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Cosechadora

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Cosechadora

Cosechadora en el proceso de recolecci�n de trigo
Datos generales
Tipo veh�culo agr�cola motorizado
Uso Soja, ma�z, girasol, colza, etc
Estilo M�quina agr�cola
Construcci�n 1835
Autor Hiram Moore y James Hascall

La cosechadora, combinada o segadora-trilladora es una m�quina agr�cola que siega, trilla y limpia. Es decir, cosecha los productos de los principales cultivos. El t�rmino cosechadora se utiliza principalmente para las m�quinas que recolectan cereales y algunas oleaginosas, como soja, girasol, colza y lino. No se aplica a otros equipos como los destinados a la recolecci�n de algod�n, la extracci�n de ca�a de az�car, ni a aquellos utilizados para hortalizas y frutas.

Historia

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Ya desde el siglo XIX, se trat� de reunir en una sola m�quina la segadora y la trilladora. En 1835, Hiram Moore (1801-1875) y James Hascall construyeron y operaron una cosechadora en M�chigan, que patentaron al a�o siguiente. Era una m�quina de 15 pies (4,5 m) de ancho de corte, arrastrada por 20 caballos. Moore sigui� fabricando cosechadoras e inclusive envi� m�quinas a California donde fueron muy exitosas debido a su clima m�s seco. A fines del siglo XIX tambi�n se construyeron m�quinas automotrices o autopropulsadas por m�quinas a vapor. George Berry fabric� en 1887 una de 22 pies (6,6 m) de ancho de corte operada por 6 personas. Al a�o siguiente, Berry la modific� ampli�ndola a 40 pies (12 m).[1]

Cosechadora stripper australiana.

En Australia se sigui� otro criterio: en lugar de cortar la mies, se separaba la espiga arranc�ndola mediante un batidor (stripper). En 1843 el agricultor australiano John W. Bull (1804-1886) invent� una cosechadora stripper que utiliz� en su cultivo de trigo. Adem�s se hab�a ofrecido un premio de 40 a qui�n inventase una cosechadora. Bull se present� a ese concurso, pero el jurado desech� su m�quina. Desilusionado abandon� su idea, que fue retomada por John Ridley (1806-1887) que lleg� a fabricar strippers. Con los a�os, el stripper se fue perfeccionando en Australia. Entre los fabricantes se destac� Hugh V. McKay (1865-1929) que lleg� a ser el mayor fabricante de maquinaria agr�cola en ese pa�s.[2]​ Incluso lleg� a exportar strippers a Argentina, donde llegaron a tener una cierta difusi�n en las dos primeras d�cadas del siglo XX. Estos strippers eran m�quinas de 5 pies (1,5 m) de ancho de corte tiradas por seis caballos.

Cosechadora de tracci�n animal, en este caso mulas, de la d�cada de 1920 en Estados Unidos.

En Estados Unidos prosigui� el desarrollo de la cosechadora. En cuanto estuvieron disponibles, se agregaron motores de combusti�n interna a las m�quinas para aliviar el tiro por tracci�n animal, que pronto fue substituido por tractores. Estas m�quinas de arrastre ten�an plataformas de 10 a 12 pies (3 a 3,6 m) y pod�an cosechar alrededor de una hect�rea de trigo en una hora. Poco a poco, en la d�cada de 1930 la cosechadora fue desplazando la cosecha con segadora y trilladora, especialmente en los pa�ses de agricultura extensiva como Estados Unidos, Canad�, Argentina y Australia. En pa�ses de agricultura m�s intensiva y explotaciones agraria m�s peque�as este cambio fue algo m�s tard�o.

Video hecho por un dron de cosechadora, 2022
Cosechadora automotriz recolectando cebada.

El paso siguiente fue la cosechadora automotriz o autopropulsada. Como se viera, ya a fines del siglo XIX Berry las hab�a construido en California y en Australia McKay tambi�n lleg� a fabricar stripper automotrices a partir de 1924. En Argentina Jos� Fric de Pigue, Provincia de Buenos Aires, fabric� una cosechadora autom�vil (por autopropulsada) que fue ensayada en diciembre de 1918 en la Facultad de Agronom�a y Veterinaria de la Universidad de Buenos Aires con resultados favorables. Ten�a un ancho de trabajo de 9 pies (2,7 m) y un motor de 20 CV.[3]​ En Sunchales, Provincia de Santa Fe, el inmigrante italiano Alfredo Rotania logr� patentar en 1929 una cosechadora autopropulsada. La m�quina ten�a un motor H�rcules y diferencial Chevrolet. Con un frente de corte de 15 pies (4,5 m), era capaz de cosechar hasta 15 hect�reas por jornada. Con el tiempo, Rotania se convirti� en una importante f�brica de cosechadoras.

Los principales fabricantes de maquinaria agr�cola norteamericanos comenzaron a producir cosechadoras automotrices durante la d�cada de 1940.[4]​ En lugar de su ubicaci�n lateral, la plataforma estaba al frente de la m�quina, lo que permit�a una mejor maniobrabilidad. A mediados de siglo, estas cosechadoras ven�an provistas de plataformas de 16 pies de corte (4,8 m) y motores de alrededor de 100 CV (0,74 kW) con lo que lograban cosechar 1,2 a 1,5 hect�reas por hora.[5]​ Tambi�n en esa �poca se fue pasando del manipuleo de los granos en bolsas o sacos a hacerlo a granel, con lo que tambi�n se logr� un importante ahorro de mano de obra pues se eliminaba el bolsero y el cosedor de bolsas, que trabajaban sobre la cosechadora, y el personal que recog�a las bolsas en el rastrojo.

En Espa�a, seg�n Miguel �ngel Rubio S�nchez[6]​, la primera cosechadora de estirpe 100 % nacional fue inventada desde un punto de vista t�cnico y mec�nico por Eleazar Arrieta dentro del seno empresarial de Industrias Albajar, S.A. (IASA), en Huesca, en el a�o 1958. Los mentores del proyecto desde un punto de vista econ�mico e industrial ser�an Fernando Albajar y Manuel Albajar. Llegaron a fabricar 3.554 cosechadoras hasta los a�os noventa, fecha en la que IASA cerr�. Las m�quinas fueron muy reconocidas por el sistema que implementaban de doble limpia.

Durante la segunda mitad del siglo XX se fue perfeccionando la cosechadora y ampli�ndose su capacidad de trabajo. A principios del siglo XXI eran corrientes, en los pa�ses de agricultura extensiva, m�quinas de cabezales trigueros de 30 pies (9 m) de ancho de corte, una tolva de 8.000-10.000 l de capacidad (6 a 7,5 t) que logran cosechar algo m�s de 3 ha/h. Cuentan con motores di�sel de alrededor de 300 CV (220 kW). Vienen equipadas con sensores que informan sobre el rendimiento instant�neo del cultivo y la humedad del grano, as� como del funcionamiento de los diferentes mecanismos. Un GPS asiste y ayuda al conductor en la direcci�n de la m�quina. La cosecha, que anta�o requer�a un sinn�mero de hombres para la siega y la trilla, se puede efectuar con estas m�quinas con s�lo dos operarios: el conductor de la cosechadora y el tractorista que con vagones tolva o carros recibe a granel los granos y los transporta a los dep�sitos.[3]

Partes y funcionamiento de la cosechadora

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El funcionamiento de una cosechadora se puede apreciar en el esquema adjunto. El flujo de la mies primero y la paja despu�s se representan de color amarillo, los granos trillados con granzas y dem�s impurezas de color anaranjado y los granos limpios de color rojo. El cabezal o plataforma comprende la barra de corte, el molinete y el sinf�n que lleva la mies cortada al acarreador. Es la parte segadora de la m�quina. Hay cosechadoras en las cuales en lugar de un sinf�n se emplean lonas (draper). El cabezal es f�cilmente desacoplable de la cosechadora para facilitar su transporte y para intercambiarlo con cabezales especiales como los maiceros o girasoleros.

Partes de una cosechadora moderna: 1 Molinete, 2 Barra de corte, 3 Sinf�n del cabezal, 4 Acarreador, alimentador o embocador, 5 Colector de piedras o similares, 6 Cilindro, 7 C�ncavo, 8 Sacapajas o sacudidor, 9 Bandeja del c�ncavo, 10 Ventilador de limpieza, 11 Zarand�n (zaranda de primera limpieza), 12 Zaranda (de segunda limpieza), 13 Sinf�n del retorno, 14 Retorno (de granos mal trillados), 15 Sinf�n del elevador de granos a la tolva, 16 Tolva, 17 Desparramador de paja, 18 Cabina (del maquinista), 19 Motor, 20 Sinf�n de descarga de la tolva, 21 Batidor.







Cilindro y c�ncavo son los mecanismos b�sicos que realizan la trilla, y salvo los l�gicos perfeccionamientos que se introdujeron con el tiempo, son b�sicamente similares a los de la trilladora. El cilindro tiene 0,50 a 0,65 m de di�metro y 1,20 a 1,70 m de ancho, y gira a velocidades comprendidas entre 1.000 y 1200 revoluciones por minuto trillando trigo, 500 a 600 en ma�z, 450 a 850 en soja y unas 420 en girasol. A trav�s del c�ncavo van cayendo los granos trillados. La separaci�n entre cilindro y c�ncavo es ajustable, dependiendo del grano trillado y las condiciones del cultivo. En el esquema se representa un conjunto de cilindro y c�ncavo transversal. En m�quinas modernas se tiende a una ubicaci�n longitudinal (axial) que permite una trilla progresiva; en este caso puede haber uno o dos cilindros, de mayor di�metro y sobre todo mayor largo que los convencionales. El batidor cumple la funci�n de descongestionar de paja el conjunto de cilindro-c�ncavo y interceptar los granos despedidos por el mecanismo trillador y obligarlos a descender a la bandeja del c�ncavo.

La separaci�n de grano y paja remanente se realiza mediante varios mecanismos. El sacapajas, se encarga separar los granos a�n retenidos en la paja sacudi�ndola y finalmente eliminando la paja por la cola de la m�quina. En la cola se agrega un desparramador de paja que distribuye m�s o menos uniformemente la paja sobre el terreno para facilitar su incorporaci�n al suelo como materia org�nica y evitar la formaci�n de andanas que pueden dificultar trabajos posteriores. La bandeja del c�ncavo conduce los granos separados por la trilla a las zarandas o cribas. El zarand�n o zaranda superior realizan una primera limpieza, separando los granos de la granza, que es expulsada por la cola de la m�quina junto con la paja. La zaranda o zaranda inferior completa la limpieza; los granos que no pasan por esta zaranda por mal trillados vuelven al cilindro-c�ncavo por el retorno para su retrilla. Toda esta limpieza (sector viol�ceo) es ayudada por una corriente de aire generada por el ventilador que pasa a trav�s de las zarandas separando los granos de las partes livianas y del polvo. Zarand�n y zaranda se deben ajustar o intercambiar de acuerdo al grano cosechado. Esta parte de la cosechadora cumple las funciones que antiguamente se realizaban mediante el aventado y el cribado.

Finalmente los granos limpios son transportados por el elevador de granos a la tolva. Cuando �sta est� llena se descarga a trav�s del sinf�n de descarga a carros, remolques o camiones que trasportan los granos a silos o dep�sitos, o tambi�n a silos bolsa para su almacenaje transitorio en el predio. A fin de evitar p�rdidas de tiempo por detenciones de la cosechadora, la descarga se realiza generalmente sobre la marcha, o sea estando la m�quina operando.

Cosechando soja en Argentina en 2009. Debido a su h�bito de fructificaci�n, la soja debe segarse a ras del suelo para recoger todas las vainas.

Desde su cabina el conductor tiene a su disposici�n no s�lo los instrumentos y controles usuales en un tractor o veh�culo, sino adem�s una serie de mandos de las principales partes de la cosechadora. Entre otros, puede poner en funcionamiento o detener el cabezal as� como regular su altura de corte y la velocidad y altura del molinete, modificar la velocidad de giro del cilindro y ajustar la separaci�n cilindro-c�ncavo, regular el ventilador, conectar y desconectar el sinf�n de descarga, etc. Las cabinas son cerradas y generalmente climatizadas, protegiendo al conductor del abundante polvo que despide la cosechadora al trabajar y asegurando un ambiente confortable en los calurosos d�as veraniegos o fr�os d�as oto�ales.

En cuanto al motor las m�quinas pueden venir equipadas con motores entre 150 y 640 CV (110-470 kW). Esta amplia gama ha llevado a clasificarlas comercialmente en 10 clases que definen sus respectivas prestaciones. La tendencia es hacia m�quinas cada vez m�s grandes y por consiguiente de mayor capacidad de trabajo.

Como se puede apreciar, una cosechadora es una m�quina bastante compleja.[7]​ Su conductor o maquinista debe ser un operario calificado para la tarea. No s�lo son necesarios conocimientos de mec�nica para operar y mantener correctamente el motor y dem�s mecanismos, sino tambi�n para regular el funcionamiento de la cosechadora. Una regulaci�n deficiente genera p�rdidas de granos, que se traducen en importantes perjuicios econ�micos para el productor cuando son excesivas. Tambi�n puede provocar una p�rdida de la calidad por la presencia de granos partidos, cuerpos extra�os, etc. entre los granos trillados.[8]

Trabajo de la cosechadora

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Cosechadora con cabezal maicero, detenida descargando el grano.

Una vez maduros, los cultivos se deben cosechar sin p�rdida de tiempo pues toda demora puede implicar p�rdidas econ�micas para el agricultor. Sus principales causas en la cosechadora, aparte de las tareas de mantenimiento y preparaci�n para el trabajo, son las siguientes:

  1. Traslado al y del lugar de cosecha.
  2. Trabajo en vac�o en las cabeceras de la parcela (trabajando en amelgas) al girar. Por lo general, el trabajo en redondo es m�s eficiente. Tambi�n puede haber trabajo en vac�o al finalizar una amelga cuando se cosecha una franja menor que el ancho del cabezal.
  3. Descarga de la tolva con la m�quina detenida. Como ya se dijo, por lo general la descarga se efect�a sobre la marcha.
  4. Espera para descargar la tolva. Una vez llena, la cosechadora se debe detener si no puede descargar la tolva. Por ello, antes de comenzar su trabajo, es necesario prever el acarreo de los granos cosechados a los silos o graneros. En ese sentido, la cosechadora y el carro o cami�n que recibe los granos son dos elementos inseparables en toda cosecha que se deben programar conjuntamente. La log�stica es una parte importante, especialmente cuando operan varias cosechadoras simult�neamente en un mismo predio.
  5. Carga de combustible y mantenimiento. Las cosechadoras tienen normalmente tanques de combustible de suficiente capacidad para toda una jornada de trabajo. Tampoco suelen necesitar mantenimiento durante la jornada de trabajo.
  6. Regulaciones de la m�quina. Si bien muchas regulaciones se pueden hacer sobre marcha por el conductor desde su cabina, algunas necesitan detenciones. Una de ellas es realizar un buen control de las p�rdidas de granos, un aspecto importante debido a sus potenciales perjuicios econ�micos.
  7. Atascamientos de la m�quina. Por lo general se dan cuando la alimentaci�n del conjunto cilindro-c�ncavo excede su capacidad de trilla. Tambi�n pueden darse atascamientos en el cabezal originados por una velocidad excesiva de la cosechadora y en otras partes de la m�quina.
  8. Aver�as. Nunca se est� exento de aver�as inesperadas. Cuando las aver�as se repiten son un indicador de un mantenimiento preventivo deficiente.
  9. Pausas o descanso del personal. Las jornadas de cosecha pueden ser prolongadas. Es aconsejable la cosecha con dos operarios que se pueden alternar en la conducci�n de la m�quina, o de una persona que transitoriamente puede conducirla mientras el conductor hace una pausa.

Como orientaci�n general y si bien muy variable, la p�rdidas de tiempo se pueden cuantificar en alrededor del 15-25 % del tiempo operativo de la cosechadora. En otras palabras, el 75-85 % del tiempo operativo es tiempo efectivo de trabajo.

Las cosechadoras trabajan habitualmente de d�a, si bien est�n equipadas con luces que les permiten hacerlo sin inconvenientes de noche. Sin embargo, en regiones h�medas el trabajo nocturno se ve limitado por la presencia de roc�o. Cuando comienza a formarse, humedece el grano, lo que impide proseguir con la cosecha pues el grano debe almacenarse sin exceso de humedad. Por la misma raz�n, el trabajo diario reci�n se inicia por las ma�anas una vez que el roc�o ha desaparecido.

En caso de cosecharse el grano con una humedad superior a la admisible para un almacenaje seguro es necesario secarlo. Esta operaci�n se efect�a en las plantas de silos con secadoras de granos, previamente a su almacenaje. El secado a�ade costos al agricultor, pero muchas veces se prefiere cosechar el grano estando h�medo para evitar p�rdidas ocasionadas por demoras en la cosecha.

En la antigua forma de cosecha con siega, engavillado, emparvado y trilla, mientras las gavillas permanec�an en el rastrojo hab�a un secado natural del grano, e incluso hasta se completaba su maduraci�n. Esto permit�a un tiempo disponible mayor para la realizaci�n de estas tareas que con la cosechadora. Reci�n la cosechadora origin� la necesidad de un secado artificial de los granos y con ello menester contar con secadoras de granos.

Tipos de cosechadoras

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Cosechadora con cabezal girasolero.

Las cosechadoras de ma�z y girasol son iguales a las utilizadas para la cosecha de granos finos. �nicamente es necesario colocarles el cabezal espec�fico para cada uno de esos cultivos y efectuar las regulaciones propias de cada cultivo como por ejemplo velocidad del cilindro, separaci�n cilindro-c�ncavo, zarandas apropiadas, etc.

Las cosechadoras arroceras se caracterizan por utilizar ruedas duales o sistemas de oruga para poder trabajar sin problemas en los suelos blandos de los arrozales.

Las cosechadoras para laderas son m�quinas especialmente adaptadas para cosechar en suelos con mucha pendiente. Tienen un mecanismo hidr�ulico que mantiene horizontal el cuerpo de la cosechadora pues cilindro-c�ncavo, sacapajas y zarandas necesitan estar niveladas para trabajar adecuadamente, lo mismo que el motor. En cambio el cabezal y las ruedas se adaptan a la pendiente.

"Uso de la cosechadora"

Las cosechadoras fueron incrementando su capacidad de trabajo en el transcurso del tiempo con el fin de reducir la duraci�n de la cosecha. Dada la superficie de un cultivo, cuanto mayor es la capacidad de trabajo de la m�quina, menor es su uso anual. La cosechadora se caracteriza precisamente por ser una máquina que trabaja relativamente pocas horas por año, debido a los breves tiempos de cosecha. Se estima que en Estados Unidos el uso anual de las cosechadoras se halla entre 300 y 500 h/año y en Argentina entre 900 y 1300.[9]

Máquinas cada vez más grandes implican una inversión de capital cada vez mayor para los agricultores, lo que por lo general no pueden afrontar los pequeños productores. Una elevada inversión trae como consecuencia un elevado costo fijo. Esto ha favorecido la aparición del contratista de cosecha, o sea el propietario de una cosechadora que presta sus servicios a terceros. De esta manera, al incrementar el uso anual de la máquina logra diluir los costos fijos en una superficie mayor. A esto ayuda también que una misma máquina puede cosechar tanto los cultivos invernales a fines de la primavera (trigo, cebada, colza, etc.,), como los de verano cosechados en otoño (soja, maíz, etc.), sin modificaciones o sólo cambiando el cabezal y otras piezas menores. En países de una gran extensión norte-sur como Argentina los contratistas pueden aprovechar además el hecho que la cosecha de trigo comienza en octubre en el norte del país para finalizar a principios de enero al sur de la región pampeana. Si a eso se agrega la cosecha de soja que comienza en abril para finalizar en junio con la soja tardía, pueden lograr elevados usos anuales de su máquina. Por este motivo, en Argentina se estima que el 90 % de los granos cosechados lo son mediante contratistas.[10]​ En Europa la superficie cosechada por contratista difiere sensiblemente entre países: en Italia es el 85 %, seguido por Bélgica con el 75 %, Alemania 50 %, Francia 35 %, Irlanda 30 % y Dinamarca y Holanda con el 20 % cada una.[11]

Véase también

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Referencias

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  1. Quick, Graeme R. and Wesley F. Buchele. The grain harvesters. St. Joseph (Michigan), ASAE, 1978. 269 p.
  2. Lack, John, The legend of H. McKay. Victorian Historical Journal 61(2-3):124-157. 1990.
  3. a b Frank, Rodolfo G. Trigo y trabajo; ganar el pan con el sudor de la frente. Buenos Aires, Ed. Dunken, 2017. 280 p.
  4. Ángel García : Fabricantes mundiales de cosechadoras, Mar 11, 2024.
  5. Baraño, Teófilo V. Maquinaria agrícola. Barcelona, Salvat, 1955. 608 p.
  6. Rubio Sánchez, Miguel Ángel (2022). IASA y la cosechadora española. prólogo de Heliodoro Catalán Mogorrón, prefacio de Carmen María López López y epílogo de Jorge Albajar Barrón. Huesca: Editorial Pirineo. ISBN 9788417817602. Consultado el 14 de enero de 2023. 
  7. Ortiz-Cañavate, Jaime. Las máquinas agrícolas y su aplicación. 6ª. ed. Madrid, Mundi-Prensa, 2003. 526 p.
  8. Griffin, George A. Fundamentos de operación de la máquina: recolección con cosechadora. Moline (Illinois), Deere & Co., 1973. 194 p.
  9. Bragachini, Mario et al. Dossier de cosechadoras. Manfredi, Estac. Exp. Agrop. INTA, [2018]. 11 p. https://inta.gob.ar/documentos/dossier-de-cosechadoras (Acceso 5/5/2018)
  10. https://www.agroindustria.gob.ar/sitio/areas/contratistas/contratista/ (acceso 26/2/2018).
  11. Kustra, Kacper. Agricultural service in Europe. Lublin, Uniwersytet Przyrodniczy, 2017. 31 p.