Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

Markov Model to Determinate the Rational Structure of Harvest-Transport Complex in Sugarcane

ABSTRACT The present investigation was carried out in Enterprise Unit “Héctor Molina Riaño”, with the objective of determining the rational structure of the complex harvest-transport of sugarcane with the use of Markov Model. It was obtained that, for a field with 22,8 t/ha yield, the brigade is organized with two harvester machines (with 16,37% of probability of one failing or breaking) and two means of transport (with 4,7% of probability of one failing or breaking). Given that, the probability of harvester machines operating with external means of transport is almost null, the expense for cycle stop (harvest-transport-reception) is 10,73 peso/h.

RESUMEN La presente investigación se realizó en la Unidad Empresarial de Base Héctor Molina Riaño, con el objetivo de determinar la estructura racional del complejo cosecha-transporte de la caña de azúcar a través del modelo de Markov. Entre los principales resultados, se obtuvo que para un campo con un rendimiento 22,8 t/ha, siendo la distancia media total de tiro de 18 km, de ellos 12 km por viales de terraplén y el resto de viales asfaltados, la brigada quedará conformada por dos cosechadoras (con un 16,37% de probabilidad de que presenten rotura uno) y dos medios de transporte (con un 4,7% de probabilidad de que presenten rotura uno) ya que la probabilidad de que la cosechadora espere por medios de transportes externos es casi nula, siendo el gasto por parada del ciclo (cosecha-transporte-recepción) de 10,73 peso/h.

Evaluation of Operation Indicators in Sugarcane Discharge Process

ABSTRACT The present work was carried out in ¨1ro de Enero¨ Business Base Unit (UEB) of Ciego de Ávila Province, Cuba. Its objective was evaluating the operation indicators in the process of unloading the sugarcane that arrives by means of automotive transport, by valuing the average time vehicles remain in the reception areas and of the volumes of cane discharged per unit of time. The results obtained show that technical-organizational factors are the causes that limit the efficiency of the process, which is reflected in the low coefficient of use of the discharge time, (5.1% for the first half and 8.6% for the second half). Likewise, these coefficients influenced productivity (63.29 t/h for Scania P 360 truck and 44.89 t/h for Kamaz 53212 truck). The costs of the unloading (1.47 peso/t), of transportation (4.16 peso/t) and of both means (1.41 peso/t), respectively, were also obtained.

RESUMEN El presente trabajo se realizó en Unidad Empresarial de Base (UEB) ¨1ro de Enero¨ de la Provincia de Ciego de Ávila Cuba, con el objetivo de evaluar los indicadores de explotación en el proceso de descarga de la caña de azúcar que arriba por medios de transporte automotriz, mediante la valoración del tiempo medio que los vehículos permanecen en las áreas de recepción y de los volúmenes de caña descargadas por unidad de tiempo. Los resultados obtenidos muestran que los factores técnico-organizativos son las causas que limitan la eficiencia del proceso lo cual se refleja en el bajo coeficiente de aprovechamiento del tiempo de descarga, (5,1% para el primero y del 8,6% para el segundo medio). Así mismo dichos coeficientes influyeron en productividad (63,29 t/h para el camión Scania P 360 y 44,89 t/h para el camión Kamaz 53212). También se obtuvieron los costos de la descarga (1.47 peso/t), de la transportación (4.16 peso/t) y de 1.41 peso/t, para ambos medios de respectivamente.

Mathematical Model to Predict Biofuel Mixture Consumption in a Generator

ABSTRACT The need to replace fossil fuels is now a priority in the world. The biodiesel from non-edible crops is a line of work to apply in agricultural communities fundamentally. In this work the use of mixtures of diesel-biodiesel of castor oil in a 7.46 kW generator set with a diesel engine was studied. The behavior of different mixtures of diesel-biodiesel and pure diesel was studied at different loads of the generator set and the fuel consumption was measured as a response variable. A multiple linear regression model in the statistical program SSP was used to process the data. A mathematical model with an adjustment R2, able to predict the consumption for different mixtures and at different loads was obtained. In field conditions, its energy performance can be determined from the variables studied and thus, determine the consumption required in each case.

RESUMEN La necesidad de lograr sustituir los combustibles fósiles constituye actualmente una prioridad en el mundo. El biodiesel a partir de cultivos no comestibles, es una línea de trabajo para aplicar en comunidades agrícolas fundamentalmente. En el trabajo se estudia el uso de mezclas de diesel-biodiesel de aceite de higuerilla en un grupo electrógeno de 7.46 kW con un motor diesel. Se estudió el comportamiento de diferentes mezclas de diesel-biodiesel y diesel puro a diferentes cargas del grupo electrógeno y se midió el consumo de combustible como variable respuesta. Los datos fueron elaborados por un modelo de regresión lineal múltiple en el programa estadístico SSP. Se obtuvo un modelo matemático con un ajuste R2, capaz de predecir el consumo para diferentes mezclas y a diferentes cargas. En condiciones de campo se puede determinar el desempeño energético del mismo a partir de las variables estudiadas y determinar así el consumo necesario en cada caso.

Effects of the Pollution by Heavy Metals in a Soil with Agricultural Use

ABSTRACT The scientific community recognizes the importance of soil as an essential resource and the need to establish indicators that improve their productivity by protecting them, and, at the same time, the environment, human health and food safety. Trace elements that can be present in high concentrations in these soils are food toxics and their negative effects on health are manifested in the long term. The increase in cancer cases, nervous system injuries and genetic diseases is reported, because of the consumption of water and food contaminated with toxic elements. Energy Dispersive X-ray Fluorescence is an analytical method that has demonstrated high efficiency and adequate detection limits. That non-destructive nuclear technique allows multi-element analysis of large volumes of samples at a low cost. Therefore, the scientific group FITOPLANT of UNAH studies agro ecosystems affected by environmental pollution in the municipality of San José de las Lajas. It proposes to evaluate pollution conditionality in agricultural land that receives industrial waste. The analysis revealed that the soil is classified as moderately contaminated in Cr, Co, Zn and Pb and it needs urgent remediation due to the content of Ni and Cu.

RESUMEN La comunidad científica reconoce la importancia del suelo como recurso esencial y la necesidad de establecer indicadores que mejoren su productividad con la protección, además, del ambiente, la salud humana y la inocuidad alimentaria. Elementos traza que pueden presentarse en concentraciones elevadas en estos suelos son tóxicos alimentarios y sus efectos negativos sobre la salud se manifiestan a largo plazo. Se reporta el incremento de casos de cáncer, lesiones del sistema nervioso y enfermedades genéticas, como resultado del consumo de aguas y alimentos contaminados con elementos tóxicos. La Fluorescencia de Rayos X Dispersiva en Energía es un método analítico que ha demostrado gran eficacia y adecuados límites de detección. Es una técnica nuclear no destructiva, que permite el análisis multielemental de grandes volúmenes de muestras, a un bajo costo. Por ello el Grupo científico FITOPLANT de la UNAH estudia agroecosistemas afectados por la contaminación ambiental en el municipio San José de las Lajas y propone: evaluar las condicionales de contaminación presentes en suelos con uso agrícola que reciben desechos industriales. El análisis reveló que el suelo se clasifica como medianamente contaminado en Cr, Co, Zn y Pb y con necesidad de remediación urgente debido al contenido de Ni y Cu.

Spatial-Temporal Characterization of Coverage with the Use of Geoinformation in Miranda Municipality

ABSTRACT The municipality of Miranda, in Trujillo State, is crossed by Pan-American Highway, which is the most important road in the lower area of the state. Its agricultural areas are watered by El Cenizo irrigation system and by other natural channels. The main agricultural activity is sugarcane crop. A characterization of the contamination was made from information taken in the field (years 2014 and 2018) and the use of three satellite images (Landsat 7 and Landsat 8) corresponding to the year 2000, 2014 and 2107. It began with the differentiation of seven classes ratified by the dendogram of the classes and validated by statistical tests; a supervised classification was subsequently applied from the spectral values (for each date). As a result, a thematic map in a measurable raster format of spatial-temporal changes was generated, where expansion of the area destined to agricultural activities of 44.45 km2 was identified for 2017, which corresponds to a decrease in forest of 27.26 km2 and occupation of new areas that were previously shown as unoccupied soils. With this information, generated together with georeferenced photographic evidences, it was complemented with vector layers of cartography, and edaphoclimatic information so that together it functions as a dynamic Geographic Information System (GIS) of consultation for agricultural planning.

RESUMEN El municipio Miranda-Estado Trujillo, es atravesado por la carretera Panamericana siendo la vía más importante de la zona baja del estado, sus áreas agrícolas se encuentran regadas por las aguas del sistema de riego El Cenizo y por otros cauces naturales, la principal actividad agrícola (es el cultivo caña de azúcar). Se ha realizado una caracterización de la contaminación a partir de información tomada en campo (años 2014 y 2018) y el empleo de tres imágenes satelitales (Landsat 7 y Landsat 8) correspondientes al año 2000, 2014 y 2107, se inició con la diferenciación de siete clases ratificadas por el dendograma de las clases y validada por pruebas estadísticas, posteriormente se aplica una clasificación supervisada a partir de los valores espectrales (para cada fecha). Y como resultado se genera un mapa temático en formato raster mensurable de los cambios a nivel espacial- temporales, donde se identificó expansión del área destinada a las actividades agrícolas de 44,45 km2 para el año 2017, lo que se corresponde en disminución de los bosque del 27,26 km2 y ocupación de nuevas áreas que se mostraban anteriormente como suelos desocupados. Con estas informaciones generadas junto a evidencias fotográficas georreferenciadas, se complementó con capas vectoriales de cartografía, e información edafoclimática para que en conjunto funcione como un Sistema de Información Geográfica (SIG) dinámico de consulta para la planificación agrícola.

Evaluation of Centrifugal Pumps in a Silage Feed Processing Plant for Pigs

ABSTRACT The work was carried out with the objective of determining how often the centrifugal pumps for industrial silage production have to work in the "Héctor Molina" plant of the Municipality of San Nicolás de Bari in Mayabeque, Cuba. That technology was developed by the Institute of Animal Science (ICA) and it uses by-products and wastes from the sugar industry and agricultural production for animal feed. To determine the frequency, the sedimentation rate (v) of the solids in the liquid raw materials (thermolised Saccharomyces cerevisiae yeast cream, concentrated vinasse) and the silage feed was calculated. For that, three experiments were carried out, each one with 10 graduated test tubes. Initial height of each test tube and height of descendant interfaces at different time intervals were measured and the behavior of the variable sedimentation vs. time was analyzed with statistical criteria. It was obtained that the (v) of the vinasse, cream and silage are 1,58 E-6 m / s, 2,76 E-07 m / s, and 1,55 E-07m / s, respectively. It is concluded that the centrifugal pump must recirculate the vinasse and the cream to maintain a stable chemical composition every 4 h and 12 h. The silage should be recirculated every 58 h to facilitate the extraction of the final product from the silos and the model that best describes the sedimentation of CSF is the quadratic model.

RESUMEN El trabajo se realizó con el objetivo de determinar con qué frecuencia tienen que trabajar las bombas centrífugas para la producción de ensilado a escala industrial en la planta “Héctor Molina” del Municipio San Nicolás de Barís en Mayabeque, Cuba. Tecnología desarrollada por el Instituto de Ciencia Animal (ICA), que aprovecha subproductos y desechos de la industria azucarera y de las producciones agrícolas, para la alimentación animal. Para determinar la frecuencia se calculó la velocidad de sedimentación (v) de los sólidos en las materias primas líquidas (crema de levadura Saccharomyces cerevisiae termolizada, vinaza concentrada) y el alimento ensilado, para esto se realizaron tres experimentos cada uno con 10 probetas aforadas, se midieron la altura inicial de cada probeta, la altura de interfases descendientes a diferentes intervalos de tiempo y se analizó el comportamiento de la variable sedimentación vs tiempo con criterios estadísticos. Se obtuvo que la (v) de la vinaza, la crema y del ensilaje son de 1,58 E-6 m/s, 2,76 E-07 m/s, y 1,55 E-07 m/s respectivamente. Se concluye que la bomba centrifuga debe recircular la vinaza y la crema para mantener una composición química estable cada 4 h y 12 h. El ensilaje debe recircularse cada 58 h para facilitar la extracción del producto final de los silos y el modelo que mejor describe la sedimentación del AEC es el modelo cuadrático.

Analysis of Recurrent Failures and Proposal of Solutions for the Water Pumping System

ABSTRACT Shrimp is a product of high commercial value in the international market and its production shows a remarkable growth. The main support of its culture medium is water. Water of good quality leads to good growth, survival and good production of shrimp. To make this happen, the items, which play a fundamental role, are water pumps. An unexpected failure in this equipment can affect or even significantly compromise the production. In the present work the causes of electrical and mechanical failures and deficiencies in the maintenance occurred in the axial pumps, belonging to the Enterprise for the Cultivation of Shrimps were investigated. Maintenance engineering processes was carried out, a SWOT matrix was applied and important economic aspects were analyzed. Finally, recommendations were made to reduce the failures and improve economic aspects; obtaining some benefits already.

RESUMEN El camarón es un producto de alto valor comercial en el mercado internacional y su producción presenta un notable crecimiento. El soporte principal de este medio de cultivo es el agua. Un agua de buena calidad conlleva al buen crecimiento, supervivencia y buena producción de los camarones. Para lograr que esto ocurra los equipos, que juegan un rol fundamental, son las bombas de agua. Una falla o avería imprevista en estos equipos puede afectar o inclusive comprometer de forma importante la producción. En el presente trabajo se investigaron las causas de las fallas eléctricas, mecánicas y de deficiencias en el mantenimiento ocurridas en las bombas axiales, pertenecientes a la Empresa para el Cultivo del Camarón. Se realizaron procesos de Ingeniería de Mantenimiento y se analizaron aspectos económicos importantes. Finalmente se brindaron recomendaciones para disminuir las fallas y mejorar los aspectos económicos; obteniendo ya, actualmente, algunos beneficios.

Develop of a system for the mensuration of the energy efficiency of solar cells

ABSTRACT This document deals with the development of a system for the measurement of the solar power and the electric power generated by the solar cells of a photovoltaic panel, in order to assess energy efficiency in the conversion of light energy into electrical energy. So the first thing is to calibrate the light power emitted a tungsten lamp, taking into account the temperature of the filament and the emittance of the tungsten as a function of temperature and wavelength. The temperature of the filament is determined by measuring the resistance as a function of the voltage and amperage of the filament power and using the dependence of the resistivity of tungsten with temperature. The luminous power that emits the filament is calibrated with phototransistors and photodiodes patterns Siemens, photoelectric units (Lux, lx) and in unit of energy (W/m2). With the I-v characteristics of the cell, the Voc open circuit voltage and intensity of current in short circuit Isc determines the maximum electrical power supplied by the cell, which divided between the light output provides the efficiency rating conversion of light energy into electricity by the photovoltaic cell. Studied cells have an open circuit (Voc) of 4.6 V voltage, intensity of current in short circuit (Isc) of 87 mA and efficiency of 12.4% with irradiation of 399,6 W/m2. Key words: solar cells, energy efficiency measurements.

RESUMEN El presente trabajo muestra el desarrollo de un sistema para la medición de la potencia luminosa solar y la potencia eléctrica generada por las celdas solares de un panel fotovoltaico, con el fin de evaluar la eficiencia energética en la conversión de la energía luminosa en energía eléctrica. Para esto lo primero es calibrar la potencia luminosa que emite una lámpara de tungsteno, teniendo en cuenta la temperatura del filamento y la emitancia del tungsteno en función de la temperatura y la longitud de onda. La temperatura del filamento se determina midiendo la resistencia en función del voltaje y el amperaje de alimentación del filamento y usando la dependencia de la resistividad del tungsteno con la temperatura. La potencia luminosa que emite el filamento es calibrada con fototransistores y fotodiodos patrones Siemens, en unidades fotoeléctricas (en lux, lx) y en unidades energéticas (W/m2). Con las características I-V de la celda, el voltaje a circuito abierto Voc y la intensidad de la corriente en cortocircuito Isc se determina la potencia eléctrica máxima suministrada por la celda, la cual dividida entre la potencia luminosa proporciona el valor de la eficiencia de conversión de energía luminosa en eléctrica por la celda fotovoltaica. Las celdas estudiadas tienen un voltaje a circuito abierto (Voc) de 4,6 V, una intensidad de la corriente en cortocircuito (Isc) de 87 mA y una eficiencia de 12,4% con una irradiación de 399,6 W/m2.

Testing of Technical and Operational Factors of a Walking Tractor with Plow and Cultivator

ABSTRACT Nowadays in Mexico, there is an increasing in the acquisition of small tractors and walking tractors under 18 hp of power, however, there are no data on their operation. A walking tractor was evaluated with two implements plow and cultivator. The methodology used for the evaluation was the NMX-O-182-SCFI-2003 adapted. The test was fact on an area of 200 m2, in Papaloapan University, beginning with the operation of tillage with the plow and ending with the cultivator. The conditions in the soil were the slope of less than 5% and 10.9-14.2% humidity. The work quality indexes evaluated were the angle of rotation obtaining averages of 0.79 m in the plow and 0.69 m for the cultivator, the average fuel consumption were16 L/ha for the plow and of 12 L/ha for the cultivator. Work depths obtained were 0.14 m for the plow and 0.07 m for the cultivator.

RESUMEN En México, existe auge en la adquisición de pequeños tractores y motocultores que no rebasan los 18 hp de potencia, sin embargo, no existen datos sobre la operación de los mismos que permitan al productor tomar decisiones. Se evaluó un motocultor con dos implementos arado surcador y cultivador. La metodología utilizada para la evaluación del conjunto agrícola fue la NMX-O-182-SCFI-2003, adaptada al motocultor. La prueba se llevó a cabo en una superficie de 200 m2, en las instalaciones de la Universidad del Papaloapan campus Loma Bonita, iniciando con la operación de labranza con el arado de doble surco y terminando con el cultivador. Las características evaluadas fueron los radios de giro obteniendo promedios de 0,79 m en el arado de doble surco y 0,69 m para el cultivador, el consumo promedio de combustible es de 19,25 L/ha para el arado de doble surco y de 11 L/ha para el cultivador. Se obtuvieron profundidades de trabajo 0,14 m para el arado de doble surco y 0,07 m en el cultivador.

Diagnosis of Agricultural Mechanization in Four Communities in Manabí Province, Ecuador

ABSTRACT The objective of this paper is to present the results of diagnosing the current situation of agricultural mechanization in four communities of Manabí Province in Ecuador. The methodology used in this research was based on field work. The main tool was a survey with quantitative and qualitative questions, which was applied to 239 inhabitants of four communities Bonce, El Beldaco, Mapasingue and Santa Martha, located in the Valley of Portoviejo River and that are close to the geographical boundary between the cantons of Santa Ana and Portoviejo. The results showed that agricultural areas are mechanized on an average of 39.8%. Only the soil preparation operation is mechanized, using for this purpose mainly the tractors rented to private companies (more than 60%) and very few to community associations (2%). The average surface indicator used by a tractor is 48.8 ha/tractor, in machining index is on average 2.28 hp/ha, which is high compared to the recommended 1 hp/ha (Gaytán, 2007, quoted by Sánchez-Hernández et al, 2014). High level of mechanization is due to the use of tractors with higher power than necessary, according to the surface worked.

RESUMEN El objetivo del presente trabajo es exponer los resultados del diagnóstico de la situación actual de la mecanización agrícola en cuatro comunidades de la provincia de Manabí del Ecuador. La metodología empleada en esta investigación se basó en el trabajo de campo. La herramienta principal fue una entrevista con preguntas de carácter cuantitativo y cualitativo, la cual se aplicó a 239 habitantes de cuatro comunidades Bonce, El Beldaco, Mapasingue y Santa Martha, ubicadas en valle del río Portoviejo y que están cercanas al límite geográfico entre los cantones Santa Ana y Portoviejo. Los resultados demostraron que de las áreas agrícolas se mecanizan en promedio un 39,8 %. Se mecaniza sólo la operación de preparación de suelos, utilizando con este fin principalmente tractores alquilados a las empresas particulares (más de un 60 %) y muy pocos de asociaciones comunitarias (2%). El indicador de la superficie promedio que utiliza un tractor es de 48,8 ha/tractor, el índice de mecanización es en promedio de 2,28 hp/ha, que es elevado en comparación con lo recomendado de 1 hp/ha (Gaytán, 2007, citado por Sánchez-Hernández et al, 2014). El alto nivel de mecanización se debe al uso de tractores con potencia superior de la necesaria, de acuerdo a la superficie trabajada.