La difusión mundial de la cosechadora de grano ha sido consecuencia de la calidad del trabajo que aporta, con bajo nivel de pérdidas y obteniendo un grano limpio y sin daños
Luis Márquez, presidente del Comité Técnico Normalizador de Tractores y maquinaria agrícola de Aenor
Fotografía: Cosechadora autopropulsada con ensacador (Lanz-John Deere).
A la mecanización de la recolección del grano producido con los cereales de invierno, especialmente la del trigo, se le ha dado una especial atención, ya que, junto con la preparación del suelo, ha exigido un gran esfuerzo físico de las personas que trabajaban en la Agricultura.
La limitación para incrementar las superficies cultivadas con cereales de invierno ha sido una consecuencia de la falta de mano de obra para la siega en el momento en que se alcanza la madurez del grano. Un retraso en la recolección significa abundantes pérdidas de cosecha.
La siega a mano formando gavillas, o trasladando a granel todo el material segado, seguida de la trilla mediante el pisoteo de los animales, y de la limpieza con el aventado aprovechando el viento atmosférico, se mantuvo prácticamente sin cambios desde los comienzos de la Historia, siendo las mayores innovaciones las derivadas de la incorporación de materiales más resistentes, como el hierro, para aumentar la eficacia de la mano del hombre.
Los comienzos de la mecanización
Con la puesta en el mercado de la segadora, realizada en USA a mediados del siglo XIX, se abre la posibilidad de incrementar las superficies de cultivo, a la vez que aumenta la productividad de la mano de obra, muy escasa por entonces en Norteamérica. McCormick, de Virginia (USA), con el traslado de su fábrica a Chicago, alcanzó una posición dominante en el mercado, con una producción de 1000 segadoras por año.
El accionamiento de los mecanismos de corte y de formación de gavillas se realiza desde una “rueda motriz”, que trasforma en movimiento de rotación el desplazamiento de la rueda sobre el suelo al ser arrastrada la máquina por los animales de tiro. Un avance importante fue la invención del mecanismo atador, realizando por Appleby en 1887 (se sigue utilizando en las empacadoras modernas), que permite atar automáticamente las gavillas producidas por la segadora.
El proceso de recolección se mejora con la llegada al mercado, en la segunda mitad del siglo XIX, de las trilladoras estáticas, que realizan la trilla de grano mediante la acción de un cilindro que gira rodeado de una rejilla (cóncavo), e incluyen la separación y la limpieza del grano. La disponibilidad de potencia mecánica suministrada por máquinas de vapor hace que aumente la difusión de las trilladoras estacionarias, que a partir de las gavillas completaban el proceso de recolección del grano. La combinación de la segadora y la trilladora en una máquina móvil, dio paso a las primeras cosechadoras de grano.
Los primeros diseños de cosechadoras de cereales aparecen en USA durante el primer tercio del siglo XIX. Para el arrastre de estas máquinas se utilizan 16 caballos, alcanzando capacidades de trabajo de 0.8 ha/h, con reducidas pérdidas de grano. El accionamiento de los mecanismos de la máquina se efectúa a partir de la rueda motriz.
Es en el último tercio de siglo XIX empiezan a difundirse estas máquinas. Fue la cosechadora creada por Best en California la que tuvo mayor difusión, ya que aumentó su producción hasta alcanzar las 250 máquinas/año a finales del siglo XIX. Posteriormente se produce el perfeccionamiento de la misma con la asociación de Best con Holt, que luego pasaron a formar parte de Caterpillar.
Para sustituir la rueda motriz en las cosechadoras arrastradas por tractores, durante un tiempo se recure a motores endotérmicos situados en la propia cosechadora arrastrada por el tractor. A medida que aumenta la potencia de estos tractores, en algunos modelos se sustituye el motor de la cosechadora por el accionamiento a través de la toma de fuerza.
Fotografía: Cosechadora arrastrada Class Super – 1946-1978.
Una evolución continuada
Los elementos esenciales de las primeras cosechadoras se mantienen esencialmente en las cosechadoras modernas de tipo “clásico”. Las mejoras derivan de los avances de la tecnología mecánica, que hace que las máquinas sean más fiables, y de la introducción de los sistemas hidráulicos y de la electrónica, que facilitan el ajuste de los diferentes elementos a las características de la cosecha, llegando incluso a la automatización de los mismos.
En una primera etapa del diseño de la cosechadora, el grano limpio pasa a un dispositivo ensacador, pero progresivamente este desaparece y es substituido por una tolva de gran capacidad en la que se almacena el grano, dotada de un sistema de tornillo sin-fin que permite la descarga rápida sobre un remolque.
También se consideró interesante la recogida de la paja en un remolque arrastrado por la cosechadora, pero pronto se pudo apreciar que esta opción dificultaba la recolección del grano, que era lo más importante. Tampoco tuvieron éxito la incorporación de empacadoras de baja presión para recoger la paja en la salida de los sacudidores.
Aunque el proceso de siega seguido por la trilla y separación de la máquina ha sido la tecnología a partir de la cual se llega a la cosechadora de granos moderna, a lo largo de la historia se han utilizado algunos dispositivos mecánicos diferentes, como el sistema de arranque de espigas, para descargarlas en una tolva colocada por detrás del arrancador, utilizando un sistema de púas, o bien un cilindro dotado de púas que al girar facilita su arranque. Las mayores pérdidas producidas con este sistema limitaron su desarrollo tecnológico, pero pueden considerarse como el precedente de los cabezales “stripper” que se utilizan en cultivos como el trigo y el arroz.
Se ha experimentado con la recolección de todo el material (paja y grano) para su posterior procesado en una era “industrial” que valorice la paja, pero la difusión de esta tecnología ha sido muy limitada, siempre condicionada por la baja densidad del material cosechado y la distancia de transporte.
A medida que incrementa la capacidad de trabajo de las cosechadoras de grano, se necesita aumentar las dimensiones de los sistemas de trilla, y especialmente las de separación (los sacudidores), con lo que también lo hace el volumen de la máquina. Para diseñar máquinas más compactas se ha cambiado el sistema clásico por otros en los que el cilindro toma una posición longitudinal en la estructura de la máquina, y se encarga tanto de la trilla como de la separación del grano, dando lugar a las cosechadoras conocidas como “axiales”. Esta no es la única opción, ya que algunos fabricantes mantienen el cilindro en posición transversal, y sustituyen los sacudidores por dos cilindros longitudinales que son los que se encargan de la separación del grano.
Entre las diferentes alternativas posibles en base a las que se han fabricado cosechadoras, permanecen en el mercado soluciones con el cilindro trillador en posición transversal y en posición longitudinal. El flujo de la mies durante la trilla entra perpendicularmente al cilindro, o bien sigue la dirección del eje del mismo. En algunas máquinas los sacudidores se sustituyen por cilindros en rotación (transversales o longitudinales); en otras la trilla y la separación del grano se realiza en el mismo rotor.
Los componentes esenciales de la cosechadora moderna
En la estructura general de la máquina hay que diferenciar dos aspectos: los sistemas que realizan el proceso de recolección y los elementos que proporcionan la energía mecánica y la transmiten a los diferentes componentes de la máquina y al sistema de propulsión.
En una cosechadora convencional los sistemas que realizan el proceso de recolección, y que se pueden analizar de manera independiente, son:
- El conjunto del corte y alimentación
- El sistema de trilla
- El sistema para la separación de la paja
- El sistema de limpieza del grano
En las cosechadoras definidas como de “flujo axial”, los elementos de trilla y separación van unidos, a la vez que no se utilizan sacudidores.
A modo de conclusión
La gran difusión de la cosechadora de granos en el ámbito mundial ha sido una consecuencia de:
- La elevada capacidad de trabajo, lo que permite realizar la recolección con oportunidad.
- La polivalencia, tanto en el tipo de grano, como en las condiciones de las parcelas y la dimensión económica de la explotación.
- La calidad del trabajo, con bajo nivel de pérdidas de cosecha, obteniendo un grano limpio y sin daños.
- La reducción de los costes de operación, gracias al aumento de la fiabilidad de las máquinas y la facilidad de mantenimiento.
Por otra parte, se ha producido una mejora de la ergonomía y la seguridad para las personas que manejan las máquinas, en una línea similar a la que se ha alcanzado en los tractores agrícolas.
