Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

Modelling of the air current in the vertical plane of Hatsuta agricultural sprayer

El uso adecuado de la corriente de aire en los pulverizadores agrícolas, constituye una preocupación constante del agricultor y los profesionales de la Ingeniería Agrícola. La deriva producida por estos equipos afecta a la salud humana y al medio ambiente por la contaminación, además de los daños económicos que representan para el agricultor. En el trabajo se estudia la corriente de aire en el plano vertical del pulverizador Hatsuta utilizando la modelación mediante la técnica de dinámica de los fluidos computarizada. En la modelación se utilizó el paquete de fluidos FLUENT del software ANSYS 16.0. Los resultados de la modelación se analizan y comparan con mediciones experimentales de la velocidad del aire realizadas a este pulverizador en el plano objeto de estudio. Se llega a la conclusión que con la modelación del flujo del aire en CFD se puede predecir los estudios de la corriente de aire en el plano vertical de pulverizadores agrícolas con un 0,97 a 0,99 de precisión

The proper use of the air stream in agricultural sprays is a constant concern of the farmer and the professionals of the Agricultural Engineering. The drift produced by this equipment affects human health and the environment by pollution, in addition to the economic damages they represent to the farmer. In the work, the airflow in the vertical plane of the Hatsuta-420, spray studied using the modelling by means of the computerized fluid design technique. In the modelling, the FLUENT fluid package of ANSYS 16.0 software used. The results of the modeling are analyzed and compared with experimental measurements of the air velocity made to this sprayer in the plane under study. It is concluded that with the modeling of air flow in CFD, the airflow studies in the vertical plane of agricultural sprayers with the 0.97 to 0.99 accuracy can be predicted

Service for the Technical Assistance in the Sugar Cane Soil Tillage

La estructura general del servicio para la asistencia técnica en la labranza de suelos dedicados a caña de azúcar se basó en tres ofertas dirigidas a la planificación, la organización, el control y la capacitación: Asistencia Técnica en los Procesos de Labranza de Suelo, Asistencia Técnica para la Administración de la Maquinaria Agrícola y Prueba y Evaluación de Máquinas Agrícolas, con un alcance que abarcó el área cañera y un tiempo que enmarcó todo el año vinculado al productor. La asistencia en los procesos de labranza se aplicó a la deforestación, la nivelación, la preparación de suelo, la plantación y la fertilización y cultivo post-cosecha. Para la planificación de las labores de labranza, la gestión del mantenimiento y el control de la explotación se emplearon soportes computacionales. Las recomendaciones dadas al productor se fundamentaron técnicamente según criterios tecnológicos, energéticos, económicos y ambientales; teniendo en cuenta los resultados de más de 40 años de investigaciones del INICA y de otras instituciones nacionales. Se recomendó fortalecer la infraestructura material y humana del INICA y crear una metodología de diagnóstico de los procesos de labranza para la implementación del servicio

The general structure of the service for the technical assistance in the sugar cane soil tillage was based on three offers directed to the planning, the organization, the control and training: Technical attendance in the processes of soil tillage, Technical attendance in machinery management and Evaluation and trial of agricultural machines. This service is projected to reach the total area of the sugar cane crop in Cuba and to cover up the whole of the year. The attendance in soil tillage processes was applied to deforestation, land-leveling, fertilization and post-harvest field management, plantation and land preparation technological processes. For the planning of the farm works, the maintenance management and the machinery exploitation control a computer tools were programed. The recommendations given to the grower were technically based according to technological, energetical, economical and environmental approaches; taking in to account the results of more than 40 years of investigations of the INICA and other national institutions. To strengthen the material and human infrastructure of the INICA and to create a methodology for farm processes diagnostic on the service implementation was recommended

Determination of the Energy and Operation Costs of the Mechanized Rice Harvest

El objetivo del presente trabajo fue determinar el costo energético y de explotación de la cosecha mecanizada de arroz y comparar el costo energético y de explotación de las máquinas cosechadoras más utilizadas (Claas Dominator-130 y Claas Crop Tiger C-210), en las condiciones de la Empresa Agroindustrial de Granos Los Palacios.Durante la realización del trabajo se aplicaron la metodología establecida para el cálculo del costo energético de la operación mecanizada, así como también se determinaron los indicadores de explotación. Los resultados obtenidos posibilitaron conocer la estructura del costo energético total horario y de explotación para las cosechadoras estudiadas. Al hacer la comparación de los costos energéticos por área trabajada, en la cosechadora Claas Dominator 130, estos valores son 298,92 MJ/ha, mientras en la cosechadora Claas Crop Tiger C-210, son mayores, alcanzando valores de 306,79 MJ/ha, que equivalen a 6,25 L/ha y 6,71 L/ha, de combustible diesel respectivamente. Esto se debe a que la Claas Dominator-130 es una máquina con mayor productividad horaria (4,30 vs. 3,24 ha/h) y de mayor ancho de trabajo que la Claas Crop Tiger C-210. Con la aplicación de estos resultados se logra en la Empresa Agroindustrial de Granos Los Palacios un ahorro considerable de combustible por campaña y se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero

The objective of the present study was to determine the energy and operation costs of the mechanized rice harvest and to compare the energy and operating costs of the most used harvesters (Claas Dominator-130 and Claas Crop Tiger C-210) under the conditions of the Agro industrial Grain Company (EAIG) "Los Palacios". During the execution of the work, the methodology established for the calculation of the energy cost of the mechanized operation was applied, as well as the operating indicators were determined. The obtained results allowed knowing the structure of the total energy hourly and of operation for the harvesters studied. When comparing the energy costs per area worked, in the Claas Dominator 130 harvester, these values are 298.92 MJ/ha, while in the Claas Crop Tiger C-210 harvester, they are higher, reaching values of 306.79 MJ/ha, which is equivalent to 6.25 L/ha and 6.71 L/ha of diesel fuel respectively. This is because the Claas Dominator-130 is a machine with higher hourly productivity (4.30 vs. 3.24 ha/h) and a wider working width than the Claas Crop Tiger C-210. With the application of these results the "Los Palacios" (EAIG) is achieved with considerable fuel savings per campaign and greenhouse gas emissions are reduced

Fundamentals, Design and Evaluation of an Ultrasonic Proximity Sensor with Thermal Compensation

Este trabajo se ha propuesto el diseño y la evaluación, en condiciones controladas, de un sistema de medición de proximidad basado en eco localización acústica ultrasónica, para su implementación en sistemas de ingeniería agrícola. Así mismo, se demuestra la relevancia de la dependencia de la velocidad de propagación del sonido con la temperatura del medio. Para ello, fue concebido un experimento ejecutado bajo tres condiciones de temperatura del medio de propagación: 20°C, 30°C y 40°C. El sistema en cuestión fue estudiado en un rango de medición de 60 cm, a intervalos de un centímetro. Con los datos provenientes de la estimación, a partir de las mediciones realizadas, fue efectuado un análisis estadístico en el que se pudo establecer que las colecciones de datos estimados para los tres niveles de temperatura estudiados, presentaron un grado de asociación elevado con la colección de datos de referencia empleada como patrón, con un coeficiente de correlación de Pearson superior a 0,99 en cada caso. Por esta razón se puede afirmar que, en el rango de distancias sometido a estudio, el dispositivo a evaluado posee elevada linealidad (99 %), repetitividad, así como una precisión comparable con la del instrumento empleado como patrón

The objective of this work was to design and evaluate, under controlled conditions, a proximity measurement system based on ultrasonic acoustic echolocation, for its implementation in agricultural engineering systems. Likewise, the relevance of the sound propagation speed depending on environment temperature is demonstrated. For that reason, the experiment was conceived to be executed under three different conditions of environment temperature of propagation: 20°C, 30°C and 40°C. A range of measurement interval of 60 cm to intervals of a centimeter was studied. With the data coming from the estimate, derived from the measurement carried out, a statistical analysis was made that allowed establishing that estimated data collections at 20°C, 30°C and 40°C, respectively, have a high association grade with the collection of reference data employed as pattern, with a Pearson correlation coefficient of 0,99 in each case. For this reason, it is possible to affirm that, in the range of distances studied, the device to evaluate is highly lineal (99 %), repetitive and it has a precision comparable with that of the instrument used as pattern

Use of the SPME-GC/MS/FID technique as effective alternatives for the determination of organophosphorus pesticide residues

Los pesticidas organofosforados (OPs) están siendo ampliamente usados en la agricultura, ellos pueden causar efectos tóxicos en humanos y animales, generando numerosos problemas ambientales. Especialmente, a largo plazo, puede causar daños graves en los ecosistemas y sus personas asociadas. El objetivo de esta investigación fue determinar si la leche que se comercializa en la ciudad de Cartagena de Indias tiene concentraciones residuales de plaguicidas organofosforados. Se analizaron siete muestras de leche, seis tipos de leche pasteurizada de diferentes marcas y un tipo de leche cruda obtenida de una piara del municipio de María la Baja, Bolívar, Colombia. La técnica de extracción utilizada fue microextracción en fase sólida (SPME) en modo headspace (HS) y los métodos empleados para la separación e identificación de los compuestos fueron cromatografía de gases (GC) con detector de ionización de llama (FID) y detector de espectrometría de masas (MSD). Estos métodos reflejaron ser ventajosos debido a su solidez ambiental y facilidad en sus resultados precisos confirmados. Los compuestos organofosforados no se detectaron en las muestras de leche

Organophosphorus pesticides (OPs), are beingwidely used in agriculture, can cause toxic effects to humans and animals. The indiscriminate use of pesticides has generated numerous environmental problems. Especially, in the long term, it can cause serious harm in ecosystems and their associated individuals. The purpose of this investigation was to determine if the milk that is commercialized in the city of Cartagena de Indias has residual concentrations of organophosphorus pesticides. Seven milk samples were analyzed, e.g. six types of pasteurized milk of different brands and one type of raw milk obtained from a herd of the municipality of Maria la Baja, Bolívar, Colombia. The extraction technique used was solid phase microextraction (SPME) in headspace (HS) mode and the methods employed for separation and identification of the compounds were gas chromatography (GC) with flame ionization detector (FID) and mass spectrometry detector (MSD). This method proved advantageous in its application because of its environmentally soundness and facility in application and its confirmed accurate results. Organophosphorus compounds were not detected in the milk samples

**Suction irrigation technology for the production of tomato (Lycopersicon esculentum) under controlled conditions**

Se presentan los resultados experimentales bajo condiciones controladas para la determinación de la altura de succión apropiada para el cultivo del tomate variedad F1-FA 572 sometido al riego por succión con cápsulas porosas de cerámica. Se encontró una altura de succión (h= -15 cm) como la más adecuada para las características de las cápsulas y el sustrato de cultivo empleados. El criterio de selección fue el número de frutos observados. Se realizaron observaciones sobre el crecimiento vegetativo del cultivo (altura de las plantas), el consumo de agua diario y el número de frutos por planta. Se encontraron valores de consumo de agua aproximadamente coincidentes con la transpiración del cultivo

The experimental results under controlled conditions for the determination of the suction height appropriate for the tomato cultivation variety (F1-FA572) subjected to irrigation by suction with ceramic porous capsules are presented. The suction height (h = -15 cm) was found like the most appropriate for the capsules characteristics and soil employees in the experiences. The selection criteria were the number of fruits observed. The vegetative growth of the crops (plants height), the daily water consumption and the number of fruits per plant were observed. Values approximately coincident of water consumption by the crop perspiration were found

**Soil-to-Plant Transfer Factors of Rare Earth Elements in Rice (Oryza sativa L.)**

El presente estudio describe la distribución y bioacumulación de Elementos Tierras Raras (ETRs) en plantas de arroz provenientes de la finca San Pedro, ubicada en el municipio de San José de la Lajas, provincia de Mayabeque. Los resultados indican que la acumulación de los ETRs en las diferentes partes de la planta, siguen el comportamiento: raíz>hoja>cáscara>grano. Se determinan los valores del Factor de Transferencia (FT) de ETRs in arroz, confirmando que el contenido de ETRs en los granos de arroz, raíces, horas y cáscaras del grano no atentan contra su empleo como consumo humano y alimento animal, respectivamente

The present study describes the distribution and bioaccumulation of rare earth elements (REEs) in rice plants grown in San Pedro farm, located in San José de las Lajas Municipality, Mayabeque Province, Cuba. The results indicate that accumulation of REEs in different parts of plants follows the order: root>leaf>husk>grain. The transfer factor (TF) values of REEs in rice were determined, confirming that REE content in rice grains, roots, leaves and husks do not attempt on their use for human consumption and animal food, respectively

Analysis of Von Mises Tense in Anaerobic Biodigesters Type Rigid Dome

El trabajo realiza un analisis de tensiones Von Mises de los biodigestores de cúpula rígida (tipo chino), los cuales son los más extendidos en las condiciones cubanas. Para lo anterior, se procedió al empleo de un software profesional de diseño CAD.Basadas en técnicas de Diseño Asistido por Computadoras (CAD), así como a la utilización de la simulación física a pequeña escala en biodigestores plásticos y la toma de mediciones a escala real, se ejecutó esta investigación. El objetivo del trabajo estuvo dirigido a comparar la correspondencia entre los resultados obtenidos en la variable presión de biogás obtenido a escala de laboratorio y los valores reportados por otros autores a escala piloto contra el modelo computarizado empleado. Mediante el empleo del modelo computarizado se pudo determinar las secciones más peligrosas en los diferentes elementos constructivos que conforman los biodigestores de esta tipología constructiva, además de los límites de rigidez que pueden soportar este tipo de biodigestor, en dependencia de sus dimensiones y el material de construcción utilizado. Como conclusiones se llegó a determinar que las tensiones que provocan la presión interior de biogás generado en estos biodigestores de cúpula rígida (tipo chino), no constituyen tensiones peligrosas que puedan afectar las estructuras de las paredes, cúpula y cuello de este tipo de biodigestor

The work shows an analysis of Von Mises tensions of biodigesters of rigid dome (Chinese type), which are the most extended under Cuba conditions. For the above-mentioned, a professional software of design CAD was used. These investigations were executed based on Attended Design for Computers (CAD) as well as on the use of the physical simulation to small scale in plastic biodigesters and taking mensurations to real scale. The objective of the work was to compare the correspondence between the results obtained in the variable pressure of biogas obtained to laboratory scale and the values reported by other authors to pilot scale against the pattern on-line used. By means of the on-line pattern, the most dangerous sections in the different constructive elements that conform the biodigesters of this constructive type could be determined. It was possible to determine that the tensions that cause the interior pressure of biogas generated in these biodigesters of rigid dome (Chinese type), do not constitute dangerous tensions affecting the structures of walls, dome and neck of this biodigestor type

Parameters of Double Suction Centrifuge Pump for the Sugar Industry

La industria azucarera cubana ha venido trabajando hasta nuestros días con diseños de modelos de bombas centrifugas que datan de las primeras décadas del siglo pasado. Así como otras diseñadas y fabricadas bajo los principios de la ingeniería inversa, utilizando como patrón bombas provenientes de prestigiosas firmas tales como la Ingersoll Rand, Peerless, Worthington entre otras. Las cuales han presentado problemas explotativos, ocasionando trastornos en el proceso productivo, los cuales están relacionados al proceso de manufactura. A causa de ello es que se realizó el presente trabajo que tuvo como objetivo determinar los parámetros de diseño de una bomba centrífuga de doble succión para el trasiego de líquidos (agua y jugo de caña de azúcar), en las instalaciones productivas del sector azucarero. En el mismo se describe una metodología para los cálculos de los parámetros de diseño basada en la experiencia de diseñadores y fabricantes de bombas de prestigio internacional. Dentro de los principales resultados destacan el valor de la velocidad específica n s= 1 668, valor que nos indica que nuestro diseño tiene mayor eficiencia que los modelos fabricados y utilizados anteriormente. La potencia útil (Nv) y absorbida (Na) con valores 32,12 y 45,9 kW, respectivamente. Magnitudes inferiores en comparación con las potencias útil y absorbida de la bomba centrifuga Allis Chalmers BD 150-83. Finalmente con la metodología propuesta se obtuvieron los parámetros de diseño para la fabricación de la bomba centrífuga de doble succión BCP 125-420, con lo cual se puede pasar a la siguiente etapa de fabricación

The Cuban sugar industry has been working for our designs of centrifugal pumps that date back to the first decades of the last century. As well as other properties and manufacturing under the principles of reverse engineering, using as a standard pumps from prestigious firms such as Ingersoll Rand, Peerless, Worthington among others. Which have presented exploitative problems, causing disruptions in the production process, which are related to the manufacturing process. One reason for this is that the work that aimed to determine the design parameters of a double-suction centrifugal pump for water and sugar sugar juice was carried out in the production facilities of the sugar sector. It describes a methodology for design parameters based on the experience of designers and manufacturers of pumps of international prestige. Within the main results, the value of the specific speed ns = 1 668 stands out, a value that indicates that our design has greater efficiency than the models manufactured and the previous use. The useful power (Nv) and absorb power (Na) with values 32,12 and 45,9 kW, respectively. Lower quantities compared to the useful and absorbent powers of the Allis Chalmers BD 150-83 centrifugal pump. Finally, the proposal became the design parameters for the manufacture of the BCP 125-420 double-suction centrifugal pump, with which it can be passed to the next manufacturing stage

New Doctoral Program in Agricultural Technical Sciences

El objetivo del nuevo programa consiste en formar Doctores en Ciencias Técnicas Agropecuarias de alto nivel de desarrollo científico y a su vez aumentar su visibilidad, con enfoque integrador considerando todas las ramas del conocimiento de la especialidad de Ingeniería Agrícola en Cuba e internacionalmente. El programa ha sido elaborado con tres componentes de formación, centrado fundamentalmente en la Investigación Teórico Metodológica y la de preparación para la Predefensa y Defensa de la tesis. La componente de formación investigativa en el programa presenta un total de 80 créditos, para un 66,66 % con respecto al total de los créditos del programa de 120, la componente teórica metodológica un total de 24 créditos para un 20 %, y la de preparación de la tesis para predefensa y defensa un total de 16 créditos para un 13,33 %. Presenta siete líneas de investigación relacionadas con la especialidad de Ingeniería Agrícola. Los cursos básicos generales y específicos ofertados en el programa se escogen atendiendo a la línea de investigación por la que opte el doctorando, debiendo cursar hasta seis como mínimo, en correspondencia con los mínimos de la especialidad establecidos por la Comisión Nacional de Grados Científicos de Cuba y aprobados por el Comité Académico del Programa. Dicho programa fue aprobado en noviembre de 2017 por la CNGC de Cuba

The objective of the new program is to train Doctors (PhD) in Agricultural Technical Sciences of high level of scientific development and at the same time increase their visibility, with an integrating approach considering all the branches of knowledge of the specialty of Agricultural Engineering in Cuba and internationally. The program has been developed with three training components, focused mainly on Research, as well as the Methodological Theory and the preparation for the Predefense and Defense of the thesis. The component of research training in the program presents a total of 80 credits, for 66.66% with respect to the total of the credits of the program of 120, the theoretical methodological component a total of 24 credits for a 20%, and the one of Preparation of the thesis for predefense and defense a total of 16 credits for a 13.33%. It presents seven lines of research related to the specialty of Agricultural Engineering. The general and specific basic courses offered in the program are chosen according to the research line chosen by the doctoral student, and must attend at least six, in correspondence with the minimums of the specialty established by the National Commission of Scientific Degrees of Cuba (NCSD) and approved by the Academic Committee of the Program. This program was approved in November 2017 by the NCSD of Cuba