractor trabaja a velocidades bajas podiendo asi elevar su torque.

Dentro de la gama de aceleraciones que se hallaron las mas altas se obtuvieron en la ultima

marcha, teniendo un valor maximo de

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

j (m

/s^

2)

V (Km/h)

GRAFICA DE ACELERACIONES

j I (m/s^2)

j II (m/s^2)

j III (m/s^2)

j IV (m/s^2)

j V (m/s^2)

j VI (m/s^2)

j VII (m/s^2)

j VIII (m/s^2)



3.11. CONSUMO DE COMBUSTIBLE PARA DISTINTAS CARRETERAS.

Consumo de combustible

n n/nN Kn Pw Pj

1000 0.455 1.00 0 4617.999

1100 0.500 0.99 0 4673.880

1200 0.545 0.98 0 4707.409

1300 0.591 0.97 0 4718.585

1400 0.636 0.97 0 4707.409

1500 0.682 0.96 0 4673.880

1600 0.727 0.96 0 4617.999

1700 0.773 0.96 0 4539.765

1800 0.818 0.97 0 4439.179

1900 0.864 0.97 0 4316.240

2000 0.909 0.98 0 4170.949

2100 0.955 0.99 0 4003.305

2200 1.000 1.01 0 3813.308

Resolveremos para tres distintas carreteras:

1° CARRETERA

ψ1 0.05

2° CARRETERA

ψ2 0.112

3° CARRETERA

ψ3 0.144



Para la 1° carretera, tenemos los resultados siguientes:

1° Carretera: Consumo de combustible

Pψ (N) Pψ +Pw (N) Ptotal (N) UN KUN ge (gr/KW.h) Qs (L/100Km) 2894.342 2894.342 7512.341 0.3853 1.027 299.414 30.249

2894.342 2894.342 7568.223 0.3824 1.030 296.724 29.978

2894.342 2894.342 7601.751 0.3807 1.031 294.276 29.730

2894.342 2894.342 7612.928 0.3802 1.032 292.077 29.508

2894.342 2894.342 7601.751 0.3807 1.031 290.142 29.313

2894.342 2894.342 7568.223 0.3824 1.030 288.492 29.146

2894.342 2894.342 7512.341 0.3853 1.027 287.154 29.011

2894.342 2894.342 7434.108 0.3893 1.023 286.160 28.910

2894.342 2894.342 7333.521 0.3947 1.018 285.549 28.849

2894.342 2894.342 7210.582 0.4014 1.011 285.362 28.830

2894.342 2894.342 7065.291 0.4097 1.003 285.642 28.858

2894.342 2894.342 6897.647 0.4196 0.994 286.431 28.938

2894.342 2894.342 6707.651 0.4315 0.983 287.768 29.073




4058.191 4058.191 8732.071 0.4647 0.954 275.027 38.958

4058.191 4058.191 8765.600 0.4630 0.956 272.732 38.633

4058.191 4058.191 8776.776 0.4624 0.956 270.687 38.344

4058.191 4058.191 8765.600 0.4630 0.956 268.901 38.091

4058.191 4058.191 8732.071 0.4647 0.954 267.397 37.878

4058.191 4058.191 8676.190 0.4677 0.952 266.200 37.708

4058.191 4058.191 8597.956 0.4720 0.948 265.346 37.587

4058.191 4058.191 8497.370 0.4776 0.944 264.878 37.521

4058.191 4058.191 8374.431 0.4846 0.938 264.842 37.516

4058.191 4058.191 8229.140 0.4931 0.932 265.294 37.580

4058.191 4058.191 8061.496 0.5034 0.924 266.292 37.721

4058.191 4058.191 7871.499 0.5156 0.915 267.901 37.949






5222.039 5222.039 9895.920 0.5277 0.907 261.308 47.631

5222.039 5222.039 9929.448 0.5259 0.908 259.075 47.224

5222.039 5222.039 9940.625 0.5253 0.908 257.115 46.866

5222.039 5222.039 9929.448 0.5259 0.908 255.436 46.560

5222.039 5222.039 9895.920 0.5277 0.907 254.058 46.309

5222.039 5222.039 9840.038 0.5307 0.905 253.009 46.118

5222.039 5222.039 9761.805 0.5349 0.902 252.326 45.993

5222.039 5222.039 9661.218 0.5405 0.898 252.056 45.944

5222.039 5222.039 9538.279 0.5475 0.894 252.253 45.980

5222.039 5222.039 9392.988 0.5560 0.889 252.982 46.113

5222.039 5222.039 9225.344 0.5661 0.882 254.318 46.356

5222.039 5222.039 9035.348 0.5780 0.876 256.346 46.726

20.000

22.500

25.000

27.500

30.000

32.500

35.000

37.500

40.000

42.500

45.000

47.500

50.000

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

Qs(

L/1

00

Km

)

VELOCIDAD, V(Km/h)

CONSUMO DE COMBUSTIBLE vs VELOCIDAD

ψ1

ψ2

ψ3



Comentario:

Luego de analizar el consumo de combustible del tractor para tres tipos de carreteras, se logro

obtener el maximo consumo de combustible, siendo este el valor de 48.087 Lt/100Km, en la

tercera carretera.

En esta grafica se puede observar que el consumo aumenta conforme baja la velocidad, esto

parecería una contradicción, pero hay que tener en cuenta que también esta aplicado una

fuerza en el gancho y esta disminuyendo conforme baja la velocidad, por lo que su consumo

decrece, es decir, a cada velocidad se le esta aplicando la capacidad de carga máxima en el

gancho.

IV. CONCLUSIONES.

Los tractores agrícolas en general tienen como dependencia principal para las

características de tracción a la fuerza de tracción en el gancho.

Es posible determinar las propiedades dinámico traccionales y económicas del

vehículo por medio del modelo matemático teniendo en cuenta cierta variación en

los resultados con respecto a los valores indicados por el fabricante.

La variación de las propiedades explotaciones tales como velocidad, fuerza de

tracción, potencia disponible o factor dinámico influyen directamente en las

propiedades de la aceleración y consumo de combustible.

Si se evaluaran experimentalmente las propiedades traccionales como fuerza de

tracción, fuerza de resistencia, potencia disponible, etc. se encontraría variaciones

con respecto al modelo teórico similares a las encontradas para la aceleración y

consumo de combustible.

La mayor fuerza de tracción y factor dinámico para el vehículo sucederá siempre en

la primera posición de la caja de velocidades y tendrá relación directa con la máxima

pendiente y condiciones de camino que puede vencer el vehículo.



Las velocidades máximas del funcionamiento del vehículo disminuyen a medida que

empeoran las condiciones del camino y crece el coeficiente de resistencia del camino

debido al gasto de potencia necesario para vencer dichas resistencias con las mismas

velocidades.

De la gráfica del cronograma de cambio de velocidades en función de la variación de

las relaciones de transmisión, vemos que a medida que aumenta la relación de

transmisión la velocidad disminuye, lo cual justifica que las velocidades disminuyen

para marchas menores, ya que a marchas menores le corresponden relaciones de

transmisión mayores.

De la misma manera vemos que la potencia de tracción disminuye a medida que

pasamos de una marcha a otra más alta, con lo cual se demuestra de que conforme se

pasa a una marcha más alta, va disminuyendo la exigencia de par motor. De la gráfica

de la fuerza de tracción en función de la velocidad, vemos que a medida que aumenta

la velocidad disminuye el par motor.

El factor dinámico en una misma marcha aumenta hasta un máximo y luego otra vez

empieza a disminuir, alcanzando sus valores máximos en las cercanías de la

velocidad máxima, también vemos que los valores del factor dinámico van

disminuyendo conforme vamos subiendo de marcha.

En las aceleraciones del tractor, vemos también que en una misma marcha aumenta

hasta un máximo y luego otra vez empieza a disminuir, alcanzando sus valores

máximos en las cercanías de la velocidad máxima que puede alcanzar el vehículo,

esto es porque la aceleración depende en forma directa del valor del factor dinámico.

De la gráfica de la aceleración con la velocidad vemos que a medida que la velocidad

del vehículo va aumentando se requiere mas exigencia de aceleración.

Del análisis del consumo de combustible para los tres tipos de carretera analizados,

vemos que a mayor ψ, mayor será el consumo de combustible.



V. BIBLIOGRAFIA:

M.S JOVAJ. “MOTORES DE AUTOMOVIL” Ed. MIR. Moscú 1982.

D. A. Chudakov, "FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA Y EL CÁLCULO DE TRACTORES Y

AUTOMÓVILES". Ed. MIR. Moscú 1977.

VI. ANEXOS:

Especificaciones tecnicas del tractor.

Algoritmo para los calculos necesarios en excel.

Documents

Proyecto de Tractores Mf 283