UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURÍMACFACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL TRABAJO MONOGRÁFICO “MAQUINARIA PARA LA RECOLECCIÓN Y POST COSECHA DE LA CAÑA DE AZÚCAR” ASIGNATURA : MAQUINARIA PARA LA AGROINDUSTRIA DOCENTE : ing. Héctor Junior Bazán Juro INTEGRANTES : John Carlos Antonio Alarcón Abancay-Apurímac 2017-II 1 1. Introducción La caña de azúcar es uno de los principales cultivos agroindustriales, tiene su origen en el sureste asiático según algunas bibliografías y actualmente se cultiva a nivel mundial sobre todo en países tropicales y subtropicales, según la revista de “la cosecha de caña de azúcar: impacto económico, social y ambiental” de José j. dancé caballero domingo f. Sáenz yaya, dirección de investigación fccef – USMP al año 2009 el mayor productor es Brasil y la india así como en el Perú los mayores productores es Lambayeque y la libertad, entonces entendemos que para estas cantidades de producción de caña de azúcar las maquinarias es impredecible y necesario, por lo que una cosechadora automática seria de mucho servicio en esta parte área de agroindustria, estas técnicas de cosecha reemplazaron a la técnica manual yaqué con estas se pierde mucho tiempo y economía no es como uno espera con el pasar del tiempo y por lo tanto la demanda es mayor y se necesita una maquinara acorde a la necesidad. 2. Objetivos Maquinaria para recolección y post cosecha de caña de azúcar. 3. Fundamento teórico 3.1. Caña de azúcar a. Nombre científico Saccharum officinarum l. b. nombre común Caña de azúcar, conocida con otros nombres como caña de castilla, caña dulce, cañaduz, cañamelar, cañamiel y sa-kar. 2 2002). 1997 citado por (Montejo. 1987. un pasto gigante emparentado con el sorgo y el maíz en cuyo tallo se forma y acumula un jugo rico en sacarosa. d. c. de donde se extendió por todo el continente africano y a la Europa meridional. mientras los árabes la introdujeron en siria. clasificación La clasificación taxonómica de la caña de azúcar es la siguiente: (innvista. 2002). citado por peña. A finales del siglo xv Cristóbal colón la llevó a las islas del caribe. reino: vegetal división: magnoliophyta clase: angiospermae sub-clase: monocotyledoneae súper orden: commelinidae orden: commelinales familia: poaceae género: saccharum especie: officinarum l. arabia y Egipto. de allí fue llevada a toda américa tropical y subtropical (león. botánica de la caña de azúcar La caña de azúcar es una gramínea tropical. palestina. Alejandro magno la llevó de la india hacia Persia. origen Según edgerton (1958) la caña de azúcar es nativa de las regiones subtropicales y tropicales del sudeste asiático. e. compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio se forma el azúcar. La 3 . con bajos niveles de materias extrañas (especialmente de hojas. que han ido variando en su porcentaje relativo a través del tiempo. Cosecha manual Cosecha Manual. de agricultura familiar.2. entre ellos la producción de energía eléctrica derivada de la combustión del bagazo. que se mantiene en algunas zonas de productores pequeños. despunte y tierra) y con los menores costos. alcohol de diferentes grados como carburante o farmacéutico (Montejo. rudimentaria y artesanal forma de cosechar. además representa una actividad productiva y posee varios subproductos. Tipos de cosecha a. Cosecha de la caña de azúcar La cosecha es una de las etapas de mayor importancia en la producción de caña de azúcar. 2002). constituye el cultivo de mayor importancia desde el punto de vista de la producción azucarera. Su objetivo es recolectar la materia prima disponible en el campo con mínimas pérdidas y una alta eficiencia. resultará de gran impacto en la rentabilidad del cultivo. garantizando el suministro de caña oportuno y en cantidad suficiente a la fábrica. la más primitiva. 3. 3.1. 4 . por lo que cualquier variación que se registre en esta etapa. todo esto con el propósito de obtener azúcar de alta calidad y a precios competitivos.2. con el menor tiempo entre cosecha y molienda.sacarosa es sintetizada por la caña con la energía tomada del sol durante la fotosíntesis. Hoy la cosecha tiene varias modalidades. Su incidencia en los costos de producción siempre ha tenido alta significación. fundamentalmente el machete o la mocha. Cosecha mecánica La cosecha totalmente mecanizada cuenta con modernas máquinas que operan con equipos autovolcables (8 a 12 toneladas)para el trasbordo de la materia prima a unidades de transporte de alta capacidad de carga. En algunas zonas la cosecha todavía se realiza de forma manual. Las ventajas operativas de las cosechadoras disponibles permiten una mejor planificación y organización de la zafra. una operación más eficiente de cosecha y una entrega adecuada de caña al ingenio. se carga con cargadoras a carros tolvas o cañeros en forma mecánica también. La operación de transporte se lleva a cabo por medio de carreta tiradas por animales. Es el sistema de cosecha en donde el conjunto de operaciones de corte y alza se realizan manualmente. traccionados por tractores y/o camiones. y acondicionamiento manual y despunte también manual en otros casos. tractores con remolques o en camiones. La expansión de este sistema estuvo fuertemente asociada a la sustancial reducción del costo de cosecha y su significativo efecto en la rentabilidad del cultivo.b. según la distancia a la fábrica. c. pero con mayor riesgo de daño sobre el cañaveral. En otros casos. corte mecánico y a veces despunte. utilizando diversos tipos de instrumentos. además de contribuir a la mejora de la calidad de la materia prima por una significativa reducción del trash. la cosechadora carga directamente sobre el equipo de transporte. y una menor pérdida de azúcar por el hecho de procesar caña fresca. evitando el costo del autovuelco. cosecha parcialmente mecanizada Parcialmente mecanizada. También es importante destacar que las nuevas cosechadoras son capaces de dejar una mínima cantidad de caña en el campo y se evidencian mejoras en la eficiencia y costo del 5 . el remolque se separa y deja paso a otro vacío que ocupa su lugar. como son las plantaciones en suelos con fuetes pendientes. y de forma continua. junto con la eliminación de las hojas y demás impurezas que la acompañan. ya que la caña en trozos ocupa menos espacio que la caña larga y por lo tanto se incrementa la capacidad de carga de los equipos de transporte. 6 . o en zonas de difícil mecanización integral. sino que hay que considerarlo como un conjunto de operaciones que incluye corte y limpieza. Cuando se trabaja con altos volúmenes de cosecha. Maquinaria para la cosecha de caña de azúcar El proceso de la recolección mecanizada de la caña de azúcar no solo incluye el corte. carga. de forma que la cosechadora en ningún momento interrumpe su trabajo (Prof: Luiz Marquez). en las que las cañas cortadas se agrupan con cargadoras telescópicas dotadas de pinzas para la carga de remolques y camiones.3. El otro sistema se basa en la mecanización integral de la recolección. 3. y la cosechadora de caña realiza el corte y el troceado de la caña. incluida la parte alta de la caña.transporte. ya que el periodo en el que hay que cosechar la caña es relativamente corto y se necesita el suministro uniforme de la materia prima al ingenio. El que se utiliza en pequeñas explotaciones. la logística del proceso resulta de gran importancia. Cuando la tolva se llena. Se pueden establecer dos modelos de recolección mecanizada. La caña cortada se trocea y se deposita en un remolque o camión que circula en paralelo con la cosechadora. trasporte y entrega en la recepción del ingenio azucarero. Cosechadora de caña de azúcar John Deere 3520. disco cortador de base circular (61 cm de diámetro).20 metros y ajuste hidráulico de inclinación de los divisores de cosecha. rodados delanteros 14×17. 2017) Imagen N° 01: cosechadora de caña modelo 3520 (montada en orugas) 7 . 24 válvulas. 337 HP. orugas rectas de 46 cm con cadena sellada y cabina presurizada de alto confort (John Deere. divisores de cosecha y rodillos alimentadores con mando hidráulico reversible.5×25. pateador cerrado de tres aletas.6 km/hora en versiones con ruedas y 0/9 km/hora en versiones de oruga). con motor JD 6090 PowerTech 9. Opcional: 375 HP).5 y traseros 23. Opera con extractor primario con ventilador de mando hidrostático de cuatro aspas (152 cm de diámetro). extractor secundario con giro hidráulico de 360º y sistema elevador de gran capacidad. sistema de cosecha con dos divisores cónicos de gran diámetro (en articulación sobre paralelogramos para un mejor copiado de terrreno. sinfines exteriores opcionales con sierras laterales. con ruedas de flotación opcional). El equipamiento se completa con tanque de combustible de 568 litros. dos rodillos tumbadores ajustables.0L turbo-postenfriado (6 cilindros. transmisión hidrostática de velocidad variable (0/24. despuntador triturador a 5. Esquema de una cosechadora caña de azúcar Imagen N° 02: partes principales de una cosechadora Imagen N° 03: partes frontales de una cosechadora 8 . Despuntador estándar Levante hidráulico.5330 o 5340) Disco circular de acero de 61 cm (24") Rodillo pateador cerrado de 3 paletas Sistema trozador de 38 cm (15") 95mm de 8 cuchillas traslapadas. Sinfines ext y cuchillas laterales Con rodillos tumbadores (Req. 5320.0L PowerTech 375 Hp @ 2100 RPM con sist. Rodillo pateador de caña troceada Anillo de desgaste de acero resistente a la abrasión Extractor secundario con descarga direccional 9 . hidráulico de alta eficiencia Galaxi (traseras y delanteras) Homologación estándar Sist. Imagen N° 04: partes laterales de una cosechadora Cosechadora de caña modelo 3520 (montada en llantas) John Deere 9.No ABC. Estándar de aceite de motor para hco-10W30 Sistema estándar . Velocidad máxima de 29 KPH.1 x26" R1 de 8 capas. Imagen N° 05: Cosechadora de caña modelo 3520 (montada en llantas) Cosechadora cargadora de caña modelo 1850 sin cabina: Motor John Deere Powertech 40045T de 105HO a 2300RPM Sistema de limpieza de aire de 3 etapas Alternador de 120 amperes de 12 volts. 2 baterías libres de mantenimiento Transmisión de 4 rangos proporcionando velocidad variable infinita en todos los rangos. Doble bomba con 2 bancos de válvulas que operan el giro. Mando final planetario en ambos ejes. Dirección y oscilación en el eje trasero.88m. Mando hidrostático con freno dinámico. extensión y apilador de manera in independiente a la tenaza y aguilón. 10 . Llantas de 23. Dirección hidrostática en las ruedas traseras con válvula de prioridad. Ancho de trocha 1. Dirección y oscilación en el eje trasero. 11 . Doble bomba con 2 bancos de válvulas que operan el giro.88m. Ancho de trocha 1. Imagen N° 06: Cosechadora cargadora de caña modelo 1850 sin cabina Cosechadora cargadora de caña modelo 1850 con cabina Motor John Deere Powertech 40045T de 105HO a 2300RPM Con cabina y aire acondicionado Sistema de limpieza de aire de 3 etapas Alternador de 120 amperes de 12 volts. Llantas de 23. extensión y apilador de manera in independiente a la tenaza y aguilón. Velocidad máxima de 29 KPH. Mando final planetario en ambos ejes. Dirección hidrostática en las ruedas traseras con válvula de prioridad.1 x26" R1 de 8 capas. Mando hidrostático con freno dinámico. 2 baterías libres de mantenimiento Transmisión de 4 rangos proporcionando velocidad variable infinita en todos los rangos. Llanta delantera: 23. claxon.5 l r2 y 23.1x26 r2 cosechadora de caña modelo 3520 (montada en llantas) John Deere 9.0l PowerTech 375 hp @ 2100 rpm con sist. r1-8 lonas la opción de 4 vías de tracción en las 4 ruedas utiliza llantas 30. r1-8 lonas llanta trasera: 18. sistema estándar de aceite de motor para hco-10w30 sistema estandar .no abc. Operación 0-8 mph (12 kph max) en tres rangos traslado 0-18 mph (29 kph max) bomba simple de 23 gpm (87 lpm) @ 2200 rpm. luces. controles multifuncionales. alarmas e indicadores de alta temperatura del agua y baja presión de aceite.1x34. apilador tipo pelota de fútbol. Imagen N° 07: Cosechadora cargadora de caña modelo 1850 con cabina cosechadora cargadora de caña modelo 2254 Motores diésel con arranque eléctrico directo John Deere 6068t de 200 hp bombas y motores hidrostáticos con una válvula selectora para tracción en ruedas con velocidad variable. hidráulico de alta eficiencia galaxi (traseras y delanteras) homologación estándar. Presión máxima de 1750 psi incluye cabina climatizada.4x26. 12 . 35 1850 con cabina Cosechadora cargadora de caña modelo 216. Rodillo pateador de caña troceada anillo de desgaste de acero resistente a la abrasión Extractor secundario con descarga direccional Imagen N° 08: cosechadora cargadora de caña modelo 2254 Costos de los equipos Costo referencial de equipos para la cosecha de la caña de azúcar Modelo de equipo Costo Cosechadora cargadora de caña modelo 112.303. y cuchillas laterales con rodillos tumbadores (req. Sinfines ext.491. 5320.20 2254 13 .73 1850 sin cabina Cosechadora cargadora de caña modelo 119.447.5330 o 5340) disco circular de acero de 61 cm (24") rodillo pateador cerrado de 3 paletas sistema trozador de 38 cm (15") 95mm de 8 cuchillas traslapadas. Despuntador estándar levante hidráulico. A. b) Se minimizan las pérdidas de sacarosa ya que la caña no se degrada tan rápidamente. DE C.V. 14 . Cosechadora de caña modelo 3520 336. e) La cosecha mecanizada permite cosechar las 24 h del día.118. c) En caña quemada se reduce también el tiempo entre la quema y el traslado de la caña al ingenio.549. 3. ya que la productividad de las máquinas se incrementa.55 (montada en orugas) Fuente: programa de adquisición de activos productivos cosechadoras de caña industrias JOHN DEERE S.4.54 (montada en llantas) Cosechadora de caña modelo 3520 380. 2009. d) En el corte manual es necesario esperar a que termine el corte del campo asignado de la caña para iniciar la carga y transporte de la misma. Ventajas de la cosecha mecanizada Entrega de caña más fresca al ingenio a) En caña sin quemar se reduce el tiempo entre el corte y el traslado de la misma al ingenio. b) Se mantiene un suministro continuo de caña durante toda la zafra. 15 . c) Eliminación del destronque (quitar el tronco de la caña que usualmente deja el cortador). quienes cosecharán el equivalente de 80 a 100 cortadores diariamente. Seguridad en la cosecha y entrega de caña a) No se presentan problemas de entrega de caña los fines de semana y días feriados. ya que dos operadores y un encargado de la cosechadora hacen el trabajo equivalente de 80 a 100 cortadores de caña. Menor costo por tonelada cosechada a) En algunos ingenios se ha reducido el costo por tonelada cosechada mecánicamente hasta 20% respecto al costo por tonelada cosechada de forma manual. Simplicidad y control de la operación de cosecha: Se programa adecuadamente la cosecha ya que depende de solo dos operadores y un encargado de mantenimiento. b) Se reduce el costo de administración de personal. d) Se eliminan todos los gastos relacionados con el manejo de 80 a 100 cortadores. c) Permite la incorporación de materia orgánica (residuo vegetal) al suelo. d) Se elimina la posibilidad de que lleguen piedras. d) Evita la erosión al dejar los residuos sobre el suelo. evita la quema de la misma con los siguientes beneficios ambientales Evita el daño de la flora y la fauna. b) Reduce el calentamiento global. b) La caña trozada fluye más fácilmente en la mesa de alimentación y a través del conductor principal. c) Se utiliza una menor cantidad de agua para lavar la caña trozada. especialmente cuando ésta última no es recta. Mejora en el transporte de caña: La caña cosechada mecánicamente en trozos es más densa que la caña entera. f) Mejora la textura del suelo. e) En el corto plazo se reducen los gastos de la fertilización. Facilita el proceso de extracción de azúcar del Ingenio a) La caña cosechada mecánicamente llega trozada al ingenio lo que reduce el consumo de potencia en las cuchillas del conductor principal. En muchos de los casos. las unidades de transporte de caña verde trasladan un mayor tonelaje de caña. troncos u otros objetos indeseables al ingenio. muchos de estos son levantados por las cargadoras. Protege el medio ambiente a) La cosecha de caña en verde. 16 . g) Conserva la humedad del suelo. & Córdova Sánchez. disponer o tratar a esos residuos. 2012). de hacer más eficiente la operación de cosecha y entrega óptima de caña al ingenio. h) Se evitan los incendios accidentales en los campos de cultivos adyacentes. es quemar estos residuos. la corona terminal (punta). en el que la caña de azúcar no es ajena. Salgado García. hacer más rentable la operación de transporte y minimizar los impactos negativos al medio ambiente contribuyendo con la productividad de los ingenios y conservando el patrimonio de las familias cañeras de México. El proceso que aún predomina. algo de caña aún sin madurar y en algunos casos los restos del destronque (Ortiz Laurel. tanto en la cosecha mecánica como en la manual de la caña de azúcar. 17 . Castelán Estrada. hojas secas. Los residuos vegetales de la caña de azúcar comprenden las hojas verdes. La cosecha mecanizada de caña de azúcar cruda representa una gran oportunidad de reducir costos. depende de su rentabilidad económica. la generación es un efecto inherente. Aunque en cada cultivo se siguen diferentes estrategias para manejar. Manejo de los residuos de cosecha de la caña de azúcar En el proceso productivo de los cultivos. junto con el software para la gestión de flotas de vehículos.5. Para el trasporte de la caña hasta el ingenio azucarero se utilizan camiones con semi-remolque que arrastran varios remolques. Con caña troceada la caja debe estar cerrada. cuando la caña se transporta entera se admite una caja abierta tipo jaula (Vicini & Vicini. Imagen N° 09: remolcador de caña de azúcar 18 . ofrecen grandes posibilidades para mejorar la capacidad efectiva de las cosechadoras de caña. 3. 2010). Maquinaria para la postcosecha de caña de azúcar Los remolques que reciben la caña procedente de la cosechadora descargan generalmente por basculamiento de la tolva sobre camiones y vuelven a una posición de espera detrás del remolque que está recibiendo la caña cortada. Los sistemas de guiado automático en cosechadoras y tractores con remolque. Entre los principales efectos de la cosecha tradicional de la caña se tienen: La quema de la caña de azúcar produce contaminación en la atmósfera.Las fajas transportadoras cumplen un rol muy importante dentro de la post cosecha de la caña de azúcar. Conclusiones La caña de azúcar es un cultivo muy importante a nivel mundial. India. La caña de azúcar alcanza su nivel de maduración en un periodo aproximado de 320 días desde la instalación del cultivo. pero además el hecho de no quemarse por completo la caña de azúcar genera también monóxido de carbono (CO). los países con mayores superficies y niveles de producción. 2012). La producción de caña de azúcar en Perú. Imagen N° 10: fajas transportadores de caña de azúcar 4. gas sumamente tóxico cuyos efectos van en deterioro de la capa de ozono. siendo Brasil. siendo su aporte al subsector agrícola del orden del 5. La emisión de partículas en el ambiente generadas por quema de caña de azúcar es un factor coadyuvante al aumento de enfermedades respiratorias principalmente las de tipo asmática y bronquial (Montejo. muestra una tendencia creciente.39% al año 2012 (Memoria Anual (Empresa Agroindustrial Pomalca). 19 . 2002). la utilidad de este objeto es crucial en los siguientes procesos. China y Paquistán. empobrece los terrenos y acaba con la materia orgánica que necesitan las plantas. otros. así como las nuevas generaciones de nuevas tecnología y equipos sofisticados para estos procesos de la caña de azúcar. La cosecha de caña de azúcar “en verde” implica cambios tecnológicos al productor porque es una forma diferente de producción. 20 . Destruye la superficie donde se encuentra la lombriz de tierra. Contribuye favorablemente al mejoramiento de las condiciones físicas. También la quema tiene una incidencia en el contenido de nitrógeno en el suelo. Es por esta razón las maquinarias hacen un gran servicio en esta parte de la agroindustria. al incorporársele materia orgánica conformada por hojarasca y tallos muertos. y ahorra el tiempo y economía en los productores. requiere de capacitación y de inversiones en maquinaria para la cosecha. entre los principales beneficios que brinda se tiene los siguientes: Se reduce la contaminación atmosférica causada por humo y cenizas Se puede reducir la mortalidad de especies de fauna silvestre y contribuir así con la conservación de la biodiversidad Los residuos agrícolas de la cosecha sirven como cobertura vegetal protegiendo al suelo de los rayos directos del sol evitando su deshidratación. Como también facilita el trabajo y acorte el tiempo de trabajo a mano. químicas y biológicas del suelo. cuya importancia radica en que esta facilita la penetración del agua evitando inundaciones. La cosecha en verde. cuidando el medio ambiente. (2002). curso basico de maquinaria agricola.f. manual de producción de caña de azúcar (saccharum officinarum l. obtenido de cosechadoras de caña de azúcar: https://www. revista mexicana de ciencias agrícolas issn: 2007-0934. ortiz laurel. (24 viernes de noviembre de 2017). 21 . Bibliografía john deere.. memoria anual (empresa agroindustrial pomalca). (2012).com. salgado garcía. l..mx prof: luiz marquez.deere. méxico.). i. estado. (s. h. s. & córdova sánchez. instituto nacional de investigaciones.).5.. obtenido de revista_atm@yahoo. m. trabajo de graduación presentado como requisito parcial para optar al título de ingeniero agrónomo en el grado académico de licenciatura.com/latin- america/es/cosechadoras/cosechadora-de-ca%c3%b1a-de-az%c3%bacar/ (2012). s. l. castelán estrada. d. montejo. honduras . l. c. mecanizacion del cultivo de la caña de azucar (sacharum officinarum l. vicini. e. & vicini. 22 .). argentina .. (2010). l. tucuman.