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Introducción
Las máquinas sembradoras-fertilizadoras de dosificación variable, usadas en agricultura de precisión, reemplazan los sistemas mecánicos (basados en una rueda motriz y transmisión por cadenas y engranes) por sistemas mecatrónicos (SM) para accionar los dosificadores. Estos sistemas permiten realizar la aplicación variable de los insumos, cambios en la dosis de aplicación en tiempo real y de forma continua y, además, no son afectados por las condiciones del suelo, lo que permite trabajar a mayores velocidades de aplicación en campo (Jianbo et al., 2014). En México este tipo de sistemas no han sido usados o investigados.
Li et al. (2015) realizaron pruebas de campo con un SM para el control del dosificador neumático de semilla a velocidades de siembra en el intervalo de 9 a 12 km h-1 con semilla de maíz, con el que obtuvieron un índice de calidad de alimentación mínimo del 89.93 % e índices de pérdida de semilla y precisión máximos de 5.08 % y 18.92 %, respectivamente. Jiajia et al. (2014) experimentaron con presión negativa en un sistema neumático de dosificación, con semilla de colza y diferentes frecuencias de rotación (FR) del disco semillero (DS). Sus resultados indican que por cada presión de vacío probada la calidad de distribución de la semilla disminuía al incrementar la FR del DS y que con el aumento de la presión de vacío se logró trabajar con mayores FR del DS con un desempeño aceptable del dosificador. Jianbo et al. (2014), en pruebas de campo, obtuvieron un comportamiento similar con la variación de la velocidad de siembra al utilizar semilla de haba y un DS de 20 orificios, pero se reduce la calidad de distribución de la semilla con el incremento de la velocidad de siembra (reflejado en un incremento de la FR del DS) y al modificar la velocidad de 1 m s-1 a 2 m s-1 el índice de calidad de alimentación pasó de 85.83 a 80.8 y el índice de falla de 5 a 10.83 %.
Sartori et al. (2015) encontraron que, para un dosificador de fertilizante tipo helicoidal, el error entre los valores objetivo y real de la dosis de aplicación de fertilización disminuye conforme se incrementa la frecuencia de rotación del dosificador, con errores de 8.3 % a 0.419 rad s-1 y <1.5 % a 2.513 rad s-1. Reyes et al. (2011) identificaron una variación en la dosis de aplicación del fertilizante (en kg ha-1) por el cambio de la frecuencia de rotación del dosificador (rad s-1) y con el dosificador calibrado el error máximo fue 7 % entre la dosis de aplicación objetivo y la dosis real. Forouzanmehr y Loghavi (2012) usaron urea y súper fosfato triple y variaron la velocidad de avance de la máquina y la dosis y concluyen que tanto la velocidad de avance como la dosis de aplicación tuvieron un efecto significativo sobre la precisión (porcentaje de desviación entre las dosis reales y objetivo), pero no hubo efecto del tipo de fertilizante. Garcia et al. (2014), a través del control del flujo másico del dosificador accionado por un motorreductor de CD, obtuvieron en la prueba de banco un CV de 6.32 a 13.18 %. Además, ellos mencionan que Garcia et al. (2012), con un dosificador helicoidal accionado por un motor de CD, obtuvieron un CV aproximado de 20 % y que, en condiciones similares, Camacho-Tamayo et al. (2009), obtuvieron un CV de 32 %.
El objetivo del presente estudio fue realizar la prueba de laboratorio para caracterizar el desempeño de un cuerpo de la sembradora-fertilizadora modelo LC-U-N del fabricante mexicano Sembradoras del Bajío S. A. de C. V., a la cual se le adaptó un sistema mecatrónico (SM) desarrollado en la Universidad Autónoma Chapingo, para controlar el funcionamiento de los dosificadores. Con esto se valida el desempeño de la máquina con las ventajas significativas que le da el SM adaptado con respecto al sistema mecánico original, haciendo posible su fabricación y comercialización, lo que permitirá mejorar la calidad al realizar las labores de siembra, fertilización y aplicación de pesticidas.
Materiales y métodos
La sembradora-fertilizadora modelo LC-U-N es una máquina diseñada para trabajar bajo condiciones de labranza de conservación y utiliza un sistema de distribución de semilla neumático por presión de vacío. Cada cuerpo presenta un dosificador de semilla, fertilizante y pesticida, los cuales originalmente se accionan por un disco cortador que funciona como rueda motriz y un sistema de transmisión mecánico por cadenas y engranes. En la Figura 1A se muestra un esquema del sistema de transmisión. Esta forma de accionamiento se reemplazó al adaptar el SM diseñado.
Para accionar al dosificador de semilla (Figura 1B y 3D) se utilizó un motor de 24 VCD, de la marca Currie Technologies, Modelo Electro Drive XYD-18a y un codificador Modelo E6B2-CWZ3E del fabricante Yumo Corporation. Para generar la presión de vacío en la cámara de succión (Figura 3D), el sistema usa una turbina con motor eléctrico de 110 a 120 V de corriente alterna (VCA) de 2.2 kW y compuerta accionada por un servomotor modelo TowerPro MG995. En el accionamiento, el dosificador de fertilizante (Figura 1C y 3B) utiliza un motorreductor de 24 VCD a 350W y un codificador Modelo E6B2-CWZ3E. En el accionamiento del dosificador de pesticida se utilizó el motorreductor de 24 VCD modelo EMG49, con codificador integrado de 980 pulsos por giro. La flecha del motorreductor se acopló directamente a la flecha del dosificador, como se muestra en las Figura 2 y 3C.
El SM hace uso de los siguientes conceptos: el aplicado por Moaid y Hashim (2013), quienes utilizan un maestro y múltiples esclavos (basado en microcontroladores), para controlar la velocidad de dos motores de CD, de la técnica modulación por ancho de pulso para modificar la velocidad o frecuencia de rotación de la flecha del motor (Atul et al., 2012) y del control PID para alcanzar y mantener el valor deseado de la variable controlada (Saranya y Pamela, 2012). Para la implementación de este control algunos autores hacen uso de microcontroladores en conjunto con software como LabView (Pratap et al., 2014) o Matlab/Simulink (Allam et al., 2016), en los que se implementan los algoritmos de control. En esta investigación se utilizó la plataforma de desarrollo arduino de hardware y software libre con licencia de código abierto, basada en placas con microcontroladores, en los que se implementaron directamente los algoritmos de control.
Descripción del sistema mecatrónico
El SM (Figura 2) consta de lo siguiente: un módulo maestro, basado en la placa arduino mega que utiliza al microcontrolador Atmega2560 y cinco módulos esclavos, basados en el arduino uno que utiliza el microcontrolador Atmega328P. Cada módulo del SM funciona como una unidad de procesamiento y control.
A continuación se describe de manera breve el funcionamiento de cada módulo. El módulo maestro controla el funcionamiento general del SM y con ello los módulos esclavos a través del protocolo de comunicación I2C (Inter Integrated Circuit). Para la aplicación de insumos en campo el usuario debe introducir al SM a través del módulo maestro, con un teclado matricial y una pantalla LCD 20x4, la información distancia entre semillas deseada, número de celdas del DS, presión de vacío en la cámara de succión (PVCS), cantidad de fertilizante dosificado por cada giro del dosificador, cantidad de pesticida dosificado por cada giro del dosificador, distancia entre surcos y diámetro de la rueda de velocidad. Los módulos esclavos realizan las siguientes funciones: 1) El Módulo esclavo 1 utiliza un arduino uno y un codificador modelo E6B2-CWZ3E; este último se fija a una rueda que al desplazarse junto con la sembradora permite medir la velocidad de avance de la máquina; 2) El Módulo esclavo 2 consta de un arduino uno, codificador incremental modelo E6B2-CWZ3E, módulo de potencia y un motorreductor; éste módulo se encarga de controlar la FR del DS mediante un control PID, toma como base la velocidad de desplazamiento de la sembradora y la distancia de siembra deseada; 3) El Módulo esclavo 3 tiene los mismos elementos que el módulo esclavo 2 y controla la frecuencia de rotación del dosificador de fertilizante mediante un control PID; éste módulo toma como base la velocidad de desplazamiento de la máquina y la dosis de aplicación deseada; 4) El Módulo esclavo 4 utiliza los mismos elementos y realiza las mismas funciones que el módulo esclavo 3, pero aplicado al dosificador de pesticida; 5) El Módulo esclavo 5 tiene un arduino uno, dos sensores de presión (Modelo MPX4115A), una unidad de potencia, una turbina eléctrica y el servomotor modelo MG995; este módulo se encarga de controlar la PVCS mediante un control proporcional integral (PI) y toma como referencia la presión de vacío deseada.
La prueba se realizó en el laboratorio del Centro Nacional de Estandarización de Maquinaria Agrícola (CENEMA), perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en el Campo Experimental el Horno en Chapingo, municipio de Texcoco, Estado de México, México.
Considerando que las sembradoras-fertilizadoras son operadas a velocidades de avance máximas de 12 km h-1, con el sistema de accionamiento original de la máquina (Figura 1B) se pueden alcanzar las siguientes FR: disco cortador de 15.289 rad s-1, DS de 7.540 rad s-1, barra dosificadora de fertilizante de 3.665 rad s-1 y rodillo ranurado del dosificador de pesticida de 15.08 rad s-1. Por lo anterior se caracterizó el desempeño de los dosificadores en el rango completo de operación. El dosificador de semilla se probó a cinco diferentes FR, cada una con cinco presiones de vacío y cinco repeticiones (Cuadro 1).
Cuadro 1 Condiciones de la prueba del dosificador de semilla.
| Dosificador | FR (rad s-1) | PV (kPa) | VB (km h-1) | Repeticiones |
| Semilla | 0.524 y 2.199 | 1.5, 2, 3, 4 y 5 | 4 | 5 |
| 3.875 | 1.5, 2, 3, 4 y 5 | 6 | 5 | |
| 5.550 y 7.330 | 1.5, 2, 3, 4 y 5 | 7 | 5 |
FR: frecuencia de rotación, PV: presión de vacío, VB: velocidad de la banda.
El nivel de semilla en la tolva (80 % de su capacidad como lo indica la norma mexicana NMX-O-222-SCFI-2004) no fue utilizado como variable de importancia al considerar los resultados obtenidos por Bourges et al. (2016). Para el dosificador de fertilizante y pesticida la prueba se realizó a cinco diferentes FR, cada una a cuatro aberturas en la compuerta de salida de la tolva y cinco repeticiones (Cuadro 2).
Cuadro 2 Condiciones de la prueba del dosificador de fertilizante y pesticida.
| Dosificador | FR (rad s-1) | AC (%) | Repeticiones | GD |
| Fertilizante | 0.523, 1.257, 2.199, 2.827 y 3.665 | 25, 50, 75, 100 | 5 | 20 |
| Agroquímico | 1.047, 4.398, 7.540, 11.205 y 14.660 | 25, 50, 75, 100 | 5 | 30 |
FR: frecuencia de rotación, AC: abertura de la compuerta, GD: giros del dosificador.
Material de prueba
En la prueba del dosificador de semilla se utilizó maíz con longitud 12.5 mm, ancho 9.1 mm, espesor 4.8 mm, densidad aparente 791.3 kg m-3, masa de 1000 semillas 388.4 g, humedad 14 % y grano dañado 0.85 %. Para el dosificador de fertilizante y pesticida se utilizó como material de prueba fertilizante comercial urea (46-0-0) con densidad aparente 766.8 kg m-3, coeficiente de fricción estático de 30 o, tamaño del grano menor a 5 mm y humedad del 0.22 %.
Instrumentos de medición y equipos utilizados
Dos básculas diseñadas con celdas de carga, que fueron ajustadas con pesas con calibración vigente de 1, 2, 3, 4 y 5 kg, obteniendo lecturas en las mediciones con una diferencia menor al ± 0.05 %; un sensor de presión absoluta con errores de medición menores al 1.5 % y una banda transportadora con motorreductor y módulo electrónico de control de velocidad tipo PID.
Índices o medidas de desempeño del sistema
La prueba para caracterizar el desempeño del dosificador de semilla se realizó con base al método de prueba del estándar de la banda engrasada descrito en la norma ISO 7256/1-1984 (ISO, 1984). Los índices de calidad del desempeño del dosificador fueron estimados de acuerdo a la metodología propuesta por Kachman y Smith (1995), que de acuerdo a su investigación son los que mejor resumen el funcionamiento del mismo (Jianbo et al., 2014; Jiangtao et al., 2015). Además, se consideraron los estándares de calidad de distribución de la semilla establecidos en la China National Standard of Test Method (CHNS), indicados por Li et al. (2015): calidad de alimentación ≥ 85 %, falla o pérdida de semillas < 5 % y precisión ≤ 29 %. Los anteriores estándares de calidad fueron utilizados debido a que en México no se han definido los valores de estos índices para poder compararlos con los resultados de las pruebas. Para evaluar la calidad de la dosificación de fertilizante y pesticida se usó el coeficiente de variación (CV), la irregularidad de entrega de la máquina y la irregularidad de entrega por cambio de velocidad establecidos en la norma mexicana NMX-O-222-SCFI-2004 (SE, 2004), así como el método y especificaciones de calidad para estos índices.
Para determinar los parámetros operativos de la máquina se utilizaron las ecuaciones 1 y 2.
Dosis de aplicación de fertilizante o pesticida (Q), en kg ha-1:
donde ndi: FR del dosificador del insumo (rev min-1 equivalente a π/30 rad/s-1); qt: cantidad de fertilizante que tira el dosificador en un giro (g rev-1); ds: distancia entre surcos (m) y vs: velocidad de avance de la sembradora (km h-1).
Distancia entre semillas ajustado o teórico (des), en m:
donde n ds : FR del DS (rev min-1); c d : número de celdas del DS (adimensional) y v s : velocidad de avance de la sembradora (km h-1).
Resultados y discusión
Dosificador de semilla
El mejor desempeño del dosificador de semilla, de acuerdo a los resultados obtenidos que se muestran en el Cuadro 3, se obtuvieron a bajas FR del DS (0.524 y 2.199 rad s-1) al seleccionar la PVCS adecuada cumpliendo con las exigencias establecidas en las especificaciones de calidad de la norma CHNS. Sin embargo, a FR del DS mayores o iguales a 3.875 rad s-1 el desempeño del dosificador se considera deficiente considerando la misma norma. Los resultados de la prueba siguen la misma tendencia obtenida por Jiajia et al. (2014) y Jiambo et al. (2014), donde el índice de calidad de alimentación disminuye y el de falla crece, conforme se incrementa la frecuencia de rotación del DS. Los resultados obtenidos por Jiajia et al. (2014) cumplen con los estándares de la CHNS a bajas frecuencias de rotación del DS ≤ 3.142 rad s-1. Sin embargo, los de Jiambo et al. (2014) no lo logran, lo cual puede deberse al tipo y propiedades de la semilla utilizada (haba). La tendencia en la mayoría de los casos, acerca del índice de multiplicidad y el índice de falla, es que el primero aumenta y el otro disminuye con el incremento de la PVCS o de manera inversa (Cuadro 3).
Cuadro 3 Resultados de la prueba de uniformidad de distribución de la semilla.
| Vel. Banda (km h-1) | FR (rad s-1) | PVCS (kPa) | DR (mm) | ICA (%) | ISF (%) | ISM (%) | Precisión (%) |
| 4 | 0.524 | 1.5 | 444.4 | 96.4 | 3.6 | 0.0 | 8.7 |
| (5 rpm) | 2.0 | 444.4 | 98.1 | 1.9 | 0.0 | 7.5 | |
| 3.0 | 444.4 | 90.8 | 1.5 | 7.7 | 10.7 | ||
| 4.0 | 444.4 | 81.8 | 0.0 | 18.2 | 7.8 | ||
| 5.0 | 444.4 | 80.0 | 3.6 | 16.4 | 8.5 | ||
| 4 | 2.199 | 1.5 | 105.8 | 88.1 | 8.1 | 3.8 | 17.1 |
| (21 rpm) | 2.0 | 105.8 | 90.2 | 5.5 | 4.3 | 17.5 | |
| 3.0 | 105.8 | 78.7 | 4.5 | 16.9 | 16.7 | ||
| 4.0 | 105.8 | 90.9 | 6.1 | 3.0 | 16.7 | ||
| 5.0 | 105.8 | 90.7 | 2.9 | 6.4 | 17.8 | ||
| 6 | 3.875 | 1.5 | 90.1 | 74.5 | 16.8 | 8.7 | 20.3 |
| (37 rpm) | 2.0 | 90.1 | 83.6 | 9.1 | 7.3 | 16.5 | |
| 3.0 | 90.1 | 75.8 | 13.3 | 10.9 | 23.7 | ||
| 4.0 | 90.1 | 80.2 | 2.1 | 17.7 | 16.5 | ||
| 5.0 | 90.1 | 72.0 | 9.5 | 18.5 | 24.5 | ||
| 7 | 5.55 | 1.5 | 75.8 | 59.1 | 25.7 | 15.2 | 23.2 |
| (53 rpm) | 2.0 | 73.1 | 62.9 | 26.9 | 10.3 | 24.1 | |
| 3.0 | 71.9 | 73.5 | 16.4 | 10.1 | 23.5 | ||
| 4.0 | 71.3 | 76.5 | 12.0 | 11.5 | 21.6 | ||
| 5.0 | 71.4 | 60.0 | 20.5 | 19.5 | 25.7 | ||
| 7 | 7.330 | 1.5 | 72.7 | 55.2 | 32.0 | 12.7 | 21.7 |
| (70 rpm) | 2.0 | 68.5 | 56.2 | 30.9 | 12.9 | 30.3 | |
| 3.0 | 73.0 | 62.7 | 13.6 | 23.7 | 24.9 | ||
| 4.0 | 75.1 | 77.6 | 7.7 | 14.8 | 20.5 | ||
| 5.0 | 74.4 | 72.9 | 4.3 | 22.7 | 22.0 |
FR: frecuencia de rotación; PVCS: presión de vacío en la cámara de succión; DR: distancia de referencia (ajustada entre semillas); ICA: índice de calidad de alimentación; ISF: índice de semilla faltante o pérdida de semilla; ISM: índice de semilla múltiple; rpm: revoluciones por minuto.
El mejorar la calidad de distribución de la semilla se hace más complicado al incrementar la FR del DS con los ajustes de la PVCS y del mecanismo para eliminar semillas múltiples (enrazador). Lo anterior debido a que, como sucedió en esta prueba a FR del DS ≥ 3.875 rad s-1, el ajuste del enrazador para eliminar las semillas múltiples y por la velocidad a la cual se mueven las semillas, un pequeño roce entre la semilla y el enrazador provoca la caída de la misma dejando celdas sin semilla en el disco.
Dosificador de fertilizante
Con base en los resultados obtenidos (Cuadro 4), se observa que a la misma abertura de la compuerta de salida del fertilizante (ya sea del 75 o 100 %) el incremento de la frecuencia de rotación del dosificador de fertilizante (FRDF) provoca un incremento en la cantidad de fertilizante tirado por cada giro del dosificador, siendo más reducido este efecto a una abertura de la compuerta del 50 % y manteniéndose más uniforme a una abertura del 25 %. Es decir, el mejor desempeño del dosificador de fertilizante se alcanza a aberturas de la compuerta de salida del 25 y 50 %.
Cuadro 4 Fertilizante dosificado por cada giro de la barra dosificadora (g/rev).
| FRDF (rad s-1) | Abertura de la compuerta (%) | |||
| 25 | 50 | 75 | 100 | |
| 0.523 (5 rpm) | 108.6 | 141.8 | 142.7 | 180.2 |
| 1.257 (12 rpm) | 104.2 | 147.7 | 157.8 | 194.4 |
| 2.199 (20 rpm) | 97.7 | 155.6 | 167.8 | 208.0 |
| 2.827 (27 rpm) | 102.2 | 164.4 | 192.7 | 223.5 |
| 3.665 (35 rpm) | 95.6 | 164.4 | 228.4 | 262.6 |
| Promedio (g rev-1) | 101.6 | 154.8 | 177.9 | 213.7 |
| CV (%) | 5.1 | 6.5 | 18.9 | 14.8 |
| IEPCV (%) | 6.8 | 8.4 | 28.4 | 22.9 |
IEPCV: irregularidad de entrega por cambio de velocidad; CV: coeficiente de variación.
En cuanto a la uniformidad de entrega del dosificador entre repeticiones (consistencia en la dosificación de la máquina), al mantener las mismas condiciones de operación o de ajuste de la máquina se mantiene una adecuada uniformidad (Cuadro 5). Lo anterior se refleja en los valores inferiores obtenidos en la mayoría de los casos para el CV al 5 % y para la irregularidad de entrega al 10 %.
Cuadro 5 Uniformidad de entrega o dosificación del dosificador de fertilizante.
| AP (%) | Índice | Frecuencia de rotación, rad s-1 (rpm) | ||||
| 0.523 (5) | 1.257 (12) | 2.199 (20) | 2.827 (27) | 3.665 (35) | ||
| 25 | CV (%) | 0.8 | 1.8 | 1.4 | 1.5 | 5.7 |
| IEM (%) | 2.1 | 4.4 | 3.3 | 3.5 | 12.3 | |
| 50 | CV (%) | 2.6 | 1.8 | 3.0 | 4.7 | 4.0 |
| IEM (%) | 6.9 | 4.6 | 7.5 | 11.0 | 10.3 | |
| 75 | CV (%) | 1.7 | 4.1 | 3.6 | 3.8 | 2.6 |
| IEM (%) | 4.5 | 11.0 | 8.3 | 9.3 | 6.6 | |
| 100 | CV (%) | 1.6 | 1.3 | 1.1 | 0.6 | 4.2 |
| IEM (%) | 3.8 | 3.6 | 3.0 | 1.5 | 9.6 | |
AP : abertura de la compuerta; CV : coeficiente de variación de las muestras; IEM: irregularidad de entrega de la máquina.
Forouzanmehr y Loghavi (2012), al usar una máquina de dosificación variable que utiliza un SM para accionar los dosificadores de fertilizante, encontraron que la velocidad de avance de la máquina (reflejada en la FR del dosificador) tuvo un efecto significativo sobre la dosis de aplicación real. Los resultados de nuestro estudio son similares cuando se usan aberturas de la compuerta de salida de fertilizante del 70 % o superiores. Al evaluar la uniformidad de entrega del dosificador de fertilizante, Reyes et al. (2011) obtuvieron un CV máximo de 3.74 %, Garcia et al. (2014) de 6.32 a 13 %, Garcia et al. (2012) 20 %, Camacho et al. (2009) 32 % y Kim et al. (2008) 12 %. Estos valores superaron en la mayoría de los casos los CV en nuestra investigación, que tuvieron un máximo de 5.7 %.
Dosificador de pesticida
La uniformidad de la dosificación por cambio de velocidad de la máquina, reflejado en el cambio de la FR del dosificador de pesticida, muestra una adecuada uniformidad de entrega en las diferentes posiciones de abertura de la palanca (Figura 5b), reflejado en un CV máximo de 5 % e irregularidad de entrega máxima de 6.5 % (Cuadro 6).
Cuadro 6 Cantidad de pesticida dosificado por cada giro del rodillo acanalado (g/rev).
| FR (rad s-1) | Abertura de la compuerta (%) | |||
| 25 | 50 | 75 | 100 | |
| 1.047 (10 rpm) | 1.14 | 2.66 | 4.27 | 5.88 |
| 4.398 (42 rpm) | 1.16 | 2.83 | 4.48 | 6.04 |
| 7.540 (72 rpm) | 1.15 | 2.74 | 4.55 | 6.41 |
| 11.205 (107 rpm) | 1.15 | 2.90 | 4.71 | 6.50 |
| 14.660 (140 rpm) | 1.13 | 2.93 | 4.73 | 6.63 |
| Promedio (g rev-1) | 1.15 | 2.81 | 4.55 | 6.29 |
| CV (%) | 0.96 | 3.95 | 4.13 | 5.02 |
| IEPCV (%) | 1.4 | 5.5 | 6.1 | 6.5 |
IEPCV: irregularidad de entrega por cambio de velocidad; CV: coeficiente de variación.
De acuerdo a los resultados con el SM, se obtuvo una adecuada uniformidad de entrega del dosificador entre repeticiones (Cuadro 7), reflejado en un CV máximo de 4.2 % e irregularidad de entrega de la máquina en la mayoría de los casos menor al 5 %. Con los resultados obtenidos, se puede decir que la magnitud de la velocidad angular del dosificador no afecta significativamente la cantidad dosificada de pesticida por cada giro del dosificador y que la uniformidad de entrega entre repeticiones o consistencia de entrega del dosificador es adecuada.
Cuadro 7 Índices de desempeño del dosificador de pesticida (g/rev).
| FR (rad s-1) | Índice | Posición de abertura de la palanca (%) | |||
| 25 | 50 | 75 | 100 | ||
| 1.047 (10 rpm) | CV (%) | 1.4 | 0.4 | 1.7 | 1.3 |
| IEM (%) | 3.4 | 1.0 | 3.3 | 3.4 | |
| 4.398 (41 rpm) | CV (%) | 1.3 | 1.3 | 0.6 | 0.4 |
| IEM (%) | 3.2 | 3.0 | 1.5 | 0.9 | |
| 7.540 (72 rpm) | CV (%) | 2.0 | 0.8 | 1.1 | 1.4 |
| IEM (%) | 4.7 | 1.9 | 2.8 | 3.4 | |
| 11.205 (107 rpm) | CV (%) | 3.4 | 0.9 | 0.5 | 0.7 |
| IEM (%) | 8.3 | 2.3 | 1.4 | 2.1 | |
| 14.660 (140 rpm) | CV (%) | 4.2 | 2.0 | 0.4 | 0.9 |
| IEM (%) | 11.2 | 5.1 | 1.1 | 2.2 | |
FR: frecuencia de rotación; CV: coeficiente de variación; IEM: irregularidad de entrega de la máquina.
Conclusiones
El sistema mecatrónico desarrollado permite reemplazar de manera exitosa el sistema mecánico original utilizando el accionamiento de los dosificadores de la sembradora-fertilizadora mediante el uso de software y hardware libre, con ventajas considerables como el permitir realizar cambios de la dosis de aplicación en tiempo real y de manera continua.
El dosificador de semilla presenta un desempeño aceptable a velocidades angulares menores a 2.2 rad s-1 (21 rpm), conforme a las especificaciones de calidad definidas en la China Nacional Standard of Test Method. El dosificador de fertilizante presenta un desempeño aceptable a aberturas de la compuerta de salida de fertilizante menores al 50%, mientras que el dosificador de pesticida lo cumple en todo el intervalo de aberturas de la compuerta y frecuencias de rotación a la cual se trabaja con la sembradora-fertilizadora, de acuerdo a la norma mexicana NMX-O-222-SCFI-2004.
