SISTEMA MECATRÓNICO PARA CONTROLAR EL DOSIFICADOR DE SEMILLA Y PRESIÓN DE VACÍO DE UNA SEMBRADORA-FERTILIZADORA

Abstract

Los dosificadores de semilla de las sembradoras son componentes que determinan en gran medida la calidad de siembra; de manera general, éstos son accionados por un sistema de transmisión mecánica-rueda motriz, los cuales tienen el inconveniente de ser afectados en su funcionamiento por las condiciones del suelo, cubierta vegetal y velocidad de siembra, que influyen en el deslizamiento de la rueda motriz o provocan vibraciones y bloqueos del sistema de transmisión ocasionando mala calidad de siembra. Las sembradoras más avanzadas utilizan sistemas mecatrónicos que eliminan estos problemas. En el presente trabajo se desarrolló un sistema mecatrónico para controlar la frecuencia de rotación del disco semillero y presión de vacío del dosificador de semilla, el cual se adaptó y probó en una sembradora-fertilizadora neumática. El sistema está basado en microcontroladores para manejar la densidad de siembra mediante cambios en la frecuencia de rotación del disco semillero accionado por un motorreductor, utilizando la técnica Modulación por Ancho de Pulso (PWM por sus siglas en inglés) y control Proporcional-Integral-Derivativo (PID). Con un método similar se controla la presión de vacío mediante un servomotor que ajusta la apertura de una compuerta en la línea de succión de la turbina. Con el sistema desarrollado se logró alcanzar la dosis de siembra deseada en aproximadamente 1.5 s con un error de control en estado estable de ± 5 % a frecuencias de rotación del disco semillero de 21, 53 y 70 r/min y presiones de vacío de 1.5 a 4 kPa. Con presión de vacío de 5 kPa o frecuencia de rotación del disco semillero de 37 r/min el error se incrementa a ± 10 %, y para 5 r/min a ± 20 %. El error de control de la presión de vacío fue de ± 10 % para presiones de 1.5 a 5 kPa. Se logró desarrollar un sistema mecatrónico eficiente para controlar el sistema neumático dosificador de semilla.