Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

Predicción de la resistencia del suelo durante la labranza mediante los modelos de presiones pasivas

Para la explicación de los mecanismos que originan la falla del suelo cuando es interactuado por una herramienta de labranza y la predicción de esfuerzos, se han desarrollado más de cincuenta modelos analíticos, alcanzando la mayor aceptación los que se basan en la teoría de las presiones pasivas del suelo. Por tal motivo, el presente trabajo tiene como objetivo determinar la exactitud de cuatro modelos que se basan en la ecuación universal del movimiento de tierra, durante la labranza de un Rhodic Ferralsol del occidente de Cuba. Para lo cual se determinó experimentalmente la resistencia del suelo durante la labranza en las condiciones controladas del canal de suelos CS-CEMA-25, y se programaron las secuencias de cálculo de los modelos Godwin & Spoor; McKyes & Ali; Grisso et al, en el software Mathcad 15. Los principales resultados mostraron las limitaciones de estos modelos para predecir con exactitud los esfuerzos que surgen durante la labranza en suelos altamente cohesivos, así como para herramientas que difieran de la geometría para los cuales originalmente fueron desarrollados. Se demostró además que existe una alta correlación (r=0,90 a 0,98) entre los valores predichos por estos modelos, evidenciando la semejanza en los criterios teóricos que los fundamentan. Por otra parte observó que la velocidad de avance del órgano de trabajo tiene muy poca incidencia en la exactitud de las predicciones de los modelos investigados.

For the explanation of the mechanisms that originate the failure of the soil when it is interacted for a farm tool and the prediction of efforts have been developed more than fifty analytic models, reaching the biggest acceptance those that are based on the theory of the passive pressures of the soil. For such a reason, the present work has as objective to determine the accuracy of four models that are based on the universal equation of the soil movement, during the farming of a Rhodic Ferralsol of the occident of Cuba. Was determined experimentally the resistance of the soil during the tillage under controlled conditions in the channel of soils CS-CEMA-25, and were programmed the sequences of calculation of the models Godwin & Spoor, McKyes & Ali,; Grisso et al., in the software Mathcad 15. The main results showed the limitations of these models to predict with accuracy the efforts that arise during the farming in highly cohesive soils, as well as for tools that differ of the geometry for those which originally were developed. It was also demonstrated that a high correlation (r=0.90 to 0.98) exists among the predicted values for these models, evidencing the likeness in the theoretical approaches that base them. On the other hand was observed that the speed of advance of the working tool has very little incidence in the accuracy of the predictions of the investigated models.

Distribución espacial de la calidad de las aguas subterráneas utilizadas para el riego

La sostenibilidad ambiental y económica del regadío con aguas subterráneas provenientes de acuíferos costeros requieren de monitoreo y análisis periódicos que alerten sobre las posibles afectaciones en su calidad y los efectos contraídos sobre el sistema suelo-planta. El objetivo de este trabajo es evaluar con carácter espacial mediante indicadores como Conductividad Eléctrica (CE), Relación de Adsorción de Sodio corregido (RASº) e Iones Tóxicos la calidad química de las aguas subterráneas utilizadas para riego en la Llanura Sur Occidental de Pinar del Río. Los resultados indicaron que el 100% de las fuentes se clasifican como salinas, sin restricción en cuanto su utilización ante la RAS. La concentración de iones tóxicos Sodio y Cloro representan el mayor grado de restricción ante la utilización de las aguas, presentado ambos para el riego por aspersión más del 95% de las fuentes restricción severa, para el riego superficial el 86,4% de las fuentes presentan restricción moderada por sodio, en cuanto al cloro el 42,4% presentan restricción moderada y el 52,4% severa. El carácter espacial de los diferentes indicadores, acentuados en las zonas cercanas a la costa deja claro la influencia de la intrusión marina en la ionización de las aguas.

The environmental and economic sustainability of the irrigation with underground water obtained from coastal aquifers requires of monitoring and periodic analysis that alert on the possible affectations in its quality and the effects on the system soil-plant. The objective of this work is to evaluate with spatial character the chemical quality of the underground waters used for watering in the South Western Plain of Pinar del Río by means of indicators as Electric Conductivity (EC), Relationship of corrected Sodium Adsorption (RSAº) and Toxic Ions. The results indicated that 100% of the sources is classified as saline, without restriction as for its use as regarding as the RSA. The concentration of toxic sodium and chlorine ions represent the biggest grade of restriction in the use of the waters, presenting both for the irrigation by aspersion more than 95% of the sources with severe restriction, for the superficial irrigation 86,4% of the sources presents moderated restriction by sodium, as for the chlorine 42,4% presents moderate restriction and 52,4% severe. The spatial character of the different indicators, accentuated in the areas near to the coast leaves clear the influence of the marine intrusion in the ionization of the waters.

El cambio del módulo de aspersión en pivotes según criterios económicos para Cuba: modelo teórico

En este trabajo se presenta un modelo teórico para la determinación del momento óptimo de sustituir el módulo de reguladores de presión y emisores de un pivote. El modelo parte del criterio de que el desgaste en los reguladores de presión y en las boquillas incide en la disminución de la Uniformidad del Riego y este último en la pérdida de rendimientos. Para compensar estas pérdidas se requiere elevar la dosis de riego con vistas a compensar el déficit que se produce en las zonas de mínima entrega lo cual genera in incremento de los costos de explotación. Se consideran en el modelo: los costos por consumo adicional de agua y de energía, por mantenimiento y por mano de obra, así como las pérdidas de rendimiento asociadas a las zonas con riego insuficiente y con riego excesivo. La suma de todos estos componentes es comparada con el costo de la adquisición y montaje de un nuevo módulo de aspersión, lo cual le permite al agricultor decidir el momento propicio para hacer la sustitución a partir de criterios económicos.

This paper propose a theoretical model for determining the optimal moment to replace the kit of sprinkler irrigation and pressure regulators in a pivot. The model is based that the wear on the pressure regulators and nozzles make the decrease of the Irrigation Uniformity and this causes the yield loss. To compensate these losses an increase of irrigation depth is required to make up the deficit that occurs in areas of low delivery which generates in increased operating costs. Are considered in the model: costs for additional consumption of water and energy, maintenance and labor, and yield losses associated with areas with insufficient irrigation and over irrigation. The set of all these components is compared with the cost of the purchase and installation of a new sprinkler module, which allows the farmer to decide the right moment to make substitutions based on economic criteria.

Determinación de los indicadores tecnológicos y de explotación de la máquina picadora de forraje MF IIMA modelo EM-01 modificada

Como parte de los estudios realizados por la Facultad de Ciencias Técnicas, el Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA) de la Universidad Agraria de la Habana (UNAH) y el Instituto de Ciencia Animal (ICA), sobre la evaluación de conjuntos agrícolas para la producción de alimento animal, se desarrolló esta investigación cuyo objetivo consiste en determinar los indicadores tecnológicos explotativos de la picadora de forraje MF IIMA modelo EM- 01 modificada, de fabricación nacional. Se determinan los indicadores de explotación, contemplando el balance de tiempo (limpio, operativo, productivo, de turno y explotativo), productividad horaria, consumo horario y especifico de la energía eléctrica y el coeficiente de servicio tecnológico, de utilización del tiempo productivo y explotativo. Los resultados obtenidos del coeficiente de utilización del tiempo y la productividad en tiempo explotativo de la picadora de forraje MF IIMA modelo EM-01 modificada es de 0,41 y 0,32 t/h respectivamente, lo que estuvo influenciado por las paradas vinculadas a la ejecución del servicio tecnológico de la máquina (T2) y por los traslados en vacío (T6) fundamentalmente.Del análisis descriptivo de las productividades obtenidas para la máquina, se obtuvo que el coeficiente de variación no supera el 21,23%, lo que se considera aceptable atendiendo a la dinámica del proceso tecnológico estudiado. El consumo horario y específico de energía eléctrica determinado experimentalmente para esta maquina fue de 5,62 kW/h y de 17,31 kW/t respectivamente, siendo aceptable para este tipo de proceso tecnológico, atendiendo a la carga suministrada y la potencia del motor eléctrico.

As part of the studies carried out by the Technical Sciences Faculty, the Agricultural Mechanization Center (CEMA) of the Havana Agricultural University (UNAH) and the Animal Science Institute (ICA), on the evaluation of the agricultural machines for the production of animal food, was developed a research with the objective to determine the technological and operation indicators of the modified forage chopper machine MF IIMA model EM-01 of Cuban production. Were determined the indicators of operation, taking in account the balance of time (clean, operative, productive, work shift, and operation), hourly productivity, hourly and specific consumption of the electric power and the coefficient of technological service, and utilization of the productive and operation time. The obtained results of the coefficient of utilization time and the productivity in exploitation time of the modified forage chopper machine MF IIMA model EM-01 is respectively of 0.41 and 0.32 t/h, being influenced fundamentally by the stops linked to the execution of the technological service of the machine (T2) and by the moves in void (T6). Of the descriptive analysis of the productivities obtained for the machine, it was obtained that the coefficient of variation doesnt overcome 21.23%, what is considered acceptable considering the dynamics of the studied technological process. The hour and specific consumption of electric power determined experimentally for this machine was 5.62 kW/h and 17.31 kW/t respectively, being acceptable for this type of technological process, considering the given load and the power of the electric motor.

Determinación del coeficiente de fiabilidad de explotación en su variante cronométrica y de costo para cosechadoras CLAAS Dominator

La presente investigación fue llevada a cabo en áreas la Empresa Agroindustrial de Granos Los Palacios, ubicada en la provincia de Pinar del Río, con el objetivo de determinar el coeficiente de fiabilidad de explotación en sus variantes cronométrica y de costo para la cosechadora CLAAS Dominator en las condiciones de producción.

This research was conducted in areas the Agro-Industrial Grains Enterprise Los Palacios, located in the province of Pinar del Río in order to determine the coefficient of reliability of operation in its chronometric and of cost variants for the Claas Dominator combine in the conditions of production.

Influencia de la distancia de transportación y la cantidad de medios de transporte en la estabilidad y costo del proceso cosecha-transporte del arroz

La presente investigación se desarrolló en la Empresa Agroindustrial de Granos (EAIG) Los Palacios, empleándose el sistema SAORCE-CTR para la determinación de la composición racional de los medios mecanizados que intervienen en el proceso de cosecha-transporte del arroz. Tomándose cinco variantes de distancias de transportación y dos rendimientos agrícolas, se determinó la influencia de la distancia de transportación y la cantidad de medios de transporte en la estabilidad y costo del proceso, para una brigada compuesta por tres cosechadoras NEW HOLLAND TC-57; obteniéndose que para campos con rendimientos agrícolas de 3,2 t/ha, las pérdidas económicas totales por paradas se reducen al emplearse cinco medios de transporte en las variantes de transportación I, II y III en 1,88; 3,61 y 7,06 peso/h respectivamente lo que representa el 3,2%; 8,3% y 9,7% de las pérdidas económicas totales al emplearse la composición actual de la EAIG y para las variantes de transportación IV y V las pérdidas económicas totales por paradas se reducen al emplearse seis medios de transporte en 20,35 y 22,37 peso/h respectivamente lo que representa el 22 y 23,6% de las pérdidas económicas totales al emplearse la composición actual de la EAIG. En campos con rendimientos agrícolas de 4,2 t/ha las pérdidas económicas totales por paradas se reducen al emplearse seis medios de transporte en cada una de las variantes de transportación en 5,51; 11,93; 19,69; 31,3 y 168,32 peso/h respectivamente, lo que representa el 8,3; 14,8; 21,3; 30,4; 67,1% de las pérdidas económicas totales al emplearse la composición actual de la EAIG.

This research was performed in the Agro-industrial Complex Los Palacios, being used the SAORCE-CTR system for the determination of the rational composition of the machinery that intervene in the process of harvest and transport of the rice. Taking five variants of transportation distances and two agricultural yields, was determined the influence of the transportation distance and the quantity of means of transport in the stability and cost of the process, for a brigade composed by three NEW HOLLAND TC-57 combines. Was obtained that for fields with agricultural yields of 3,2 t/ha, the economic total losses caused by the stops decrease when being used five means of transport in the transportation variants I, II and III in 1.88; 3.61 and 7.06 peso/h respectively, and that represents the 3.2%; 8,3% and 9,7% of the economic total losses when being used the current composition in the Complex. For the transportation variants IV and V the economic total losses for stops decrease when being used six means of transport respectively in 20.35 and 22.37 peso/h what represents the 22% and 23.6% from the economic total losses when being used the current composition. In fields with agricultural yields of 4.2 t/ha the economic total losses for stops decrease when being used six means of transport in each one of the transportation variants in 5.51; 11.93; 19.69; 31.3 and 168.32 peso/h respectively, what represents the 8.3%; 14.8%; 21.3%; 30.4%; and 67.1% of the economic total losses when being used the current composition of de Agro-Industrial Complex.

Diseño de un molino para reciclar pastas de freno de tracto-camiones usando el método de bond

Actualmente existe en el trasporte público la necesidad de reemplazar constantemente las pastas de freno debido principalmente al factor de desgaste y por razones de seguridad. En este trabajo se propone crear las bases del diseño general de una máquina prototipo capaz de re-utilizar y reducir el tamaño de las pastas de freno del transporte público que están fuera de uso para ser empleadas como agente principal en una mezcla pastosa. Esta pasta se utilizará como material aislante en construcciones, recubrimiento de paredes y techos, así mismo en la elaboración de pavimentación en base sólida de calles. Para llevar a cabo esta propuesta se hace uso del método de Bond con el objetivo de estimar las dimensiones iniciales del molino y la potencia necesaria, mediante la creación de un programa numérico BM-Crush, evitando con esto construir molinos pilotos hasta donde esto es posible. Entre los principales resultados se obtiene la metodología general para calcular la potencia mecánica y las dimensiones necesarias del molino con base a cualquier cambio en las condiciones iniciales de operación, así como la distribución de los medios moledores y sus dimensionamiento. Se estima la velocidad crítica, estableciéndose con base en esto la velocidad optima con la que debe girar el molino de bolas.

Currently available in public transportation the need to constantly replace brake Pasta factor mainly due to wear and for safety reasons. This paper proposes to create the basis for the overall design of a prototype machine capable of re- use and reduce the size of the brake pastas public transport that are out of use to be used as the main agent in a slurry. This paste is used as insulation material in construction, covering walls and ceilings, also in the development of solid base paving streets. To implement this proposal using the method of Bond blocks in order to estimate the initial size of the mill and the necessary power through the creation of a BM- Crush numerical program, thus avoiding pilots to build mills where this is possible. The main results obtained are the general methodology for calculating the mechanical power and the necessary dimensions of the mill based on any changes in the initial conditions of operation, as well as the distribution of the grinding media and their sizing. Critical velocity is estimated on this basis established the optimal speed at which to rotate the ball mill.

Películas y recubrimientos comestibles: una alternativa favorable en la conservación poscosecha de frutas y hortalizas

El creciente interés de los consumidores hacia productos sanos, nutritivos, naturales y que beneficiosos para la salud, ha orientado y motivado investigaciones hacia el desarrollo de películas y recubrimientos comestibles aplicados a productos hortofrutícolas, como una alternativa para cubrir estas necesidades. Estos se aplican con el objetivo de extender la vida útil de los alimentos y proveen la posibilidad de mejorar la seguridad del producto mediante la limitación de transferencia de humedad, oxígeno y compuestos responsables del sabor, color y aroma. El empleo de películas y recubrimientos comestibles a base de polisacáridos, proteínas, lípidos, aditivos y compuestos activos ha jugado un papel importante en la industria de alimentos y han demostrado ser efectivos en la conservación de frutas y hortalizas controlando transferencia de gases, crecimiento microbiano, así como manteniendo las características deseadas por los consumidores como, apariencia fresca, firmeza, brillo, color, calidad y valor comercial. La finalidad de esta revisión bibliográfica es demostrar que la utilización de cubiertas comestibles ayuda a la conservación y calidad de frutas y hortalizas.

The growing interest of the consumers toward healthy, nutritious, natural products and it benefit for the health has guided and motivated researches toward the development of edible films and coverings applied to fruit and vegetable products. These coverings are applied with the objective of extending the lifespan of the foods and they provide the possibility to improve the security of the product by means of the limitation of the transfer of humidity, oxygen and compound responsible for the flavor, color and aroma. The employment of eatable film and coverings of polysaccharides, proteins, lipids, preservatives and active compounds have played an important role in the industry of foods and they have demonstrated to be effective in the conservation of fruits and vegetables controlling the transfer of gases, microbial growth, as well as maintaining the characteristics wanted by the consumers such as fresh appearance, stability, shine, color, quality and commercial value. The purpose of this bibliographical revision is to demonstrate that the use of eatable coverings helps to the conservation and quality of fruits and vegetables.

Perfeccionamiento del diseño de una máquina bobinadora de materiales para la fabricación de mangueras

En la rama de la Ingeniería Mecánica: agrícola, industrial, automotriz, eléctrica, administrativa, mecatrónica, minera, hidráulica, área de salud, etcétera, la mayoría de las máquinas disponen de mangueras. La industria que se dedica al diseño y construcción de éstas, se someten a un gran reto y cada día dedican esfuerzos para mejorar el proceso de producción de las mangueras, fabricadas con plástico hasta las fabricadas de metal o con otras materias. Con el propósito de que el material con el cual se fabrican las mismas tengan una mayor rigidez y resistencia (capacidad de soportar cargas de elevada magnitud sin que se deformen ni se destruyan), la materia prima empleada se componen de la unión de dos tipos de materiales, que pueden ser: poliamida, cuerdas de acero, fibras de diferentes materiales, caucho, etcétera. De ellos según algunos materiales de diferentes tipos son bobinadas en rollos para dejarlos listos para el proceso de fabricación. Se presentan diferentes problemáticas: 1 - En el momento de separar la materia prima del recubrimiento suministrado por el proveedor, en la mayoría de las ocasiones la máquina no genera el par adecuado, lo que provoca que el material se rasgue y no pueda ser utilizado; 2 - No se logra una tensión adecuada en el rollo lo que ocasiona que el corte no sea uniforme en todos los puntos; 3- Las cuchillas utilizadas para el corte no tienen el filo suficiente, ni están colocadas con el ángulo correcto; el material es difícil retirarlo del tubo debido a la diferencia de tensiones en los ramales de la polea motriz. La metodología para calcularlos y seleccionar los variadores e inversores de potencia son las que se establecen en los principios de la ingeniería. En el presente trabajo se proponen las mejoras en el diseño de la máquina bobinadora de materiales destinado a la fabricación de las mangueras industriales, en el se plantea la modificación de la máquina y se automatiza el proceso de bobinado, se proponen: un motor principal de 5 hp y otro secundario de 0,5 hp, un variador de velocidades, dos encoder y un PLC.

In different areas of Mechanical Engineering: agricultural, industrial, automotive, electrical, administrative, mechatronics, mining, hydraulics, health area, etc., most machines have hoses. The industry specialized in its design and construction undergo a great challenge and each day devoted efforts to improve the production process of hoses, made from plastic to manufactured metal or other materials. In order that these materials have greater stiffness and strength (ability to withstand high loads without being deformed or destroyed), the raw material used is composed of the union of two types of materials, which include: polyamide, steel cords, fibers of different materials, rubber, among others. According to its destination, some materials of different types are winded in rolls to let them ready for the manufacturing process. Different problems are presented: 1- At the time of separating the raw material of the coating provided by the supplier, in most cases the machine does not generate the proper torque, which causes to tear the film and this can not be used; 2 - No proper tension on the roll is achieved, causing that the cut is not uniform at all points; 3 -The blades used for cutting do not have enough edge, nor are positioned at the correct angle; is difficult to remove the material from the tube due to the difference of tensions in the branches of the drive pulley. The methodology used to calculate and select the drives and power inverters is established on the principles of engineering. In this paper is proposed the improvements in the design of the machine for winding materials for the manufacture of industrial hoses, the modifying of the machine, and is automated the winding process: one main 5 hp engine and a secondary 0.5 hp, a speed variator, two encoders and one PLC.

Recuperación de información en escenarios de aprendizaje personalizado para las carreras de perfil agropecuario

El objetivo principal de este artículo es presentar cómo en los Entornos de Aprendizaje Personalizado para las carreras de perfil agropecuario se puede recuperar información mediante la aplicación de técnicas de Minería de Procesos. Se parte de la identificación de aspectos comunes entre el concepto de unidad de aprendizaje del estándar IMS-LD, el modelo de datos XES y una ontología de grafo social. Se presentan los principales avances que existen en el área de los Entornos de Aprendizaje Personalizado así como algunos elementos de la didáctica que fundamentan el aprendizaje en sistemas centrados en el estudiante. Se describen algunos conceptos definidos en la ontología, la cual puede utilizarse para desarrollar sistemas informáticos que soporten esos escenarios. El vocabulario se definió reutilizando FOAF y las especificaciones de OpenSocial. Mediante el concepto de Actividad definido en la ontología y de sus relaciones, se representan tanto los eventos de las redes sociales como aquellos que componen una unidad de aprendizaje compatible con IMS-LD. Se explica cómo manejando la similitud entre los conceptos definidos en IMS-LD y el modelo de datos XES es posible aplicar las técnicas de la Minería de Procesos para descubrir modelos de aprendizaje, patrones de actividades y realizar minería social. A modo de ejemplo se muestra cómo en una unidad de aprendizaje se puede aplicar la técnica de Alineación de Trazas para detectar posibles patrones de aprendizaje.

The main objective of this paper is to present how in the Environments of Personalized Learning for the careers of agricultural profile the information can be recovered by the application of the techniques of Mining of Processes. It is started from the identification of common aspects among the concept of unit of learning of the standard IMS-LD, the pattern of data XES and social graph ontology. Are show up the main advances in the area of the Environments of Personalized Learning as well as some elements of the didactics that base the learning in systems centered in the student. Are described some concepts defined in the ontology, which can be used to develop computer systems that support those scenarios. The vocabulary was defined reutilizing FOAF and the OpenSocial specifications. By means of the concept of Activity defined in the ontology and of their relationships, are represented the events of the social nets as those that compose a unit of learning compatible with IMS-LD. It is explained how managing the similarity among the concepts defined in IMS-LD and the pattern of XES data is possible to apply the techniques of the Mining of Processes to discover learning models, patterns of activities and to carry out social mining. By way of example it is shown how in a learning unit you can apply the technique of Alignment of Appearances to detect possible learning patterns.

Resúmenes del contenido de las tesis de doctorado presentadas a defensa ante el Tribunal Nacional Permanente de Ingeniería Agrícola de la República de Cuba durante el año 2014