LA TECNOLOGÍA EN LASABONADORAS DE PROYECCIÓN

Parte 1.- La uniformidad de distribución

38

La distribución de losabonos minerales en laagricultura europea se

basa en la utilización delas abonadoras de

proyección, centrífugas ypendulares, que hicieron

desaparecer del mercadolas abonadoras por

gravedad.

LUIS MÁRQUEZ

S

u elevada capacidad detrabajo, su robustez ysimplicidad constructiva,unidas a su reducida an-

chura de transporte y bajo costede adquisición, han hecho posi-

ble que prácticamente todas lasexplotaciones agrícolas dispon-gan de su propia abonadora deproyección.

Al lanzar el abono desde elcentro de la máquina, para cubriruna anchura de trabajo que pue-de llegar a superar los 30 m, nosiempre se garantiza la uniformi-dad de la distribución, aunque semantenga el solapamiento entrepasadas sucesivas.

Esto es como consecuenciade que la distribución está fuer-temente afectada por las carac-terísticas físicas del abono, es-pecialmente su granulometría,

de manera que una pequeña va-riación de la misma, lo cual pue-de ser una consecuencia de lascondiciones ambientales y del

tiempo de conservación del abo-no, puede obligar a modificar lasregulaciones de la máquina. Otrotanto puede suceder cuando secambia la dosis de fertilizanteaplicada, algo necesario cuandose pretende la fertilización dife-renciada que exige la denomina-da Agricultura de Precisión.

I

Las propiedadesfísicas de losfertilizantes

Las características físicas delabono condicionan el comporta-miento de las abonadoras de pro-

yección en lo que se refiera a launiformidad de distribución y es-tas varían en el tiempo

El fertilizante con menordensidad aparente es proyecta-do a menos distancia que el demayor densidad; para un mismodiámetro, las partículas más den-sas son las que tienen mayor al-cance. Asimismo, la variación dela densidad aparente del abonoinfluye en la cantidad (peso) quesale de la tolva, por lo que habráque hacer los cambios oportu-nos para asegurar la dosis esta-blecida (kg/ha).

La densidad aparente sueleser bastante estable en los dife-rentes tipos de abonos; así, enlos nitrogenados (nítrico-amonia-cales) está comprendida entre

MARZO 2011 agrotecnica

Densidad.Influye sobre la dosificacióny la anchura de esparcido

4/ 1

Granulometria:Condiciona el alcance yla anchura de esparcido

Actitud dedistribuciónBueno Malo

Granuladoresistente

1144.

Abonogranulado

Granuladomenos resistente

(,

Abonoperlado

Esfericidad:Influye sobre la trayectoria

del abono en el aire

Dureza:evita la rotura

de los gránulos

0.85 y 0.95 kg/m 3 , y en los de ti-po compuesto (NP PK y NPK) en-

tre 0.90 y 1.20 kg/m".La variabilidad es mucho ma-

yor en lo que se refiere a la gra-nulometría del abono, lo que tie-ne un efecto muy significativo enla distribución por proyección. Amedida que el diámetro del grá-nulo aumenta, el alcance tambiénlo hace, sobre la base de abonoscon similares densidades aparen-tes y manteniendo la regulaciónde la abonadora de proyección.

Es frecuente que los fabri-cantes de abonadoras suminis-tren con la máquina una caja depequeñas dimensiones, con 3 o4 tamices, para determinar, demanera rápida, la granulometríadel abono. La determinación dela granulometría a partir de unapequeña muestra de abono sir-ve para hacer un primer ajustede la máquina en cuanto a la uni-

formidad y anchura de esparci-do, pero siempre resulta conve-niente hacer la correspondientecomprobación en campo. Se ne-cesita un fertilizante granuladocon el 80% en volumen com-prendido entre 2.5 y 4.0 mm, si

se desea trabajar con anchurasefectivas de esparcido que alcan-cen o superen los 24 metros.

Hay otras propiedades físi-cas de los abonos, como el gra-do de esfericidad, la facilidad pa-ra fluir por un orificio, la dureza,la friabilidad, el nivel de polvo, laresistencia a absorber humedado la resistencia al apelmazamien-to, que tienen influencia sobreel comportamiento de las abo-nadoras, aunque mucho menorque la granulometría o la densi-dad aparente. La influencia decada una de estas propiedadesfísicas se puede resumir comosigue:• Cuando más se aproximan las

partículas a la forma de una es-fera menor es su resistenciaaerodinámica, dando lugar auna trayectoria estable.

• La facilidad para fluir afecta alcaudal de salida del contenido

de la tolva para cada una de lasposiciones de la palanca dosi-ficadora.

• La dureza de las partículas tie-ne una marcada influencia ensu comportamiento al ser so-metidas a choques, como su-

cede con los golpes que pro-porcionan los elementos deproyección. Los gránulos quese rompen en estos choquessiempre tendrán un alcance re-ducido, lo que afectará a la uni-formidad de la distribución.

• La friabilidad indica el efecto dela abrasión sobre las partículasde abono en todo el procesode manipulación y esparcido.

• El contenido de polvo en unabono granulado es desfavora-ble para la estabilidad del pro-ducto, y en muchas ocasioneses consecuencia de una fabri-cación defectuosa, de un en-vejecimiento acelerado por unadegradación debida a los cam-bios de temperatura y de hu-medad, o de reacciones quími-cas lentas que se producen enel mismo.

• El exceso de humedad en elabono es siempre negativo,tanto para asegurar un buen al-

macenamiento, como en elmomento de su distribución enel campo. El exceso de hume-dad favorece la formación deterrones difíciles de romperque afectan a la distribución.

FIGURA 1.- PARÁMETROS FÍSICOS QUE CARACTERIZAN UN ABONO MINERAL GRANULADO

39

agrOtéCniCa MARZO 2011

uerte rozamient

00%

Q

ébil rozamiento

FIGURA 3.- CALIBRACIÓN DEL CAUDAL

FIGURA 2.- SALIDA DEL ABONO DE LA TOLVA

40

I

Los puntos críticos enlas abonadoras deproyección

El buen comportamiento deuna abonadora por proyeccióndepende, por una parte, de losmecanismos que facilitan la sa-lida del abono de la tolva, y porotra de las características de losmecanismos de proyección.

Dosificación del fertilizante

La salida del abono conteni-do en la tolva para llegar a loselementos de proyección estácondicionada por las caracterís-

ticas de las paredes de la tolva,el orificio de salida, y el sistemade agitación.

El vaciado por el fondo deuna tolva que contenga materialgranulado se produce de mane-ra que la columna de gránulos si-tuada sobre el orificio tiene prio-ridad en la salida como conse-cuencia de los rozamientos en-tre los gránulos y con las paredesde la tolva.También se producenbóvedas que limitan la normalsalida de los gránulos, especial-mente con fertilizantes pulveru-lentos y cohesivos.

Para evitarlo, en el fondo de

la tolva de la abonadora siempre

se sitúa un mecanismo agitador,cuya acción sobre el abono de-be ser un compromiso entre sueficacia y su efecto sobre el abo-no para que no se produzca el

molido de los gránulos, tenien-do en cuenta que en los cabece-ros se cierra el orificio de salida

del abono, y el agitador, acciona-do por la toma de fuerza, siguefuncionando.

El caudal de abono que salede la tolva está condicionado por

las dimensiones del orificio de sa-lida, aunque, para la misma dimen-sión de orificio, la cantidad de abo-no que cae sobre los elementosde proyección depende del roza-miento interno de los gránulos yde la forma del orificio de salida.

Como la dosificación de fer-tilizante por hectárea es gravimé-

trica (kg/ha) y la salida se cuanti-fica en forma volumétrica, para lamisma sección del orificio de va-ciado, la salida varía con las carac-terísticas físicas del abono, lo queexige una calibración de la máqui-na, recogiendo la cantidad de fer-tilizante por unidad de tiempo, pa-ra la posición seleccionada.

Cuando se pretende aplicarabono en dosis variable, comoexige la Agricultura de Precisión,la modificación de la dimensióndel orifico de salida no garantizauna proporcionalidad de la dosisen términos gravimétricos, porlo que hay que incluir en la má-

quina un sistema de pesada enmovimiento, con acelerómetrocorrector de las vibraciones quese producen en el desplazamien-to de la máquina sobre la parce-la.

Todavía hay otro aspecto queconviene considerar. La modifi-cación del punto de caída delabono, que se puede producirpor la variación de la dimensióndel orificio que da paso al abonodesde la tolva, afectaría a la an-chura de proyección. Así, algu-nos fabricantes utilizan una com-puerta doble que se abre a dife-rente velocidad por cada lado,para que el centro geométricode la sección de salida perma-nezca fijo. Otros fabricantes uti-lizan orificios de salida con for-mas geométricas que consiguenalgo similar con una sola com-

MARZO 2011 agrotécnica

FIGURA 4.- ORIFICIO DE SALIDA PARA QUE NO AFECTE AL PUNTO DE CAÍDA SOBRE LOSELEMENTOS DE PROYECCIÓN

Compuerta doble

Orificio irregular

Salida centrada

puerta. En otras abonadoras, elsistema de proyección no estásignificativamente afectado porla modificación de la abertura.

Proyección del fertilizante

El sistema mecánico de losesparcidores centrífugos es sim-ple en apariencia, pero esto noes así cuando se analiza con de-talle. La complejidad es una con-secuencia de que debe garanti-zar la uniformidad de distribución

con dosis variable entre límitesmuy amplios y con tipos de abo-no diferentes.

Para conseguir una buenadistribución se dispone de dosvariables: la velocidad de saliday la dirección de proyección.

La velocidad de salida le pro-porciona al gránulo la energía ne-cesaria para recorrer la trayecto-ria prevista. En teoría, la veloci-dad de proyección, que se pue-de calcular a partir de la velocidadperiférica del extremo de las pa-las, está entre 18 y 30 m/s, se-gún el diámetro y la velocidad deldisco.

Los ensayos de laboratorioponen de manifiesto que la ve-locidad de proyección resultaafectada por la inclinación de laspaletas, por el frotamiento de laspartículas de abono sobre los ele-mentos lanzadores y por la den-sidad del gránulo, entre otros fac-tores. Se miden velocidades re-ales de 25 a 42 m/s (90 a 150km/h)

Las direcciones de proyec-ción son una consecuencia delas trayectorias que siguen laspartículas cuando salen del pla-

to, las cuales dependen de la for-ma y dimensiones de las pale-tas, de los ángulos de inclinacióny del punto de caída del abonosobre el plato con respecto alsentido de rotación, así como dela horizontalidad o inclinación delplato.

La velocidad de

salida le

proporciona al

gránulo la energía

necesaria para

recorrer la

trayectoria

prevista

Las regulaciones deben per-mitir la modificación del caudaly de la anchura de esparcido, obien, el ajuste que haga posible

mantener la anchura de esparci-do, con suficiente uniformidad,cuando se cambia el tipo de abo-no.

La anchura de esparcido sepuede modificar actuando sobre:• La altura respecto al suelo de

los elementos de proyección• La inclinación antero-posterior

de la máquina• El cambio de discos o de pale-

tas• La modificación de la longitud

de las paletas o su posición so-bre le disco

• El punto de caída del abono so-bre el disco.

• La velocidad de rotación de losdiscos

Como indicaciones de tipogeneral, relacionadas con la pro-yección del fertilizante que caesobre el disco, se pueden dar lassiguientes:• Para una paleta en posición ra-

dial de pequeña longitud, la sa-lida del abono se produce an-tes y con menor velocidad quecon la paleta de mayor longi-

41

MARZO 2011

MARZO 2011 agrotjenica

tud, siempre que se manten-ga el punto de caída del abonosobre el disco.

• Las paletas que forman ángu-lo con el radio del disco antici-pan la proyección, si este án-gulo es positivo en relación conel sentido de giro del disco, yla retrasan si es negativo.

• La caída del abono en las pro-ximidades del eje de giro deldisco produce un retraso de laproyección frente a la caídapróxima a los bordes.

• Anticipando la caída del abonorespecto al sentido de giro seadelanta su salida, lo que per-mite una proyección hacia loslados; retrasando la caída seretarda la proyección que seproducirá hacia atrás.

Utilizando estas posibilida-des en las máquinas de dobleplato se puede conseguir man-tener una anchura de trabajo pre-viamente fijada (tráfico controla-do), para abono con característi-

cas físicas diferentes, dentro deciertos límites.

En las abonadoras de discosimple, el haz de proyección delfertilizante granulado hace difícilconseguir un diagrama de distri-bución simétrico respecto a la lí-nea de avance del tractor (Figu-ra 5). Por ello conviene trabajaren redondo, y con una anchuraefectiva inferior a los 20 m, siem-pre que se disponga de un ferti-lizante con buena granulometría.

11 las abonadoras

de disco simple, el

haz de proyección

de fertilizante

granulado hace

difícil conseguir un

diagrama de

distribución

simétrico

Con las abonadoras de do-ble plato el ajuste de la anchurade trabajo deseada, con diferen-tes tipos de abono, es más fácil,ya que se puede ajustar el hazde proyección del fertilizante ha-cia atrás o hacia los lados, segúnse indica en la Figura 6.

El perfil de distribución ob-tenido puede ser triangular o tra-pezoidal. El perfil triangular sesuele conseguir con anchuras deesparcido mas bajas, mientraspara aumentar la anchura de tra-bajo hay que recurrir a perfilesde distribución trapezoidal. Estotiene un inconveniente: el coefi-ciente de variación frente a pe-queñas diferencias en la distan-cia entre pasadas contiguas re-sulta muy afectado, mientrasque en la distribución triangularlas variaciones del CV son pe-queñas, lo que garantiza la me-jor distribución del abono.

42

FIGURA 5.- SOLAPAMIENTO CON ABONADORAS DE DISCOSIMPLE

FIGURA 6.- PERFIL DE DISTRIBUCIÓN CON ABONADORAS DEDOBLE PLATO (SOLAPAMIENTO DE LOS HACES DE

PROYECCIÓN)

ID 10 20 A 30

°o 2 4 4 10 12 II 4 III

5 5 10 10ArKR 57 7 55,55

h.-ti-e I tti-M1-1-1-”,X 25 Sa 15 la 0 0 5 10

ar2a11. 12-5 kareaII

AL_ iraz 24 7 01 04 05 AA 11,8

15

03.9% errÁ

vm"-^,00\A4,4_,

34 3 .0 34434

1 00%,

° 20 213

U.C.= • U%2030

10

1.0.9%210—(515 13.4. 9 •.5334

le.0

54-

• .0 2 n 4 e 10 12 14 16 10 20 32 21 26 20 X 02 31 4020

• r.1

agrOtécnica

30

20-

10-

CVCV % 100 kg/ha

ES9 300 kg/haf2Z5 600 kg/ha

011:111 lora justerIng

1=i erg rundkorning

Diadem Nord-FS650 aten

TS 800

Lely KometContar- Z5finar I 50013300008

Arnazo- Bogne ZA-U baile1501 Cii

Breclal AERO

Thie86

112

8 2G0

Ab ono N28 -12 mIStatena Naskinprovnineär, Suecia)

FIGURA 8.- COMPARATIVA ENTRE ABONADORAS

43MARZO 2011

FIGURA 7.- DIAGRAMAS DE DISTRIBUCIÓN EN ABONADORAS DE DOBLE PLATO

Distribución triangular

Distribución trapezoidal(18 m de anchura de trabajo)

(32 m de anchura de trabajo)

4.1

Esto se puede apreciar en laFigura 7 correspondiente a losperfiles de distribución de unaabonadora de doble plato. Se ob-

serva, asimismo, la mayor anchu-ra de trabajo que se consiguecon la distribución trapezoidal.

La anchura de esparcido quese obtendría con las abonadoraspendulares (trompa oscilante) de-pende de la longitud de tubo yde su frecuencia de oscilación.Vicon, que fue el fabricante quelas introdujo en el mercado, in-

dica que con el sistema están-dar se pueden conseguir perfi-les de distribución triangularespara trabajar con anchuras efec-tivas de 15 m. Si se quiere au-mentar esta anchura, se recurrea situar unas pantallas horizon-tales a cada lado y a aumentarel régimen de oscilación, paraobtener una distribución trape-zoidal con una anchura efectivade trabajo de 18 m. El fabrican-te considera que este es su lími-te práctico, y ha cuidado espe-cialmente el diseño del deflec-tor situado en la salida de latrompa oscilante para evitar queel abono tienda a agruparse enlíneas paralelas a la que sigue eltractor con la abonadora.

Cambiar abono

Tercer puntolr. largo

Íes inclinadlla

11111V a faona ora

III; punto..rto

Abonadorabaja t

FIGURA 9.- VARIACIONES EN EL PERFIL DE DISTRIBUCIÓN

I

Estabilidad de la

regulación frente al

cambio de abono

Cualquier abonadora de lasmarcas conocidas, al utilizar unabono con características físicasapropiadas y regulada correcta-mente, puede ofrecer una buenauniformidad de distribución. Lasdiferencias más significativas es-tán en la anchura efectiva máximaque pueden conseguir, mante-niendo una buena uniformidad de

distribución según el tipo de abo-no y la dosis aplicada. Hay que ad-vertir que en muchas ocasionesla modificación de la dosis afectaal coeficiente de variación parauna misma anchura de trabajo.

Por ello, cuando se compa-ran las prestaciones de las abo-

44

mente en una región. A este res-pecto puede servir como referen-cia la comparativa realizada enSuecia (figura 8), utilizando un fer-tilizante N28 con una achura detrabajo de 12 m. Se puede apre-ciar en algunas de las máquinasensayadas que con bajas dosisel coeficiente de variación au-menta de forma considerable pa-ra la mínima anchura de trabajo.

Otro aspecto a tener encuenta es el comportamiento delas abonadoras cuando se cam-bia de abono, o se realizan cam-bios en algunas de sus regula-ciones principales, como la incli-nación de la máquina o el régi-men de la toma de fuerza.

Con los resultados de unascomparaciones realizadas enFrancia sobre tres máquinas di-ferentes se ha elaborado la tablaque se presenta en la figura 9.Todas las abonadoras se regula-ron para conseguir el perfil dedistribución adecuado, y, sin mo-dificar las regulaciones, se cam-bió el tipo de abono, o las posi-ciones relativas de la abonadorarespecto al suelo.

Las flechas hacia arriba indi-can que la cantidad de abono ca-ída ha aumentado en la zonamarcada, mientras que las fle-chas hacia abajo indican que seha reducido. La conclusión mássignificativa es que no todas lasmáquinas tiene la misma res-puesta al cambio de abono, y los

sistemas de proyección difierenen cuanto a la sensibilidad a es-tos cambios. Por ello, cualquiercambio de abono debe ir unidoa una nueva calibración de la má-quina tomando en consideraciónlos que indique su Manual delOperador.

Cualquier máquina que nodisponga de un buen Manual delOperador, con la informaciónapropiada para realizar una pre-via calibración de la máquina enfunción de la granulometría delfertilizante, nunca puede consi-derarse como una abonadora decalidad.•

Cualquier cambio

de abono debe ir

unido a una nueva

calibración de la

máquina tomando

en consideración lo

que indique su

Manual del

Operador

nadoras hay que fijar las distan-cias de trabajo elegidas como re-ferencia y las dosis para los tiposde abono que se utiliza habitual-

MARZO 2011 agrotécnica