Nuevas posibilidades con la automatización
La cantidad de tierra que puede dedicarse a la agricultura disminuye mientras crece la población mundial, que necesita ser alimentada. La presión para obtener más cosechas con menos tierra y, al mismo tiempo, preservar los recursos y el medio ambiente suena casi como la cuadratura del círculo. Y, sin embargo, la automatización ya está haciendo posibles hoy muchas cosas que hace sólo unos años se consideraban impensables.
Las tecnologías en la nube permiten conectar en red datos de sensores y máquinas enteras, incluso entre fabricantes. Ya sea la IA o la conducción autónoma: Lo que en la industria se conoce como 4.0 y se está desarrollando allí a toda velocidad también ha encontrado hace tiempo su camino en la agricultura como la llamada “agricultura de precisión”. Los sistemas inteligentes permiten sembrar semillas en función de las condiciones del suelo, dosificar fertilizantes y pesticidas con precisión y, por último, pero no por ello menos importante, controlar con exactitud el rendimiento de las cosechas.
Al igual que en el sector del automóvil, la eficiencia de los motores primarios también desempeña un papel importante en la agricultura: más potencia con menos consumo de combustible (y, por tanto, menos emisiones de CO2) es un argumento de venta importante en vista del aumento de los costes.
¿Sensores estándar? No en la agricultura.
La automatización progresiva se basa en sistemas de control y regulación inteligentes y digitales que procesan y almacenan enormes cantidades de datos gracias a las modernas redes móviles (palabra clave: 5G). No importa si se trata de la inclinación de un tractor en un terreno irregular, la profundidad de colocación de las semillas o el peso del cultivo en una posición geográfica determinada. Se necesitan sensores fiables y de alta precisión para realizar estas mediciones y transmitirlas como señales al sistema de control. Sin embargo, lo que es adecuado para otras aplicaciones móviles y está fácilmente disponible en el mercado no cumple necesariamente los requisitos de la agricultura. Fiabilidad, robustez, durabilidad, resistencia a temperaturas de -40 °C a +85 °C y, por supuesto, precisión en las mediciones son sólo algunas de las propiedades que deben poseer los sensores adecuados para su uso en maquinaria y equipos agrícolas.
Otro problema habitual es la falta de espacio en el punto de medición. En el peor de los casos, el montaje de un sensor puede requerir costosos cambios de diseño. Como no hay sensores estándar desarrollados específicamente para la agricultura, los fabricantes de maquinaria (OEM) suelen optar por soluciones individuales. En estos casos, los resultados de medición fiables y los costes manejables son imprescindibles. Para producir sensores personalizados, los fabricantes de maquinaria agrícola necesitan un socio fiable que trabaje con ellos para desarrollar su solución específica, posiblemente incluso en un proceso largo. Este socio debe tener los conocimientos técnicos necesarios, además de una sólida experiencia en el sector, para poder evaluar y comprender los retos. Los sensores, tanto si se fabrican en pequeñas series como en grandes cantidades, deben cumplir las normas de calidad más exigentes y disponer de las certificaciones necesarias para los mercados de venta específicos.
Galgas extensométricas: La primera elección para determinar la fuerza y la carga
Como uno de los principales proveedores mundiales de sensores industriales y electrónica de medición. Llevamos más de 60 años dedicándonos a la medición de cambios mecánicos críticos como la fuerza, la carga, la presión, el peso o el par. Nuestra amplia gama de sensores también incluye células de carga digitales y analógicas basadas en galgas extensométricas de distintas clases de precisión (por ejemplo, celdas de carga de viga de flexión de larga duración o células de carga de torsión anular para grandes cargas). Son robustas y resistentes a la corrosión. Según el tipo, son adecuadas para aplicaciones estáticas o móviles. Por mencionar un ejemplo de estas últimas, uno de nuestros clientes lleva años utilizando con éxito celdas de carga RTN de perfil bajo con cargas nominales de hasta 470 toneladas para el pesaje de silos en camiones. Descargan mercancías como pellets o piensos en las instalaciones del cliente final, determinan el peso de forma calibrable y lo calculan simultáneamente mediante GPS. Los datos se almacenan de forma calibrable en una tarjeta SD y en una base de datos. Por último, emiten la factura del cliente final in situ.
Como hemos visto anteriormente, la agricultura requiere a menudo células de carga o sensores de fuerza adaptados a la aplicación específica, que tengan en cuenta las geometrías existentes (falta de espacio) y soporten condiciones ambientales adversas. Gracias a la tecnología de galgas extensométricas, tanto las células de carga como los sensores de fuerza tienen un diseño flexible y un uso versátil. Los sensores de carga de fuerza descendente, por ejemplo, se instalan en sembradoras para determinar el estado de la miga. Un ajuste hidráulico o neumático adecuado garantiza la profundidad de siembra correcta. Los sensores de fuerza también se utilizan para controlar la potencia y la presión de empacado. Las células de carga con galgas extensométricas miden el rendimiento en las cosechadoras, así como la cantidad necesaria de fertilizantes y productos fitosanitarios en función del peso de los depósitos de grano, semillas y fertilizantes. Es muy fácil adaptar ambas a los requisitos específicos del cliente.
HBK ha producido cientos de diseños personalizados de galgas extensométricas para fabricantes de equipos originales de una amplia gama de industrias, incluidos fabricantes de maquinaria agrícola. Se aplican con un adhesivo desarrollado a medida y se acaban con un revestimiento protector especial, lo que las hace especialmente duraderas. La ventaja: una tecnología probada y rentable sin comprometer la precisión. Los sensores que funcionan con galgas extensométricas no requieren mantenimiento y ofrecen resultados de medición precisos de forma fiable. Los componentes existentes pueden utilizarse y convertirse en sensores sin interferir en el diseño.
Llevar la potencia del motor a las ruedas ̶ medición del torque del motor.
Una variable de medición crucial para los motores primarios (por ejemplo, tractores) es el par. Es el factor crítico para determinar la eficiencia mecánica y la distribución uniforme de la potencia a las ruedas del vehículo. Los objetivos de economía y eficiencia de combustible deben conciliarse con la generación de la mayor tracción y par posibles a velocidades controlables, así como con el mantenimiento de la estabilidad de los vehículos en terrenos accidentados y la prevención de vuelcos. Además, en lo que respecta a la conducción autónoma, el par motor es cada vez más importante y ahora se mide en una amplia variedad de puntos de la cadena cinemática y las ruedas.