Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

ABSTRACT The dynamic load coefficients allow obtaining the tensile and deformational states in parts and structures subjected to dynamic loads with an acceptable degree of accuracy. In the present investigation, the dynamic load coefficients are determined and a structural evaluation is carried out on an agricultural trailer axle, subjected to a static vertical load of 20 kN. The energy method was used to determine the dynamic load coefficients and the simulation by the finite element method was performed to determine static stresses and deformations. Applying this method, the structural evaluation of the agricultural trailer axle subjected to impact loads was achieved, with a low computational requirement. For a free fall height of the trailer of 200 mm, with a load of 20 kN on each axle, if the wheels were rigid, an excessively high dynamic load coefficient would occur. It would cause exceeding the elastic limit of the axis material more than five times, while an impact height of that same level, can be damped by the tires, without using other damping means (springs), with a safety coefficient of 2.5.

RESUMEN Los coeficientes de cargas dinámicas permiten obtener, con un grado de exactitud aceptable, los estados tensionales y deformacionales en piezas y estructuras sometidas a cargas dinámicas. En la presente investigación, se determinan los coeficientes de cargas dinámicas y se realiza una evaluación estructural a un eje de remolque agrícola, sometido a una carga vertical estática de 20 kN, empleando una combinación del método de energía para la determinación de coeficientes de cargas dinámicas y la simulación por el método de los elementos finitos para determinar las tensiones y deformaciones estáticas. Aplicando este método, se logró la evaluación estructural del eje de remolque agrícola sometido a cargas de impacto, con un bajo requerimiento computacional. Para una altura de caída libre del remolque de 200 mm, con una carga de 20 kN sobre cada eje, si las ruedas fueran rígidas se produciría un coeficiente de cargas dinámicas excesivamente alto, provocando exceder en más de cinco veces el límite elástico del material del eje, mientras que una altura del impacto de ese mismo nivel, puede ser amortiguada por los neumáticos, sin necesidad de emplear otros medios de amortiguación (ballestas o resortes), con un coeficiente de seguridad de 2,5.

ABSTRACT The objective of this work is to determine the physical-mechanical properties of banana bunches as an object of their transportation in aerial cable and the parameters required for the design of a transport system of banana bunches in mountainous areas of Trujillo State, Venezuela. A descriptive analysis of all the samples was carried out for the properties studied, obtaining the arithmetic mean and the dispersion measurements (standard deviation and coefficient of variation), as well as a variance analysis, determining the p-value and an analysis of simple and multiple regression. The results obtained show that the arithmetic mean obtained for the diameter of the rachis was 5,41 cm, with a standard deviation of ± 0,77 cm; the length of the clusters 63,96 cm, with a standard deviation of ± 14,92 cm and the diameter of the bunches amounted to 33,67 cm, with a standard deviation of ± 2,69 cm. Furthermore, the mass of the bunches obtained amounted to 16,58 kg, with a standard deviation of ± 4,91 kg, the Xc and Yc coordinates, obtained from the center of mass of the clusters reached 16,73 and 28,84 cm, with a standard deviation of ± 1,37 and 3,78 cm, respectively. In addition, the moment of inertia amounted to 0,13 kg m2 with a standard deviation of ± 0,11 kg m2. The best adjusted model of the relationship between the moment of inertia and the mass of banana clusters was the Box-Cox Method with an R2 of 86, 65%. Regarding the relationship with the bunch diameter, the model that was best adjusted was the Polynomial with an R2 of 88, 7%.

RESUMEN El presente trabajo se propone como objetivo determinar las propiedades físico-mecánicas de racimos de banana como objeto de su transportación en cable aéreo, como parámetros requeridos para el diseño de un sistema de transporte de racimos de banana en zonas montañosas del estado Trujillo, Venezuela. Se realizó un análisis descriptivo de todas las muestras de las propiedades objeto de estudio, obteniéndose la media aritmética y las medidas de dispersión (desviación estándar y coeficiente de variación), así como un análisis de varianza, determinando el p-valor y un análisis de regresión simple y múltiple. Los resultados obtenidos arrojan que la media aritmética obtenida para el diámetro del raquis ascendió a 5,41 cm, con una desviación estándar de ± 0,77 cm; la longitud de los racimos promedió 63,96 cm, con una desviación estándar de ± 14,92 cm; el diámetro medio de los racimos ascendió a 33,67 cm, con una desviación estándar de ± 2,69 cm; la masa media de los racimos obtenida ascendió a 16,58 kg, con una desviación estándar de ± 4,91 kg; las coordenadas Xc y Yc, obtenidas del centro de masa de los racimos arribaron a 16,73 y 28,84 cm, con una desviación estándar de ± 1,37 y 3,78 cm respectivamente, asimismo el momento de inercia medio ascendió a 0,13 kg m2 con una desviación estándar de ± 0,11 kg m2. El mejor modelo ajustado de la relación entre el momento de inercia y la masa de los racimos de bananas fue el método de box - cox con un R2 de 86, 65%. En cuanto a la relación con el diámetro de los racimos el modelo que mejor se ajustó fue el polinomial con un R2 de 88,7%.

ABSTRACT The present investigation is oriented towards the design of a solar dryer for botanical seeds of pastures and forages. For the fulfillment of the proposed objective, the theoretical-methodological bases referred to the subject were established. It was evident that the proposed theoretical foundations allowed carrying out the design and simulation of a prototype for the solar drying of botanical seeds of pastures and forages. With the use of the Solidworks software (2018 version), the prototype design was carried out and with the Flow Simulation tool, the analysis of fluid kinetics and temperatures was carried out, reaching air velocity values of 0,25 m/s and temperatures of 8 ℃ above room temperature in the drying chamber. On the other hand, with the Simulation tool, a finite element study was carried out to evaluate the structural strength of the prototype, using the von Mises maximum tension criterion, which demonstrated its strength and stability.

RESUMEN La presente investigación se orientó hacia el diseño de un secador solar para semillas botánicas de pastos y forrajes. Para el cumplimiento del objetivo propuesto se establecieron las bases teórico-metodológicas referentes a la temática. Entre los principales resultados obtenidos se evidenció que los fundamentos teóricos planteados permitieron realizar el diseño y la simulación de un prototipo para el secado solar de semillas botánicas de pastos y forrajes. Con la utilización del software Solidworks (versión 2018), se realizó el diseño del prototipo y con las herramienta Flow Simulation, se llevó a cabo el análisis de la cinética del fluido y las temperaturas, alcanzando valores de velocidad del aire 0,25 m/s y temperaturas superiores en 8 ℃ a la temperatura ambiente en la cámara de secado. Por otra parte, con la herramienta Simulation, se realizó un estudio por elementos finitos para evaluar la resistencia estructural del prototipo, mediante el criterio de tensión máxima de Von Mises, demostrándose la resistencia y estabilidad de la estructura del prototipo.

ABSTRACT The severe and moderate erosion of soils has caused the degradation of 80% of the agricultural land of the planet. Sloping agriculture, without soil conservation measures, together with the occurrence of extreme climatic events, increasingly frequent, as a consequence of climate change, has accelerated these phenomena, at rates of 5-7 million degraded hectares/year. In this work, 137Cs, an anthropogenic environmental radionuclide, was used to estimate soil erosion rates in a vegetable agroecosystem located in Waraira Repano National Park, Vargas State, Venezuela. With this aim, three soil cores were extracted, sectioned at depths of 0-20; 20-40 and 40-60 cm, in each of the 26 and 28 equidistant vertices distributed in the study and reference sites, respectively. Measuring the activity of 137Cs in each depth, it was possible to establish the contrasting patterns of its distribution within the profiles; and through the use of conversion, Proportional and Mass Balance I models, the estimation of erosion rates was obtained. These showed gross and net erosion rates of 24.7 and 39.7; and 19.8 and 29.3, Mg ha-1 year-1, respectively. The benefits of nuclear techniques in soil erosion and redistribution studies are confirmed; allowing forecasting prospectively and retrospectively, the vulnerability of the productive capacity of the soils, which compromises the sustainability of agriculture, particularly in soils that are very susceptible to erosion, when their degree of water saturation is exceeded.

RESUMEN La erosión severa y moderada de los suelos ha ocasionado la degradación de un 80% de las tierras agrícolas del planeta. La agricultura en pendiente, sin medidas de conservación de suelos, unida a la ocurrencia de eventos climáticos extremos, cada vez más frecuentes, como consecuencia del cambio climático, han acelerado estos fenómenos, a tasas de 5-7 millones de hectáreas degradadas/año. En este trabajo se utilizó la espectroscopía gamma para determinar la actividad del 137Cs, un radionúclido ambiental de origen antrópico, para estimar las tasas de erosión de suelo, en un agroecosistema de hortalizas, ubicado en el Parque Nacional Waraira Repano, estado Vargas, Venezuela. Con este objetivo, se extrajeron tres núcleos de suelo, seccionados a las profundidades: 0-20; 20-40 y 40-60 cm, en cada uno los 26 y 28 vértices equi distante, distribuidos en los sitios de estudio y referencia, respectivamente. La actividad del 137Cs determinada en cada profundidad, permitió establecer patrones contrastantes de su distribución en los perfiles; y sirvió para estimar las tasas de erosión, mediante los modelos de conversión, Proporcional y de Balance de Masas I, que arrojaron tasas de erosión bruta y neta de: 24,7 y 39,7; y 19,8 y 29,3, Mg ha-1 año-1, respectivamente. Los beneficios de las técnicas nucleares, permiten además, determinar la redistribución de los suelos; y prever prospectiva y retrospectivamente, la vulnerabilidad de la capacidad productiva de los suelos, que compromete la sustentabilidad de la agricultura, particularmente en suelos muy susceptibles a la erosión, al sobrepasar su grado de saturación hídrica.

ABSTRACT The investigation was developed in the UEB of Protected and Semi-Protected Crops, belonging to the Agricultural Enterprise “Paquito Rosales Benítez”, located in Veguitas Town, Yara Municipality, Granma Province, with the objective of determining the hydric and energetic efficiency of localized irrigation under greenhouse conditions. For the calculation of the different indicators, two greenhouses were selected, one of them was planted with cucumber and another one was planted with pepper. Localized irrigation evaluation was carried according to American Society of Agricultural Engineers from United States, through their standard ASAE EP-438 methodology. The parameters of quality of irrigation and of hydraulic characterization of the system, confirmed the good functioning of it. Energy cost was 210.00 CUP ha -1 for cucumber crop and of 378.00 CUP ha -1 for pepper crop. The cost of the energy to produce one ton was 4.69 CUP t -1 for the cucumber crop and of 10. 46 CUP t -1 for the pepper crop. Higher water productivity was guaranteed in cucumber crop (40, 7 kg m -3 ) than the pepper crop (17, 91 kg m - 3). Water productivity in monetary terms was of 129.83 CUP m -3 and 81.14 CUP m -3 for the cucumber crop and pepper crop, respectively.

RESUMEN La investigación se desarrolló en la UEB de Cultivos Protegidos y Semiprotegido perteneciente a la Empresa Agropecuaria Paquito Rosales Benítez ubicada en el poblado de Veguitas, municipio Yara, provincia Granma, con el objetivo de determinar la eficiencia hídrica y energética del riego localizado en condiciones de casas de cultivos protegidos. Para el cálculo de los distintos indicadores se seleccionaron dos casas de cultivo, una sembrada de pepino (Casa 1) y otra de pimiento (Casa 2). La evaluación del riego localizado se realizó siguiendo la metodología de la Sociedad Americana de Ingenieros Agrícolas de Estados Unidos, a través de sus estándares ASAE EP-438. Los parámetros de calidad del riego y de caracterización hidráulica del sistema, confirmaron el buen funcionamiento del mismo. El costo de la energía fue de 210.00 CUP ha -1 para el pepino y de 378.00 CUP ha -1 para el pimiento; mientras que el costo de la energía para producir una tonelada fue de 4.69 CUP t -1 para el pepino y de 10.46 CUP t -1 para el pimiento. En cultivo de pepino la productividad del agua (40,7 kg m -3 ) fue mayor que en el pimiento (17,91 kg m -3 ). La productividad del agua en términos monetarios resultó ser de 129.83 CUP m -3 y 81.14 CUP m -3 para los cultivos de pepino y pimiento respectivamente.

ABSTRACT The work was carried out in the Valle del Yabú Agricultural Company located in the municipality of Santa Clara, Villa Clara province with the objective of determining the efficiency in the use of irrigation water, in the aforementioned company, through the calculation of the productivity of the water applied to some crops of economic importance. The productivity of the water applied by irrigation, the productivity of the total water, and the total water applied (T), in the corn, potato, dasheen, beans and sweet potato crops were calculated. In the sweet potato the productivity of water applied by irrigation, 20 kg / m3, was higher than that of the rest of the crops. In the potato the average was 7.74 kg / m3, in the bean it reached values of 4.74 kg / m3, in the case of the dasheen it was 3.92 kg / m3 and the corn was 10.66 kg / m3 The results showed a low productivity and inefficiency in the use of water for potato, bean and corn crops, not the case of dasheen and sweet potato where water productivity values were obtained that show an efficient use of water in these crops.

RESUMEN El trabajo se realizó en la Empresa Agropecuaria Valle del Yabú ubicada en el municipio de Santa Clara, provincia Villa Clara con el objetivo de determinar la eficiencia en el uso del agua de riego, en la referida empresa, a través del cálculo de la productividad del agua aplicada a algunos cultivos de importancia económica. Se calculó la productividad del agua aplicada por riego, la productividad del agua total, y el agua total aplicada (T), en los cultivos maíz, papa, malanga, frijol y boniato. En el boniato la productividad del agua aplicada por riego, 20 kg/m3, fue superior a la del resto de los cultivos. En la papa el promedio fue de 7,74 kg/m3, en el frijol alcanzó valores de 4,74 kg/m3, en el caso de la malanga fue de 3,92 kg/m3 y el maíz fue de 10,66 kg/m3. Los resultados mostraron una baja productividad e ineficiencia en el uso del agua para los cultivos de papa, frijol y maíz, no el caso de la malanga y el boniato donde se obtuvieron valores de productividad del agua que muestran un uso eficiente del agua en estos cultivos.

ABSTRACT Nowadays, there is a great global development of infrastructure for the extraction, exploitation and transport of hydrocarbons in deep-waters, due to the decrease of existing resources in shallow waters. The objective of this research is to propose a sandwich pipe with thermal insulation, capable to operate in deep water under the effect of the thermal gradient that occurs at these depths and flow assurance guaranteeing. This is also of great importance in agriculture for irrigation with groundwater, where it is necessary to guarantee the structural integrity of the pipelines that transport the fluid through land where high pressures and high temperatures may exist. Therefore, 4 sandwich pipes were analyzed in finite elements, considering high fluid temperatures and low seawater temperatures, as well as variations in the annular material (cement and polypropylene) and the thicknesses. It was obtained that the greater the thickness the lower the stiffness of the system. However, the thermal effect does not significantly influence the resistance of the pipes with greater core thickness, due to the thermal insulation offered by the annular material. The sandwich pipe with cement annular material offers greater potential to be implemented as it presented greater collapse pressure than the pipe with polypropylene.

RESUMEN A nivel mundial se está presentando un gran desarrollo de infraestructura para la extracción, explotación y transporte de hidrocarburos en aguas profundas, debido a la disminución de los recursos existentes en aguas poco profundas. El objetivo de esta investigación se centra en poder proponer un ducto compuesto dotado de aislamiento térmico, capaz de operar en aguas profundas bajo el efecto del gradiente térmico que se produce a estas profundidades y garantizando el aseguramiento del flujo. Esto es de gran importancia también en la agricultura para el riego con aguas subterráneas, donde es necesario garantizar la integridad estructural de los ductos que transportan el fluido por terrenos en donde pueden existir altas presiones y altas temperaturas. Por lo que se analizaron en elementos finitos 4 ductos compuestos, teniendo en cuenta las altas temperaturas del fluido y las bajas temperaturas del agua de mar, así como variaciones en el material anular (cemento y polipropileno) y los espesores. Se obtuvo que a mayor espesor disminuye la rigidez del sistema. Sin embargo, el efecto térmico no influye significativamente en la resistencia de los ductos con mayor espesor del material anular, producto del aislamiento térmico que ofrece el material anular. El ducto compuesto con material anular de cemento ofrece mayor potencial para ser implementado ya que presentó mayor presión de colapso que el ducto con polipropileno.

ABSTRACT In this work, it was studied the influence of ZY maXX XL 200 enzyme pre-treatment of three agricultural substrata (mulatto pasture, natural pasture and variety CT-115), on their potentiality for methane production. The pre-treatment consisted on the addition of an enzyme (ZY maXX XL 200) in dose of 100 µl/syringes for 350 mg of substrate in 30-1 mL of bovine inoculum. The results of the substrates bio digested were compared with the ones obtained without the addition of the investigated enzyme. In the three cases, significant increments of specific methane yield were achieved. The best result was obtained with mulatto pasture (0.268 m3 CH4/kg VS), followed by the variety CT-115 (0.258 m3 CH4/kg VS) and culminating with natural pasture (0.254 m3 CH4/kg VS). Nevertheless, increments were observed when the pre-treatment was used with enzymes and bovine inoculum vs. when it was not used. On the other hand, the pH had a similar behavior in all substrates where the pre-treatment was applied, as well as where it was not used.

RESUMEN En este trabajo se realizó un estudio del efecto de pre-tratamiento con la enzima (ZY maXX XL 200) a tres diferentes substratos agrícolas (pasto mulato, pasto natural y variedad CT-115) y su influencia sobre el potencial de producción de metano. Se aplicaron dosis de 100 µl/jeringas por 350 mg de substratos en 30-1 mL de inóculo vacuno. Los resultados de los substratos biodigestados fueron comparados con los obtenidos sin la adición de la enzima. En todos los casos, se lograron incrementos significativos en el rendimiento específico de metano. Los mejores resultados se obtuvieron con el pasto mulato (0,268 m3 CH4/kg VS), seguidos del CT-115 (0,258 m3 CH4/kg VS) y culminando con el pasto natural (0,254 m3 CH4/kg VS); no obstante, se observaron incrementos significativos cuando se utilizó el pre-tratamiento con enzimas y un inóculo, comparados con las combinaciones que no fueron aplicados el pre-tratamiento. Por otra parte, se demostró que el pH evolucionó de una manera similar en las biomasas que utilizaron el pre-tratamiento con enzima y sin este.

ABSTRACT This article summarizes the results of a research aimed at implementing the Six Sigma methodology as a maintenance strategy in the Massey Ferguson model 7252 combine, and from this implementation, to know the current sigma level of the belt transmission system, a mechanism whose failures, cause low readiness of the system and the machine. The content of the work shows the particularities of the six-sigma method. The results obtained after the implementation have allowed knowing the sigma value of the transmission system between two and three σ, which does not allow transmitting the power with quality, torque and revolutions that the internal combustion engine of the machine offers. The repair cycle for the transmission subsystem, composed of two technical services, was completed. These results are applicable in similar systems, where high levels of operational safety are required.

RESUMEN El presente artículo resume los resultados de una investigación dirigida a implementar la metodología de las Seis Sigmas como estrategia de mantenimiento en la cosechadora Massey Ferguson modelo 7252, y de esta implementación conocer el nivel sigma actual del sistema de transmisión por correa, mecanismo que posee fallas que provocan una baja disponibilidad del sistema y de la máquina. El contenido del trabajo expone las particularidades del método de las seis sigmas. Los resultados obtenidos luego de la implementación han permitido conocer que el valor sigma del sistema de transmisión se encuentra entre dos y tres σ, siendo el mismo un nivel que no permite transmitir con calidad la potencia, torque y revoluciones que ofrece el motor de combustión interna de la máquina. Se logró elaborar el ciclo de reparación para el subsistema de transmisión estando el mismo compuesto por dos servicios técnicos. Estos resultados son de aplicación en sistemas similares, donde se requieran altos índices de seguridad operativa.

ABSTRACT The proper selection and correct application of heat treatment technology for the manufacture of machine elements require elements, requires procedures and knowledge that today, become much more complex. In all careers of mechanical content, it is essential in undergraduate and postgraduate not only their knowledge but their correct application. It is essential to know previously the required working conditions of temperature, environment, resistance of different kinds (tensile, flexion, torsion, fatigue) but sometimes it is necessary to differentiate the properties of the core from those of the surface, which requires of the knowledge of a new science, "surface engineering". In the present work in the form of algorithmic is introduced reasoning and applying novel aspects, some of theme, developed by the author. It is intended to facilitate the essential elements to achieve a successful application that guarantee the work requirements of the element and its correct teaching.

RESUMEN La selección adecuada y la correcta aplicación de la tecnología del tratamiento térmico para la fabricación de un elemento de máquina necesitan de procedimientos y conocimientos que hoy, se hacen mucho más complejos. En todas las carreras de contenido mecánico, es indispensable en pregrado y posgrado no solo su conocimiento sino su correcta aplicación. Es indispensable conocer previamente de las condiciones de trabajo exigidas de temperatura, medio ambiente, resistencias de diferente índole (a tracción, flexión, torsión, fatiga) sino que en ocasiones se necesitan diferenciar las propiedades del núcleo de las de la superficie, lo que exige del conocimiento de una nueva ciencia, “la ingeniería de superficies”. En el presente trabajo en forma de razonamientos algorítmicos y aplicando aspectos novedosos, algunos desarrollados por el autor, se pretenden facilitar los elementos esenciales para lograr una aplicación exitosa que garanticen las exigencias de trabajo del elemento y su correcta enseñanza.