Haciendo frente a los retos de seguridad de la maquinaria agrícola actual

La avanzada tecnología de Haldex aborda las necesidades surgidas en los tractores y remolques actuales cada vez más potentes.

 

El sector agrícola está experimentando una gran transformación tanto en escala como en potencia. Los tractores agrícolas actuales normalmente operan hasta con 700 caballos –diez veces más que hace dos décadas– y los remolques pueden llevar cargas útiles de 20 a 30 toneladas, comparadas con las 3 a 5 toneladas de antes. Este acusado incremento en tamaño y capacidad conlleva nuevos retos a nivel de seguridad que requieren soluciones de frenado sofisticadas.

Haldex, aprovechando décadas de experiencia en sistemas de freno de vehículos industriales, ha desarrollado componentes que abordan estos cambios y están concebidos para aplicaciones agrícolas. La válvula solenoide de control de remolque (Solenoid Remolque Control Valve - STCV) y el limitador de la línea de emergencia (Emergency Line Restrictor - ELR) son algunas de las soluciones de ingeniería de la empresa, dirigidas a los retos particulares de las operaciones agrícolas actuales.

Aumento en la magnitud de la maquinaria agrícola

El espectacular aumento en la capacidad y la potencia de la maquinaria agrícola está impulsado por el crecimiento demográfico y la necesidad de lograr la seguridad alimentaria, así como por patrones meteorológicos cada vez más impredecibles a causa del cambio climático. El sector agrícola se enfrenta a una creciente presión para maximizar la productividad. Una maquinaria de mayor tamaño y más potente permite a los agricultores trabajar más eficazmente y satisfacer las crecientes demandas.

Sin embargo, esta mayor magnitud acarrea importantes repercusiones para la seguridad. Las velocidades de funcionamiento han aumentado. Siegfried Heer, responsable principal de producto comercial de controles neumáticos en Haldex, explica que se ha pasado de una sencilla maquinaria agrícola a sofisticadas maquinas que requieren la concesión de licencias profesionales. «Ahora son vehículos técnicos que a menudo requieren la adquisición de numerosos conocimientos para poder conducirlos y utilizarlos con toda seguridad».

Válvula solenoide de control de remolque

Uno de los problemas fundamentales de los sistemas de freno de los remolques agrícolas tiene su origen en los sistemas de freno hidráulicos utilizados habitualmente. Mientras que los camiones industriales utilizan sistemas neumáticos, los tractores normalmente generan señales de freno desde sistemas hidráulicos que deben convertirse en señales neumáticas para el remolque.

El volumen desplazado de los sistemas de freno hidráulicos es limitado por naturaleza, lo que restringe los diámetros de las válvulas utilizadas en el sistema. Esta limitación crea un retraso característico en la respuesta de frenado, afectando particularmente al remolque. Cuando un conductor aplica el freno del tractor, el tractor responde inmediatamente, pero el remolque tiene una respuesta retardada. Este retraso puede crear una situación peligrosa en la que el remolque puede avanzar y adelantar al tractor durante el frenado. Los conductores experimentados pueden compensarlo aplicando inicialmente una mayor presión de frenado y soltando luego suavemente. Sin embargo, los conductores menos experimentados pueden tener dificultades para realizar esta técnica, creando situaciones potencialmente peligrosas.

La solución de Haldex es la válvula solenoide de control de remolque (STCV). Heer explica que la válvula STCV opera de manera independiente de la presión de frenado en el tractor al principio de la aplicación del freno. Cuando el freno del tractor se aplica y se activa la luz de freno, el solenoide envía inmediatamente una señal neumática de unos 0,8 bar al remolque. Esta señal previa garantiza que el remolque comience a frenar independiente y simultáneamente con el tractor, eliminando ese peligroso retraso.

Si bien esta señal inicial por sí sola sería insuficiente para situaciones de frenado de emergencia, la válvula convencional de control del remolque continúa funcionando junto al sistema solenoide, aumentando la presión de frenado al remolque según se necesite, dependiendo de las acciones del conductor. Esta doble acción proporciona una respuesta inmediata y una capacidad de frenado total.

Protección de la línea de emergencia

El limitador de la línea de emergencia (ELR) complementa la válvula STCV. Se trata de un componente obligatorio establecido en una normativa reciente del sector agrario. El limitador ELR actúa en caso de fallo en la línea de señal amarilla que suministra presión al remolque.

En los sistemas de freno de los remolque agrícolas, dos líneas neumáticas conectan el tractor al remolque: la línea de señal amarilla y la línea de suministro rojo. Si la línea amarilla falla, por lo general el conductor no se dará cuenta inmediatamente del problema, y se producirá una importante fuga de aire durante el frenado. Para que se active la función de frenado de emergencia, la línea de suministro rojo también tiene que agotar la presión. No obstante, como la línea roja permanece conectada al tanque de suministro de aire del tractor, vaciar el sistema llevaría demasiado tiempo sin intervención.

El limitador ELR resuelve este problema aislando el tanque del tractor del sistema del remolque cuando se detecta un fallo en la línea amarilla. Este aislamiento acelera considerablemente el agotamiento de la presión de la línea roja. Los requisitos legales estipulan que la línea roja debe quedar por debajo de 1,5 bar en dos segundos, una especificación que el limitador ELR puede satisfacer.

Esta función de emergencia lleva tiempo integrada en sistemas de camiones y remolques industriales, pero los vehículos agrícolas tradicionalmente operaban a velocidades inferiores –típicamente por debajo de los 25 km/h, con un máximo de 40 km/h– y no se encontraban sujetos a las mismas regulaciones. La legislación que exige esta función de seguridad en aplicaciones agrícolas se introdujo hace unos ocho años, reflejo de la evolución del sector hacia mayores velocidades y cargas más pesadas.

Consideraciones técnicas para aplicaciones agrícolas

Si bien muchos principios aplicados a los vehículos industriales pueden transferirse directamente, los entornos agrícolas presentan desafíos particulares. Uno de los más significativos es la exposición al entorno agrícola.

Heer afirma que este problema merece una atención especial a la hora de tratar las superficies y seleccionar los materiales. «Hay que hacer pruebas adicionales, pero también basándose en la selección de materiales».  «Nuestros ingenieros saben qué tipo de material funciona mejor en cada entorno específico».

Conocimientos sobre instalación e integración de sistemas

La eficacia de los sistemas de freno para vehículos agrícolas depende no sólo de la calidad de los componentes, sino también de un diseño y una instalación adecuados. El tiempo de respuesta es un parámetro crucial que debe mantenerse a lo largo de todo el sistema, y esto exige prestar una atención particular a la canalización del conducto neumático.

Si bien Haldex proporciona componentes con características de respuesta apropiadas, un uso excesivo de codos en los conductos neumáticos o un calibre restrictivo de los conductos puede impedir significativamente la acumulación de presión y afectar a los tiempos de respuesta.

«Si hay demasiados codos, se reducirá la velocidad a la que se acumula la presión», afirma Heer. «Al final, tiene que pasar la homologación del vehículo completo. Esto implica que el tiempo de respuesta debe mantenerse».

Heer recomienda minimizar los codos y restricciones tanto en la línea amarilla como en la roja. Además, instalar el limitador ELR cerca de la válvula STCV reduce las longitudes de la conducción y contribuye a tener tiempos de respuesta óptimos. Haldex trabaja en estrecha colaboración con fabricantes de vehículos para lograr las prestaciones de seguridad requeridas.

Aprovechando la herencia de los vehículos industriales

Los conocimientos de Haldex en sistemas de freno agrícolas vienen directamente de la extensa experiencia de la empresa en aplicaciones de vehículos industriales. Las tecnologías pueden transferirse entre sectores con las adaptaciones apropiadas para las necesidades específicas de cada mercado.

A veces, las pequeñas empresas de maquinaria agrícola requieren más apoyo técnico que sus homólogos de vehículos industriales. No obstante, Heer señala que, aunque los sistemas de frenos agrícolas en maquinaria pequeña pueden ser relativamente simples, conforme los vehículos aumentan de tamaño y los requisitos legales son más estrictos, estos sistemas se vuelven cada vez más sofisticados.

La larga trayectoria de la empresa en sistemas de freno, que incluye la trayectoria de Haldex antes de pasar a formar parte de Haldex, proporciona una base de conocimientos acumulados y soluciones de probada eficacia. Esta experiencia permite a Haldex comprender tanto los requisitos técnicos como los retos prácticos de la implementación de sistemas de freno en condiciones de funcionamiento reales.

Enfoque en la agricultura

La agricultura es una prioridad estratégica para Haldex, tanto por la creciente importancia del sector, como por los desafíos técnicos que presenta.

Mientras que algunos productos actuales como la válvula STCV o el limitador ELR están bien establecidos en el mercado, la empresa continúa desarrollando nuevas soluciones. Aunque la información detallada de futuros productos sigue siendo confidencial, Heer apunta que la integración será un tema clave. Combinando múltiples funciones en un menor número de componentes, Haldex pretende reducir el trabajo de instalación y el coste para los fabricantes de vehículos manteniendo, o incluso mejorando, las prestaciones.

Haciendo frente a las demandas de la seguridad alimentaria

Una maquinaria más grande y con mayor potencia es un elemento clave para la respuesta a los desafíos de seguridad alimentaria, pues permite a los agricultores trabajar más extensiones de tierra con mayor rapidez y gestionar operaciones de más envergadura con la mano de obra disponible.

Heer pone de relieve que el papel de Haldex en la transformación de este sector es garantizar que la mayor productividad no se realice a expensas de la seguridad. «Nos gusta ser parte de ello y contribuir a esta necesidad del mercado», afirma Heer en referencia al compromiso de la empresa con el desarrollo de tecnologías que permiten operar con toda seguridad la maquinaria agrícola actual.

Los componentes especializados de Haldex para aplicaciones agrícolas, como la válvula STCV y el limitador ELR, son una muestra de soluciones de ingeniera para desafíos concretos de la maquinaria agrícola actual. Estas tecnologías se basan en décadas de experiencia en aplicaciones de vehículos industriales, y se adaptan para satisfacer las necesidades particulares de entornos agrícolas y para contribuir a que el aumento en productividad se logre de forma segura.

Las operaciones agrícolas constituyen una parte cada vez más importante de la Strategy Drive 2030 de SAF-Holland. La empresa está comprometida con el apoyo y el desarrollo a largo plazo de este sector, garantizando que, conforme la maquinaria agrícola se vaya haciendo más potente, aumente también el nivel de seguridad.