Desarrollo de un transductor de fuerzas para la evaluación de implementos integrales a tractores categoría ll “basado en el diseño de vigas sometidas a esfuerzos flexionantes y torsionales”

Abstract

"La determinación de las fuerzas que los implementos agrícolas requieren sobre los tractores ha sido de suma importancia e interés, ya que este fenómeno se encuentra involucrado en numerosas investigaciones realizadas a través de muchos años. Como lo es en la realización de Normas Mexicanas de implementos donde la prueba de potencia necesaria para efectuar la tracción del equipo sujeto a evaluación ha sido tomado como uno de los parámetros mas importantes a medir. Debido a esto se diseño un transductor de fuerzas para la evaluación de implementos integrales al tractor categoría ll, que van de 40 – 100 hp, y una fuerza de tiro en el rango de 33 – 60 KN para tractores de doble tracción y de 27 – 45 KN de tracción sencilla. El transductor fue basado en el diseño de vigas sometidas a esfuerzos flexionantes y torsionantes, consta de dos subconjuntos uno que va hacia el tractor y otro hacia el implemento y dos sensores que nos permite medir las fuerzas de reacción del suelo así como determinar la transferencia de peso del implemento hacia el tractor y la localización de la fuerza resultante. Para su realización la propuesta se dividió en tres etapas: 1) Incluyo la determinación de fuerzas máximas encontradas en pruebas de campo, 2) Involucra el diseño del transductor de flexión, 3) Finalmente la construcción de la barra sensora y el transductor axial. Los sensores constituyen la parte mas importante del transductor, a uno se le denomino barra sensora, sometida a flexión y torsión, con un esfuerzo de cedencia de 345 Mpa y una sección transversal que permite un factor de seguridad de 2.9, para cargas en fx=30 KN y en fy=13 KN. Para la determinación de su sección transversal fue necesario realizar un programa en Excel basándonos en las ecuaciones propuestas por Johnson y Voorthees (1979) y Timoshenko (1979). En la evaluación de la barra sensora se encontró una sensitividad cruzada menor al 2.5 %. El transductor axial (compresión) diseñado tiene una capacidad de carga de 70 KN con un factor de seguridad de 2.5, permitiendo con esto medir la transferencia de peso y la posición de la fuerza resultante."