Diseño y evaluación de un sistema dosificador para pulverizadoras

Abstract

La aplicación de agroquímicos en la actualidad tiene importancia, tanto del punto de vista económico como medio ambiental. Los equipos utilizados actualmente trabajan con grandes estanques, en los cuales el producto a aplicar se encuentra mayormente en una solución, lo que implica un riesgo y causa problemas para la eliminación de residuos de agroquímicos.

No existen actualmente muchas variantes al sistema tradicional de dosificación, por lo cuál en la presente memoria se diseñó y evaluó un prototipo que permite la dosificación del producto comercial directamente, a la red hidráulica permitiendo, entre otros, variar la dosis durante la aplicación y recuperar el agroquímico sobrante, buscando maximizar el uso de los recursos.

El principal criterio de diseño fue minimizar el contacto del agroquímico con partes móviles, ya que estos son altamente corrosivos, por lo tanto el diseño obtenido utiliza energía neumática como impulsor del fluido. Para regular el caudal, se analizaron cuatro formas según las combinaciones posibles de presión de aire y sección de salida del dosificador, siendo estas combinaciones: sección constante y presión variable; sección variable y presión constante, sección variable y presión variable y combinación de secciones constantes. Se eligió el sistema de regulación por sección variable y presión constante debido a su fácil regulación y a su menor gasto de energía, comparado con los otros métodos, las otras formas de regulación del caudal de inyección (variación de dosis) son totalmente factibles con un mayor desarrollo. Además se obtuvo un sistema económico y práctico de medición de caudal para cualquier tipo de fluido (líquido).

La relación de cambios de presión y sección, permite mediante un algoritmo matemático predecir el caudal a aplicar, presentando en casi todos los ensayos un caudal entregado no mayor a un 5 % de variación del esperado. A su vez, el caudal en el tiempo, se encuentra entre los márgenes esperados tanto en la evaluación de dosificación como en la de inyección.

El diseño obtenido permite variar la dosis durante la aplicación, recuperar el exceso de producto, ser montado en pulverizadoras hidráulicas con cualquier ancho de aplicación y mediante el reemplazo de los elementos manuales por electrónicos permitiría realizar un trabajo dentro del concepto de agricultura de precisión.

The use agrochemicals today is important, as much from an economical view point, as from environmental one. Equipment used today works with large tanks, where the product to be applied is found largely in a solution, which implies a risk, and causes problems in eliminating agrochemical residues.

These are not many variants today to the traditional system dosification, which is whey the present thesis designs and evalues a prototype that allows dosification of the commercial product directly in to the hydraulic system, thus allowing, among other, to vary the dosage during application and recover the agrochemical left over, so maximising the use of resources.

The principal criterion of design was to minimise contact of the agrochemical with moving parts, since these are highly corrosive, therefore the design obtained uses neumatic energy as an impeler of the fluid. To regulate the flow, four means were analyzed, according to the possible combinations of air pressure and outlet diametres of the dosifier, these combinations being

variable pressure and fixed opening; fixed pressure and variable opening, variable pressure and variable opening combination of fixed sections and fixed pressure. The system of regulation per variable section was chosen, due to its easy regulation, and its lesser energy consumition. Compared to other methods, other forms of regulalem of the injection flow are totally feasible, with justher development. Futhermore an economical and proactial system was obtained to measure the flow of any type of fluid (liquid).

The relation of changes of pressure and outlet diametre allows by means of a mathematical algorithm, predicting the the flow to apply, producing in practically all tests, a flowno greater than 5 % of the expected variation. Likewise, the flow over time, is found to be within the expected margens, both in the evaluation of dosage and in the inyection.

The design obtained allows varying the dosage during application, recover the exess product, installing on sprayer with any width of application, and by means of replacing manual elements by electronic, allow working withen the concept of precision agriculture.