Aportaciones a la mecanización de la siembra del ajo. Diseño de una sembradora neumática de precisión

Abstract

[EN] A B S T R A C T This thesis addresses the design, construction and evaluation of a pneumatic precision planter for growing garlic, satisfying the conditions of Mexican farms, defined by its climate, its soil, its practices and its resources (capital, labor hand, seed ...). The document starts with a review on the cultivation of garlic and the state of the art in terms of seeding equipment. Preliminary tests which analyze the efficiency of mechanical planting of different business models are made. A test bench to assess the dosing device developed in this thesis is designed and built a. An original garlic dosing system, based on the principle of pneumatic suction is designed and built. The evaluation of the device is made in laboratory using statistical techniques based on analysis of variance (ANOVA). A pneumatic precision seeder provided with the dosing system developed in this thesis is designed and built. The seeder also includes the following main elements: tool holder bar, suspension and transmission module, vacuum generating system and disc drive system. Likewise, the prototype undergoes a double dynamic test, on ground and land. The statistical treatment of the corresponding data is performed to study the influence of different parameters (working speed, vacuum level, frequency and intensity of oscillations caused in the hopper and fill level of the hopper) on the performance of the machine. From the results the seeder is adjusted and optimized in order to obtain a favorable assessment of its work.

[ES] R E S U M E N La presente tesis doctoral aborda el diseño, construcción y evaluación de una sembradora neumática de precisión para el cultivo del ajo, que satisfaga las condiciones de las explotaciones mexicanas, definidas su clima, su suelo, sus prácticas y sus recursos (capital, mano obra, semilla...). Se parte de una revisión sobre el cultivo del ajo y el estado de la técnica en cuanto a los equipos de siembra. Se realizan unas pruebas preliminares que analizan la eficiencia de la siembra mecánica de diferentes modelos comerciales. Se diseña y construye un banco de pruebas, necesario para la evaluación del dispositivo de dosificación desarrollado en la tesis. Se diseña y construye un sistema dosificador original para semilla de ajo, basado en el principio de aspiración neumática. La evaluación del dispositivo se realiza en laboratorio mediante técnicas estadísticas basadas en análisis de la varianza (ANOVA). Se diseña y construye una sembradora neumática de precisión provista del sistema dosificar desarrollado en esta tesis. Además, incluye los siguientes elementos principales: barra porta-herramienta, módulo de suspensión y transmisión, sistema de generación de vacío y sistema de accionamiento de discos. Igualmente, el prototipo se somete a un doble ensayo dinámico, en terreno firme y en suelo de labor. Se realiza el tratamiento estadístico de los datos correspondiente para estudiar la influencia de diferentes parámetros (velocidad de trabajo, nivel de vacío, frecuencia e intensidad de oscilaciones provocadas en la tolva y nivel de llenado de la tolva) sobre el desempeño de la máquina. A partir de los resultados se optimiza el ajuste de la sembradora obteniendo una evaluación favorable de su trabajo.

[CA] R E S U M La present tesi doctoral aborda el disseny, construcció i avaluació d'una sembradora pneumàtica de precisió per al cultiu de l'all, que satisfaci les condicions de les explotacions mexicanes, definides pel seu clima, la seva terra, les seves pràctiques i els seus recursos (capital, mà d'obra, llavor ...). Es parteix d'una revisió sobre el cultiu de l'all i l'estat de la tècnica pel que fa als equips de sembra. Es realitzen unes proves preliminars que analitzen l'eficiència de la sembra mecànica de diferents models comercials. Es dissenya i construeix un banc de proves, necessari per a l'avaluació del dispositiu de dosificació desenvolupat en la tesi. Es dissenya i construeix un sistema dosificador original per la llavor d'all, basat en el principi d'aspiració pneumàtica. L'avaluació del dispositiu es realitza en laboratori mitjançant tècniques estadístiques basades en anàlisis de la variància (ANOVA). Es dissenya i construeix una sembradora pneumàtica de precisió proveïda del sistema dosificar desenvolupat en aquesta tesi. A més, inclou els següents elements principals: barra porta eina, mòdul de suspensió i transmissió, sistema de generació de buit i sistema d'accionament de discos. Igualment, el prototip es sotmet a un doble assaig dinàmic, en terreny ferm i en sòl de conreu. Es realitza el tractament estadístic de les dades corresponent per estudiar la influència de diferents paràmetres (velocitat de treball, nivell de buit, freqüència i intensitat d'oscil·lacions provocades en la tremuja i nivell d'ompliment de la tremuja) sobre l'acompliment de la màquina. A partir dels resultats s'optimitza l'ajust de la sembradora obtenint una avaluació favorable del seu treball.