^ sobre el papel ^UIS MÁRQUEZ

Dr. Ing. Agrónomo

LAS TOMAS DE FUERZAY SU EVOLUCIÓNAunque los tractores agrícolas estánespecíficamente diseñados para desarrollar'potencia de tracción', no se concibe untractor agrícola sin una salida desde el motorque permita accionar, de manera directa,máquinas fijas y arrastradas.

Enganche irontal con toma de fuerza.

ste eje de salida, que podríadefinirse como `toma de po-tencia', pero que en algunos

países como el nuestro se conoce co-mo 'toma de fuerza', ha sido un ele-mento clave para obtener el máximorendimiento del tractor desde sus orí-genes, e incluso, durante muchosaños, la referencia para poder evaluarlas prestaciones de un tractor.

LOS ORÍGENES DE LA1 TOMA DE FUERZA

El empleo de la TDF no es recien-te, ya en los tractores con motor devapor se generalizaron estos elemen-

tos para suministrar directamente po-tencia a máquinas arrastradas y esta-cionarias.

Parece que fue un constructorfrancés hacia 1906 el que la introdujoen sus tractores, generalizándose apartir de 1913 cualquiera que fuese elorigen del tractor. Como punto decomparación en el tiempo se puedeseñalar, que en este año (1913) empe-zaban a fabricarse en serie tractoresaccionados por motor de combustióninterna (petróleo).

Inicialmente la toma de fuerza delos tractores fue diseñada para el ac-cionamiento de máquinas de recolec-ción. Las antiguas segadoras y agavi-lladoras recibían el accionamiento pa-

ra sus mecanismos desde una ruedadenominada 'rueda motriz', yue trans-formaba la fuerza de tiro de los ani-males en movimiento de rotación. Lasvariaciones en la velocidad de funcio-namiento de los mecanismos por lasdiferencias de adherencia cntre rueday suelo, limitaban el uso de la 'ruedamotriz' a máyuinas pequeñas con ba-jas necesidades de potencia, so penade dotarlas con un peso excesivo, y encualquier caso la detención de los ani-males de tiro suponía la parada inme-diata de todos los mecanismos de lamáquina.

Cuando el tractor agrícola sustitu-ye al animal de tiro, se presenta la po-sibilidad de eliminar la rueda moU^iz.

OCTUBRE 2003 BgrOiC'(YIt(^U ^

sobre el papel

si se dotaba al tractor de un eje capazde realizar el accionamiento directode la máquina arrastrada. Este eje desalida constituye la denominada tomade fuerza y ha pasado en nuestros díasa ser una de los elementos fundamen-tales del tractor.

Los primeros pasos no estuvieronexentos de problemas, cada fabricanteconstruía el eje de salida a su gusto yla intercambiabilidad entre tractores ymáquinas era prácticamente imposi-ble.

Diferencias en las dimensionesdel eje de salida, del régimen de giropropio, del sentido de rotación, limita-ban el uso a tractores y máquinas deidéntica procedencia, dándose incluso

La normalizaciónde/ eje de /a toma defuerza tiene su origen

en 1927 :^

el caso que para el mismo fabricantecada modelo de tractor tenía su tomade fuerza diferente.

Fue, en 1927, la Asociación Ame-ricana de Ingenieros Agrónomos(ASAE), al elaborar unas normas deconstrucción y funcionamiento de es-tos ejes, la que consiguió poner ordeny lograr una intercambiabilidad total.

Tres cosas fundamentales se nor-malizaron: dimensiones, sentido derotación y régimen nominal. Las di-mensiones debían ser suiicientes paraque con los esfuerzos transmitidos nose produjeran averías en la transmi-sión; se propuso un diámetro de 1 y

3/8 de pulgada (aprox. 35 mm), conseis acanaladuras para facilitar el aco-plamiento. Se estableció por conveniola rotación a derechas visto el eje des-de la parte trasera del tractor.

La elección de la velocidad de gi-ro posiblemente fue un compromisodentro del intervalo de funcionamien-to de los motores de la época (500 a600 rev/min). A1 final parece que paraque pudiera expresarse también comonúmero exacto de vueltas por segundose propuso un valor divisible por 60.El régimen elegido de 540 rev/min (9rev/s) es el `régimen nominal' que hallegado a nuestros días y se sigue uti-lizando en las tomas de fuerza de lostractores de pequeña potencia.

Los incrementos de potencia queel tractor agrícola ha alcanzado, hanhecho necesarias otras tomas de fuer-za, que, gracias a una normalizacióninicial, han permitido desde sus co-mienzos una intercambiabilidad total.

EI enganche para remolque sepuede situar por encima o pordebajo del eje de la tdf.

^ agrotécnica ocTUeRE zoos

NORMALIZACIÓN DE^ LA TOMA DE FUERZA

Se puede decir que la industria dela maquinaria agrícola fue de las pri-meras que comprendió la impor-tancia de la normalización. Conla norma establecida por ASAE,relativa a las tomas de fuerza, sedemostró la importancia que entodos los aspectos tenía llegar aunos acuerdos en cuanto a dimen-sionamiento y uso de los elemen-tos que debían servir de enlaceentre máquina y tractor.

Cuando se observó que la to-ma de fuerza normalizada inicial-mente no era suficiente para lasnuevas necesidades hubo quenormalizar otras para que no seinterrumpiera el progreso en lamecanización. La insuficienciaobservada estaba en el hecho deque no era posible transmitir lapotencia que estaban alcanzando losmotores con este diámetro de eje, sino se modificaba el régimen nominalde 540 rev/min, hasta entonces esta-blecido.

Había dos posibles soluciones: oaumentar el diámetro del eje o la velo-cidad de funcionamiento. Esto último,teniendo en cuenta que el régimen defuncionamiento de los motores habíapasado de 600 a más de 2 000rev/min, permitía disminuir las pérdi-das en la transmisión al requerir me-nos reducción. Se aceptó como nuevorégimen nominal las 1 000 rev/min,manteniendo los 35 mm de diámetro,con lo que con igual coste se podíatransmitir una potencia mayor. Los lí-mites para utilizar una u otra toma defuerza se fijaron en 48 kW (aprox. 65

CV) aunque se aceptaba que los trac-tores de más potencia pudieran incluirla toma de 540 rev/min, pero limitan-do voluntariamente la potencia que re-almente van a transmitir.

Para eliminar confusiones se deci-dió que la nueva toma de fuerza tuvie-ra 21 acanaladuras, lo que impidecualquier conexión entre tomas dife-rentes, ya que el riesgo de accionaruna máquina a casi el doble de la ve-locidad deseada puede resultar fatal.

Los sucesivos incrementos de po-

tencia en los tractores pronto necesita-

ron de un nuevo dimensionamiento.

Para tractores con más de 92 kW de

potencia medida en la toma de fuerza

a la velocidad nominal del motor se

estableció una tercera categoría con

un eje de 45 mm de diámetro nominal

La posibilidac^de inr orporar l.r

td^ frrmt^rl sc^ tic^nc^en cuc^nt.r c^n c^l

momento dc^ disr^ri.rrlos tractorc^s nu^dcrnos.

y 20 acanaladuras. El régimen deI 000 rev/min, se mantuvo, yaque el grado de equilibrado quese puede mantener en las máqui-nas agrícolas no aconseja pasar a

un régimen superior. Con esta [oma defuerza se podía transmitir hasta 18SkW (aprox. 250 CV) con fiabilidad.

Después de bastantes años de dis-cusión se ha llegado a estublecer unanueva norma de toma de fuerza, tipo4, capaz de transmitir potencias supe-riores a los 185 kW que admite la deltipo 3. Con un eje de S7 mm de di^í-metro nominal y 18 acanaladuras,manteniendo las 1 000 rev/min de ré-gimen nominal, permite su empleocon potencias hasta de 340 kW.

La mayor dificultad para la utiliza-

ción de esta toma de fuerza de tipo 4

está en lo pesados que son los acopla-

mientos entre el eje de salida dcl ttac-

tor y la máyuina accionada, que hacen

muy difíciles e incluso peligrosos los

montajes y desmontajes. Por otra p^u•-

OCTUeRE 2003 AgiO/('('lll['li ^

sobre el papel

te, aunque el tractor disponga de unapotencia muy elevada, hay pocas má-quinas que demanden este nivel de po-tencia a través de la toma de fuerza; engeneral, la toma de fuerza en estosgrandes tractores sólo se utiliza paratransmitir un parte de la potencia delmotor, a la vez que se arrastran aperosque demandan potencia de tracción.

Por ello es muy frecuente que los

fabricantes ofrezcan tractores muy

grandes con tomas de fuerza de un ti-

po inferior al que correspondería a la

potencia máxima en el motor, colo-

cando a veces limitadores de par en la

transmisión entre el motor y la toma

de fuerza. Hay que advertir que, si

bien en funcionamiento durante cortos

periodos de tiempo, la toma de fuerza

de una determinada categoría puede

transmitir una potencia superior a la

indicada, si esto se hace de manera

continua se llegan a producir averías

en la transmisión, llegándose incluso

a la rotura de los ejes que unen el mo-

tor con la toma de fuerza.

Hay, asimismo, unas limitacionesdel régimen máximo a la que una to-ma de fuerza se puede utilizar. Paralas de 540 el límite establecido ha si-do de 750 rev/min y en las de 1 000 seadmiten hasta 1 375 rev/min, valoresque no se pueden superar, por lo quese debe tener en cuenta en el proyectode estos elementos del tractor.

La normalización de la toma defuerza no sólo ha ]legado a definir suforma y dimensiones sino también suposición en el tractor. La TDF princi-pal se estableció que estuviera situadaen la parte posterior del tractor, a unaaltura sobre el suelo entre ciertos lími-tes, y en el plano medio de éste, conuna cierta tolerancia a ambos lados.Mantener la altura en el intervalo pro-puesto ofrece dificultades cuando, pa-ra el mismo modelo de tractor, el fa-bricante ofrece varios tipos de neumá-ticos en opción; no obstante seprocura respetar el intervalo de varia-ción permitido.

También es importante la posiciónrelativa entre toma de fuerza y barrade tiro, ya que la mayor parte de las

TABLA 1.- CARACTERÍSTICAS MÁS SIGNIFICATIVAS DE LOS DISTINTOS TIPOSDE TOMA DE FUERZA ^^$^ S^U^

Ti o de toma de fuerza 1 2 3 4

Diámetro nominal mm 35 35 45 57

N° de acanaladuras 6 21 20 18

Ré imen nominal rev/min 540 1000 1000 1000

Potencia máxima kW - CV 48 - 65 92 -125 185 - 252 340 - 462

Altura sobre el suelo mm 450 - 675 550 - 775 650 - 875 800 -1060

Desviación plano medio (mm) 50

Es frecuente que se pueda utilizar /a toma de fuerza de 6 acanaladuras a régimen de1 000 re^/min

máquinas arrastradas con ésta, preci-san de este tipo de accionamiento.Todos los aspectos referentes a las to-mas de fuerza, su situación y protec-ción están en la norma internacionalISO 500, con versiones equivalentesen la normalización de cada país. Asi-mismo la Directiva 86/297/CEE, quees de aplicación para la homologaciónde tipo CE en los países de la UniónEuropea, incluye los aspectos dimen-sionales y operativos de las tomas defuerza, así como elementos para laprotección de los ejes de salida deltractor

Como resumen de las característi-cas relativas a las tomas de fuerza in-cluidas en estas normas, se ha elabo-rado la Tabla 1.

^ ágiOieCi11CQ OCTUBRE 2003

sobre el papel

RELAC IÓN ENTREMOTORYTOMA DE

^ FUERZA

El régimen `normalizado' de latoma de fuerza (540 ó 1000rev/min) debe conseguirse a travésde una cadena de engranajes cuan-do el motor gira a su vez a unacierta velocidad, la que habitual-mente se define como velocidadnominal del motor para trabajos ala TDF

Dado que, en general, el motordel tractor tiene un intervalo defuncionamiento entre 1500 a2 500 rev/min, para conseguir des-de él un eje que lo haga a 540rev/min, es necesaria una reducciónde relación 3 a 4 y de 1.5 a 2 para latoma de fuerza de 1 000.

En las normas técnicas se reco-

mienda que el régimen nominal del

motor para trabajos a la toma de fuer-

za debe elegirse sobre el 80 al 90 por

]00 del régimen de potencia máxima

del motor, esto es: para un motor que

funciona a 2 400 rev/min cuando de-

sarrolla su potencia máxima, el régi-

men de utilización para la TDF debe

estar en el intervalo de 2 160 a 1 920

rev/min.

En tiempos pasados ha sido fre-cuente, con objeto de conseguir máspotencia de homologación, (potenciadel motor medida en la toma de fuerzaal régimen normalizado de ésta) mo-

Controles externos en la aleta del tractor.

dificar las relaciones de transmisión

para conseguir el régimen nominal de

la toma de fuerza en las proximidades

del régimen nominal del motor, que

coincidía con el de potencia máxima.

Esto puede resultar un inconveniente

para el usuario cuando desea accionar

con la toma de fuerza máquinas yue

necesitan poca potencia, puesto que

exige que el motor funcione a su régi-

men máximo con el consiguiente des-

gaste y aumento en el consumo de

combustible.

En la actualidad esto ha dejado detener importancia ya que, según indi-can las curvas características de losmotores modernos, es frecuente quesuministren la potencia máxima a unrégimen de funcionamiento inferior al

:^

i

' 1300 mfn•1 '^

250® ®

Í -- ©^ 97 ^ -30 `oi

nominal. A la vez se han gener^tli-

zado el empleo de las tomas de

fuerza 'económicas', y con la

puesta en vigor de la homologa-

ción de tipo CE han dejado de apli-

carse los procedimientos de homo-

logación yue, como el español,

vinculaban la potencia de Inscrip-

ción del tractor a la medida en la

toma de fuerza al régimen normali-^ado.

LATO A DE FUERZA^ 'ECON^MICA'

La toma de fuerza `económica'ha surgido por la necesidad de te-

ner que accionar máyuinas de baja de-manda de potencia, pero que exigenque en su entrada se mantenga eJ régi-men normalizado de S40 revhnin, co-mo son las abonadoras, y tambiénotras máquinas que necesitan disponerla plena potencia del motor, como losequipos de trabajo del suelo.

Inicialmente se propuso utilizar

para máquinas que dem^lnda poca po-

tencia la toma de fuerza normalizada

de 1 000 rev/min, bajando el régimen

del motor hasta conseguir las 540

rev/min, pero esta solución hacía que

el motor funcionase por dehajo del ré-

gimen de par máximo, con lo cual,

aunque se producía cierto ahorro de

combustible (Gráfico 1), el motor no

respondía bien a las sobrecargas.

0 So^ 75^ 100 %6^ I

t2o - - ,^ - - - ^-- t110 - -

i ^ --51 kW .^'

onirur100 .. ; .. -- ., 2ze iwwue_ =_, i- •90 ^,^:^ '- giM A '.. .. -

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10 - ISO. -^- - -. --. .._ _ 1 ,.-

Nm^ ^

1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500' 4095 50^ 80!k 70^ 00°0 90°0 100^,

Gráfico 1.- Tractor trabajando con un rastrillo hilerador que demanda e135% de la potencia nominal del motor, utilizando la toma defuerza de 1 000 rev/min para conseguir 540 rev/min en el eje de salida, bajando a la vez el régimen de funcionamiento del motor ymanteniendo la velocidad de avance (ahorro de combustible: 30%)

OCTUBRE 2003 AgiO1P('111('Q ^

sobre el papel

Esto ha obligado a los fabricantesa incluir una `caja de velocidades' au-xiliar con dos relaciones, de maneraque una de ellas ofrezca el régimennormalizado de 540 rev/min con elmotor a régimen próximo al nominal,y la otra a un régimen próximo al depar máximo, que es en la zona de fun-cionamiento del motor en la que seobtiene consumo específico optimo,designado esta toma de fuerza comode 540 E, ó de 750 rev/min.

De esta manera, aunque el ahorrode combustible es algo menor, aumen-

ta la reserva de par para poder vencerlas sobrecargas que pueden aparecerdurante el trabajo.

Así, en el mercado europeo de

tractores correspondiente al año 2003,

de un total de 593 modelos contabili-

zados, 254 de ellos disponen de toma

de fuerza `económica' de 540

rev/min.

Esto significa que el casi el 43%de los tractores que se comercializanen el mercado europeo utilizan esta a]-ternativa de transmisión, como com-plemento de la toma de fuerza con-

GRÁFICO ŭ .- IIARIACIÓN DEL RÉGIMEN DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR PARAOBTENRE LAS 540 I'@V/f11Í11 EN LA T^F

^TOMAS DE FUERZA NORMALES Y `ECONÓMICAS'^

Relación motor/TDF

3000

cÉ 2500>^^° 2000

^

É 1500

^a^1000

♦ Reg.motor 540 n Reg.motor 540E

♦YI) ♦

^^ n n n in n n n n n

nn r n ^ n ^ nn

n

0 50 100 150 200

Potencia (kV1n

GRÁFico 3.- ñELACIÓN DE TRANSMISIÓN MOTOR/T^F PARA LOS MODELOSDETRACTORES AGRÍCOLAS EN EL MERCADO EUROPEO ^AÑO ŭ0^3^

Relaclón motor 1 toma de fuerza

p I W

C

^ 80

^ so

^ ao

^ 20

0 0a max-min TDF 540 TDF 540E

n m^cimo 78,3 100,0 82,3

n media 83,3 90,4 69,0

O minimo 51,1 83,3 50,7

vencional, en la que las 540 rev/minse obtiene a un régimen próximo alnominal de funcionamiento del motor.

En el Gráfico 2 se representa el ré-gimen de funcionamiento del motorque corresponde a la toma de fuerzade 540 y de 540E para los 254 mode-los que disponen de esta opción.

En el Gráfico 3 se observan losvalores medios de régimen de funcio-namiento del motor a los que se obtie-ne el régimen normalizado de la tomade fuerza, tanto convencional comode tipo `económico', expresando estosvalores en porcentaje del régimen no-minal, así como el porcentaje del régi-men nominal al que se consigue el parmáximo correspondiente al motor.

Se puede decir que la toma defuerza económica (540E) proporcionamayor versatilidad al tractor para ac-cionar máquinas que demandan bajapotencia, con el consiguiente ahorrode combustible y es complementariade la toma de fuerza convencional.

El régimen del funcionamientodel motor al que se obtienen las 540rev/min en la toma de fuerza 540E seencuentra próximo al 709o de su régi-men nominal, mientras que en la to-ma de fuerza convencional (540) estose consigue al 90% del régimen no-minal.

El ahorro de combustible en el ac-cionamiento de máquinas ligeras conla TDF 540E puede estimarse en el20°Io con respecto al que se produciríacon la TDF 540 para las mismas con-diciones de velocidad de avance deltractor, o sea, sin perder capacidad detrabajo.

LA TOMA DE FUERZA YEL DESPLAZAMIENTODEL TRACTOR

Las tomas de fuerza descritas has-ta ahora deberían considerarse comotomas de fuerza del 'motor', porquepermiten la conexión directa entremotor y máquina. Esto las distinguede las tomas de fuerza proporcionalesal avance del vehículo que serían lasverdaderas TDF del `tractor' y quemás adelante se describirán.

^1 agrpreCfllCQ OCTUeRe 2003

A

C

B

D

Transmisión desde el motor a la toma de fuerza:1. Embrague principal2. Embrague de la toma de fuerza3. Caja de cambios4. Ditérencial y puente trasero

5. Acoplamiento de toma de fuerza accionable sólo e^n rc^poso6. Eje de salida de la toma de iúerza.

a) tdf DEPENDIENTE. b) tdf INDEPENDIENTE.c) tdf SEMIDEPENDIENTE (mando dc^ ambos c^mhral,^ues c^n c^lmismo pedal). d) tdf PROPORCIONAL AL AVANCE.

Cualquier toma de fuerza del mo-tor puede proceder directamente deéste, o a través de la caja de cambios,en cuyo caso el desembragado de latransmisión del tractor detiene auto-máticamente el movimiento de la to-ma de fuerza, junto con la del vehícu-lo que la Ileva. Las tomas de fuerzaunidas directamente al motor se deno-minan independientes (del movimien-to del vehículo) y las otras serán porel contrario dependientes.

La TDF independiente precisa deun embrague propio que permita sudesconexión en carga. La dependientepuede transformarse en la denomina-da semidependiente cuando se incluyeel llamado doble embrague con elmismo pedal: así, es posible detener elvehículo sin interrumpir el movimien-to de la toma de fuerza (primera partedel recorrido de] pedal), pero no locontrario, ya que para llegar al finaldel recorrido ha habido que atravesarsiempre la primera etapa.

Esta semi-dependencia o semi-in-dependencia no queda muchas vecesclara en la terminología comercial; elvehículo dotado de doble embraguepuede continuar accionando una má-quina con la toma de fuerza, aunque

interrumpa su desplazamiento, perono está preparado para desconectar elaccionamiento de la máquina sin pre-via parada del tractor. Esto, que puedeser un inconveniente en algunas labo-res agrícolas, sólo puede solucionarsemediante la TDF independiente, dota-da de su propio embrague, separado

Toma de fuerza con su cubierta y escudoprotector.

en palanca distinta al embrague del

tractor.

La realidad es que, si bien durantcmuchos años las tomas de fuerza de-pendientes o semi-independicntes er^ila oferta nonnal de los fabricantes,ahora la toma de fuerza se ha indepen-dizado totahnente del cambio de mar-chus, salvo en modelos ron especifira-ciones mínimas para mercados de bajonivel adquisitivo, o en los que práctica-mente no se utiliza la toma de fuerza.

En las tomas de fuerza 'básicas' se

incluye en el tractor la palanca de co-

nexión/desconexión de la TDF, pero

que sólo debe accionarse si previa-

mente se ha interrumpido el movi-

miento en la misma por la desrone-

xión del embrague, ya que actú^i sobre

un mecanismo diseñudo para acopla-

miento entre ejes purados. En las [o-

mas de fuerza independientcs la pro-

pia palanca es la que actúa sohre cl

embrague de la TDF, agrupándose en

un sólo dispositivo todas las funciu-

nes; resulta frecuente la inrlusión de

dispositivos de seguridad para que lu

conexión de la toma de fuerza no se

produzca si los pares resistentes en el

eje dc salida superan un determinadoni^^cl.

OCTUBRE 2003 agrorc^c•niru ®

sobre el papel

TOMAS DE FUERZA^ COMBINADAS O

D UALE

En la gama de potencias interme-dias, que se corresponden con lostractores de mayor difusión en el mer-cado, se da la circunstancia de que espreciso accionar máquinas grandes ypequeñas con un mismo tractor. Lasmáquinas que precisan menos de 65CV suelen estar preparadas para suaccionamiento a 540 rev/min, aunquehay tractores pequeños que tambiéndisponen de la toma de 1 000. Untractor grande con solo la toma deI 000 no podría accionar las máquinasque demandan poca potencia y prepa-radas para la toma de 540. Una prime-ra opción para solucionar estas difi-cultades fue el empleo de las denomi-nadas tomas de fuerza combinadasque admiten las 540 y las 1000rev/min, según los tipos 1 y 2.

Toma de fuerza trasera integrada enel sistema de enganche.

Se ha recurrido a dos métodos pa-ra conseguir esto:• Incluir ambas tomas de fuerza una

al lado de la otra en la trasera deltractor.

• Diseño que permite el intercambiode ejes sin gran complicación.

El primero de los sistemas ofrece

mayores dificultades constructivas y

de uso. Con el segundo es necesario

actuar en dos sentidos: modificando la

forma de la toma y la relación de

transmisión.

Inicialmente, el dispositivo quemás se ha extendido por su simplici-dad, fue el que utiliza el eje intercam-biable con una u otra acanaladura paramodificar la relación de transmisión.Desde el motor llega un eje, desmulti-plicado ya hasta el régimen 1 000rev/min, y en las proximidades de lasalida de la TDF se montan cuatro en-granajes que engranan dos a dos. E1primero de ellos recibe el acciona-miento del motor, transmitiéndolo alsegundo que se encuentra en el mismoeje del tercero, este último está en lí-nea con el primero y con la posibleTDF del tractor. La relación de trans-misión entre primero y cuarto de losengranajes es aproximadamente de1/2, lo que significa que cada vueltaque dé el primero sólo dará mediavuelta el segundo. Construyendo dosejes de 35 mm, de diámetro nominal,uno de los cuales (TDF de l 000rev/min) Ilegue hasta el primer engra-

naje, y el otro con acanaladuras a laaltura del cuarto, se habrá conseguidouna toma de fuerza combinada540/1 000 rev/min

Las Directivas CEpermiten que la tdf de

6 acanaladuras seutilice a 540 y a 1 000

rev/min

Con este sistema se elimina el pe-

ligro de un error involuntario: el eje

de norma 540 rev/min sólo puede fun-

cionar a esta velocidad y, nunca pue-

den producirse daños como los que

podrían aparecer si ]a variación de la

relación de transmisión y del eje se re-

alizaran de manera independiente.

Existen en el mercado, además delas tomas combinadas, prolongacio-nes que permiten el intercambio en losejes de salida que constituyen la TDF,las cuales pueden ser peligrosas cuan-do se acciona una máquina preparadapara 540 al régimen superior de la si-guiente categoría. Cada vez es más

® agrolPCllICQ OCTUBRE 2003

sobre el papel

frecuente el empleo de cajas de cam-bio especiales colocadas en la trans-misión de la TDF que realizan el paso540-1 000, o incluso otras salidas co-mo la de 750 rev/min, con su propiosistema de engranajes, y que permitenaccionar máquinas de diferente TDFen tractores sin toma combinada.

La tendencia actual, admitida porlas Directivas CE (86/297/CEE), esque se utilice una toma de 6 acanala-duras tanto al régimen de 540 como alde 1 000 rev/min, siempre que estecambio de relación no pase inadverti-do para el usuario. Esto ha generaliza-do la oferta de verdaderas `cajas decambio' sobre el eje de la toma defuerza, en la que no solo se puedenconseguir las relaciones de 540 y1 000 rev/min, sino estos regímenesde salida con diferentes regímenes defuncionamiento del motor: 540, 540E(750), 1 000 y 1 OOOE (tomas de fuer-za económicas).

OTROS TIPOS DE TOMA^ DE FUERZA

Toma de fuerza proporcional odel tractor

Para algunos usos, como puedeser el accionamiento de ruedas motri-ces de remolques, es necesario contaren el tractor con una TDF que gire demanera proporcional al avance de és-te, independiente de la relación decambio seleccionada. Estas TDF sedenominan proporcionales al avance otambién TDF-tractor.

Para conseguir esta proporcionali-dad, independientemente de la rela-ción del cambio utilizada, el acciona-miento debe realizarse desde el eje desalida de la caja de cambios, con ellose tendrá siempre la misma relaciónentre número de vueltas en la TDF yde las ruedas del vehículo tractor.

En la práctica nunca este tipo deTDF se instala sola en un tractor, ha-bitualmente se combina con una tomade fuerza independiente con posibili-dad de uso en uno u otro cometido.

Esta toma de fuerza está indicadaen remolques para montaña o con sue-

TDF independiente

TDF proporcional

540 - 1000 rev/min

'Caja de cambio' para obtener diferentes relaciones de transmisión entre motory eje de toma de fuerza.

los muy blandos, ya que permite dotar

a estos de ruedas motrices, lo que au-

menta la tracción del conjunto tractor-

remolque. Es normal que la incluyan

los pequeños tractores derivados de

motocultores, sin que existan normas

universalmente aceptadas para su di-

mensionamiento.

En los tractores mayores, los fa-

bricantes la ofrecen como opción, y

resulta adecuada para accionar máqui-

nas que funcionan estrechamente rela-

cionadas con el camino recorrido co-

mo sembradoras, plantadoras, etc.,

que quedan así liberadas de la `rueda

motriz' .

Es característico y lógico que lamarcha atrás del vehículo tractor, su-ponga un cambio en el sentido de girode esta TDF respecto al que tuvieracuando avanza hacia adelante, ya quela salida es posterior a los engranajesde marcha atrás.

Tomas de fuerza auxiliaresCada vez es más frecuente el em-

pleo de otras TDF auxiliares, comple-mentarias de la principal, o inclusosustituyendo a ésta, y que pueden noestar preparadas para transmitir el to-tal de la potencia del motor.

Cuando acompañan a la TDF prin-

cipal, se sitúan en otras posiciones co-

mo pueden ser los laterales o el frontal

del tractor. Permiten el accionamiento

de máquinas situadas en posiciones di-

ferentes respecto al tractor, como: se-

gadoras, rastrillos, descoronadoras,

etc., pudiendo realizarse varias opera-

ciones diferentes en una sola pasada.

Es frecuente, por su posición, quese recurra a transmisiones no mecáni-cas como son las hidráulicas (sis[emabomba-motor hidráulicos).

Está normalizada la toma de fuer-za frontal (ISO 8759 partes 1 y 2), jun-to con el enganche en tres puntos paraesta posición. Se ha establecido queesté centrada respecto al plano mediodel tractor, con sentido de giro de lasagujas del reloj. En cuanto a las di-mensiones aconsejadas son las corres-pondientes al tipo 2( I 000 rev/min)que se emplean en la toma traseraprincipal, aunque se admite como op-cional el tipo I(540 rev/min).

Los nuevos criterios sobre la reali-zación de labores combinadas en unasola pasada, llevarán en un corto plazoa tractores con TDF frontal como equi-po estándar, cumpliendo con las espe-cificaciones yue se acaban de señalar.

OCTUBRE 2003 AgiOi('Clll(^Q ®

sobre el papel

PRECAU C ION S PARALA UTILIZACI^N DE LA

^ TOMA DE FUERZA

El eje de la TDF por su forma es-triada y sobresaliente del conjunto deltractor, resulta un elemento peligroso,fuente segura de accidentes si no semaneja con precaución.

Durante muchos años, al equipar-se a los tractores con cabinas para laprotección del frío realizadas con me-dios artesanales, la entrada hacia elpuesto de conducción era frecuenteque se hiciera por la trasera del tractor(esto se mantiene en muchos tractoresantiguos que se siguen utilizando enpaíses desarrollados). La tendencianatural en estas circunstancias, haceque al ascender o descender del vehí-culo, se busque un apoyo que faciliteel paso a modo de escalón. La toma defuerza constituye por su forma unriesgo que, ya desde el diseño, ha sidonecesario evitar. Las normas estable-cen que salgan protegidas por unapantalla que impide cualquier contac-to inadvertido tanto desde arriba comopor los lados. Este escudo de protec-ción permite que se puedan acoplar enla TDF los diferentes dispositivos ne-cesarios para utilizarla, y es de la sufi-ciente rigidez para que soporte sobra-damente el peso de una persona yuese apoye sobre ella. Por ninguna cir-cunstancia debe retirarse del tractor, ysi con ella no fuera posible realizar un

EI eje de transmisión cardán debe disponerde su protección homologada.

determinado trabajo, probablementeel diseño del dispositivo de conexiónes el que no estará bien realizado.

Los diseños de las cabinas de lostractores modernos impiden el accesoposterior, lo que hace que se reduzcael riesgo de cadentes, aunque sigue

EI eje de salida de latdf dispone de un

escudo protector dedimensionesnormalizadas

siendo necesario el escudo de protec-

ción para evitar que se utilice el eje de

la toma de fuerza como apoyo para

acceder a las partes más elevadas del

tractor.

Además de esta protección, seemplea también un capuchón que lacubre totalmente, y que debe de ir co-locado siempre que la TDF no se vayaa utilizar. Hay una tendencia a no pre-ocuparse de esto, lo que ocasiona ries-gos innecesarios en los tractores quedeben mantener girando la TDF por-

que su transmisión acciona también labomba hidráulica.

A la toma de fuerza se puede aco-plar directamente algún dispositivo detrabajo, como una pequeña bomba depulverización, o un compresor, perogeneralmente es necesario intercalar uneje con juntas que permiten transmitirel movimiento con independencia de laposición relativa entre tractor y máqui-na. En uno u otro caso se debe fijar elelemento de unión con un pasador quecolocado tangencialmente sobre el re-baje que ofrece la TDF normalizada,impida que pueda desconectarse en eltrabajo. Para facilitar esta fijación sehan diseñado sistemas de bolas y cóni-cos, que cumplen correctamente estecometido y que se pueden acoplar in-cluso en condiciones difíciles. Los di-ferentes elementos del árbol de trans-misión entre tractor y máquina corres-ponden a los conocidos como juntauniversal o junta `Cardan'; estas sim-pre deben de ir dotadas de protecciónhomologada (norma UNE-EN 1152)que cumple su función en combinacióncon el escudo que proteje el eje de sali-da de la toma de fuerza del tractor.

Para finalizar se debe señalar laconveniencia de parar el motor deltractor para realizar cualquier trabajoen la toma de fuerza, ya que el solodesembrague de la misma puede queno sea suficiente, y llegue a producir-se la puesta en marcha por un fallo delmecanismo de desconexión. n

^ ágiOl2CY1lCQ OCTUBRE 2003