La base de un sistema electromecánico para maquinaria agrícola siempre nace del mismo punto: entender cuánta fuerza debe transmitir el actuador y cómo debe hacerlo durante miles de ciclos sin fallar. Cuando trabajamos en la conversión de una prensa de pacas de gran formato, ese fue el primer paso para decidir si un actuador KRN-H podía reemplazar el cilindro hidráulico original con garantías reales.
¿Cómo se dimensionó un sistema electromecánico para maquinaria agrícola?
El fabricante buscaba reducir consumo energético, eliminar el aceite y tener un control más estable de la compactación del forraje. El equipo técnico nos pasó los datos iniciales: dimensiones de la cámara, fuerza de compactación necesaria, velocidad de ciclo y condiciones de trabajo. Con esa base, seguimos el proceso habitual de estudio, modelado y validación que utilizamos también en proyectos del Smart Eco-Motion Kit, enfocado a transformar maquinaria hidráulica en sistemas eléctricos.
El objetivo era sustituir un cilindro hidráulico de gran tamaño por un actuador electromecánico capaz de soportar más de 300 toneladas sin perder precisión y sin que el sistema se volviera demasiado complejo de mantener en una explotación agrícola.
Datos críticos para dimensionar un sistema electromecánico para maquinaria agrícola
En la fase inicial identificamos varios factores que condicionaban el diseño del sistema electromecánico para maquinaria agrícola. Si alguno de estos puntos se ignora, el actuador puede quedarse corto o sobredimensionado, con impacto directo en costes y fiabilidad.
- Carga máxima de compactación: en prensas de pacas de gran formato, las fuerzas pueden superar fácilmente las 200–300 toneladas según el tipo de forraje y el tamaño del paquete.
- Carrera necesaria: la compuerta debía recorrer varios metros para garantizar un llenado uniforme de la cámara y una compactación homogénea.
- Velocidad del ciclo: el actuador debía desplazarse, compactar y volver atrás con tiempos ajustados para no penalizar el rendimiento de la máquina.
- Condiciones ambientales: polvo, humedad, cambios bruscos de temperatura, vibraciones y golpes típicos del entorno agrícola.
- Energía disponible: la prensa trabajaba con un generador agrícola con limitaciones claras de potencia y picos admisibles.
Con estos datos sobre la mesa, vimos que el uso de un actuador electromecánico era viable, pero siempre respaldado por simulación. Sin una validación numérica rigurosa, cualquier decisión de diseño en maquinaria de este tamaño es una apuesta.
¿Qué papel tuvo el FEM en el sistema electromecánico para maquinaria agrícola?
El siguiente paso fue modelar el conjunto mediante análisis de elementos finitos. Para un sistema electromecánico para maquinaria agrícola no basta con mirar fórmulas en una hoja de cálculo. Hace falta ver cómo se reparte la carga en el husillo, qué zonas concentran tensiones y qué ocurre tras miles de ciclos.
El equipo de Ingeniería de Innovación de Kernova construyó un modelo FEM del actuador y de sus puntos de fijación. Se realizaron análisis estáticos y modales con diferentes escenarios de carga y se evaluaron:
- Tensiones máximas en el husillo y en los apoyos.
- Deformaciones bajo carga repetitiva, para evitar desplazamientos indeseados en la compactación.
- Modos de vibración que pudieran acelerar la fatiga en la transmisión.
- Picos de fuerza al inicio de la compactación y durante el retorno.
A partir de ahí se ajustó el diámetro del husillo, la geometría de soportes y la selección del motor. El análisis FEM permitió afinar dimensiones y materiales en lugar de sobredimensionar por miedo. Para proyectos similares, se apoya en el servicio de cálculo de elementos finitos (FEM), que sigue la misma filosofía de simulación previa antes de pasar a fabricación.
Ajustes del sistema electromecánico para maquinaria agrícola sobre el terreno
Con los resultados del FEM validados, tocaba llevar el sistema electromecánico para maquinaria agrícola a la realidad de la prensa. No todo se decide desde el ordenador; el entorno de trabajo manda.
- Husillo de alta resistencia preparado para cargas cíclicas y choques propios del empuje del forraje.
- Transmisión ajustada para transformar la potencia del motor en fuerza lineal sin pérdidas innecesarias.
- Carcasa IP65 para proteger frente a polvo y humedad, con fácil acceso a los puntos de engrase.
- Opciones de montaje del motor que se adaptaran al chasis existente sin rediseñar toda la máquina.
- Sensores de posición integrados para controlar la compactación con precisión del orden de décimas de milímetro.
En la práctica, la prensa trabajaba en entornos donde la hidráulica sufría pérdidas por temperatura y por el estado del aceite. Con el sistema electromecánico para maquinaria agrícola, la fuerza de compactación se mantuvo estable durante toda la jornada, incluso con cambios de temperatura que antes afectaban al comportamiento del aceite.
¿Cómo se calculó el ahorro energético del sistema electromecánico para maquinaria agrícola?
Una vez validada la parte mecánica, el siguiente paso fue cuantificar el ahorro energético. En una prensa agrícola, el sistema hidráulico mantiene presión incluso cuando la compuerta no se mueve. El sistema electromecánico para maquinaria agrícola trabaja de forma muy distinta: el motor consume cuando hay movimiento real y reduce consumo en fases de espera.
Se midió el ciclo completo: avance de la compuerta, fase de compactación, retroceso y tiempos de espera entre cargas de material. Tras comparar varios días de trabajo, se observaron tres resultados claros:
- Reducción de consumo por encima del 35 %, coherente con los datos habituales del Smart Eco-Motion Kit en otras aplicaciones industriales.
- Menos pérdidas térmicas, al eliminar componentes que trabajan de forma continua para mantener presión.
- Desaparición del aceite hidráulico, con el impacto que eso tiene en fugas, mantenimiento y gestión de residuos.
En definitiva, el sistema no solo redujo el consumo, también simplificó la vida del operador. Las paradas por fugas, tuberías dañadas o problemas de temperatura bajaron de forma muy notable, algo que en campaña agrícola marca la diferencia entre llegar o no a tiempo.
¿Qué gana el fabricante con un sistema electromecánico para maquinaria agrícola?
Más allá de los números, el fabricante buscaba estabilidad y control. Tras la conversión al sistema electromecánico para maquinaria agrícola se lograron varias mejoras que impactan directamente en el día a día del cliente. La primera fue la compactación uniforme de las pacas, que se tradujo en calidad más constante en el producto final.
- Ajuste fino de la compactación: gracias a la medición de posición, se pudieron programar diferentes niveles de densidad según el material.
- Menos paradas asociadas a fallos hidráulicos, mangueras o depósitos.
- Respuesta más suave gracias a la reprogramación del control y al comportamiento predecible del actuador eléctrico.
La reconfiguración del PLC del cliente permitió limitar esfuerzos en ciertos puntos de la máquina, suavizar el frenado al final de carrera y mejorar la repetibilidad de cada ciclo. La prensa dejó de depender de ajustes manuales constantes y pasó a trabajar con parámetros más estables, fáciles de replicar entre diferentes campañas.
Este tipo de proyectos se apoyan en el modelo de trabajo de Kernova: diseño mecánico, simulación con FEM, prototipado y validación completa. Cuando la ingeniería mecánica y el campo se hablan de tú a tú, el resultado son máquinas agrícolas más limpias, eficientes y con menos sorpresas para quien las utiliza a diario.
Si necesitas valorar una conversión similar o quieres revisar una máquina agrícola que dependa todavía de grandes sistemas hidráulicos, puedes escribirnos directamente a través del formulario de contacto de Kernova y estudiar si un sistema electromecánico para maquinaria agrícola encaja en tu caso.
¿Un actuador electromecánico siempre puede sustituir a uno hidráulico en una máquina agrícola?
No siempre. Depende de la carga, la carrera, la velocidad de trabajo y el tipo de ciclo. En equipos de gran esfuerzo hace falta un estudio detallado con FEM para confirmar si el husillo, los apoyos y el motor soportan el régimen de trabajo previsto.
¿Cómo afectan el polvo y la humedad a un sistema electromecánico para maquinaria agrícola?
Un actuador con protección adecuada, como IP65, soporta bien el entorno siempre que disponga de sellados correctos y se respeten los puntos de engrase. El diseño del guiado y de las protecciones tiene un peso importante en la vida útil del conjunto.
¿El ahorro energético del sistema electromecánico se mantiene durante toda la campaña?
Sí, porque el motor consume sobre todo cuando hay movimiento. En ciclos repetitivos con fases de espera, la diferencia frente a la hidráulica se mantiene estable a lo largo de la campaña, siempre que el sistema trabaje dentro de los parámetros definidos en el diseño.
