Desplazamiento automático del eje con componentes lineales de igus
El Gekko, desarrollado por Köppl GmbH, es un motocultor que establece nuevos estándares en términos de capacidad todoterreno. A ello contribuye el diseño único del eje, que puede desplazarse automáticamente. Para implementar lo que habían planificado, los ingenieros de Köppl hicieron uso del diseño modular de los sistemas lineales de igus libres de lubricación.
En las pendientes pronunciadas y los terrenos difíciles es donde el Gekko se siente como en casa (imagen 1). La potente máquina de un eje siega allí donde los tractores se encuentran con su límite debido a la rugosidad o la pendiente del terreno. El usuario puede decidir si sigue la máquina, se desplaza junto a ella en una plataforma o la controla mediante un mando a distancia.
El Gekko pertenece a la gama de productos de Köppl GmbH, empresa de Saldenburg (Baviera), que cuenta con una buena reputación en todo el mundo como proveedor premium de máquinas motorizadas de un solo eje para el cultivo del suelo y el mantenimiento del paisaje. Köppl desarrolla y fabrica diversos soportes de montaje, siempre con un eje, un motor de combustión, un potente sistema de accionamiento hidrostático y un eje de toma de fuerza mecánico para el accionamiento de los dispositivos montados y las herramientas de trabajo.
Con este perfil claro, la empresa dirigida por Karl Köppl, que pertenece a la cuarta generación de la familia, ha alcanzado una posición en la que sus máquinas y equipos se exportan por todo el mundo, y también desarrolla equipos especiales para requisitos agrícolas, por ejemplo, en África e India. La fuerza de las palabras «Made in Germany» contribuye al desarrollo sostenible y exitoso de la empresa, así como la fuerza innovadora, que se demuestra también con el Gekko.
Centro de gravedad variable gracias al eje ajustable
Cuando se estaba desarrollando este dispositivo motorizado, el objetivo principal era lograr un grado excepcional de capacidad de corte (ancho de corte de hasta 2 m). Esto se consigue con un centro de gravedad bajo, pero una gran distancia al suelo, un eje ampliado y dos transmisiones hidráulicas que funcionan de forma independiente. Además, a los ingenieros se les ocurrió una innovación especial en forma de función de auto equilibrio. Benjamin Roll, director del Departamento de Diseño de Ingeniería de Köppl GmbH afirma: «El eje del Gekko puede desplazarse 3 mm en el eje longitudinal». Esto cambia la distribución de peso entre eje y el accesorio (imágenes 2 y 3).
En la práctica, esta función consiste en que el eje se acerca al equipo de trabajo o se aleja de la barra de corte, dependiendo de la pendiente del terreno y de si se está segando cuesta arriba o cuesta abajo. (imagen 4). Como curiosidad, las personas actúan de forma similar: cuando caminan en subida o en bajada, modifican inconscientemente la longitud de su zancada para mantener la estabilidad y el equilibrio.
Desafío: ajuste lineal para condiciones ambientales adversas
Cuando quisieron poner en práctica esta idea, los ingenieros se encontraron con un reto derivado de las condiciones de uso. «La tensión mecánica es muy elevada porque sobre el eje actúan fuerzas considerables. Además, hay que tener en cuenta la gran cantidad de suciedad a la que están expuestos los componentes del chasis, según el terreno», señala el Sr. Roll. Otro argumento es que los ejes lineales lubricados no eran una opción, ya que las máquinas móviles se utilizan al aire libre. Por tanto, Köppl utiliza componentes del kit de construcción modular de igus para diferentes soluciones de cojinetes, también rotatorios. La combinación de polímeros de alto rendimiento con lubricante incorporado (para los cojinetes) y aluminio anodizado duro (para los ejes) es típica de estos componentes. «Utilizamos diferentes cojinetes igus y siempre recibimos un gran asesoramiento», afirma Benjamin Roll. Thomas Weber, consultor de ventas de igus, es quien se encarga de aconsejar e informar sobre el uso de los cojinetes.
Diseño robusto con perfiles de doble eje
El desplazamiento del eje se consigue con un eje lineal drylin W (ver imagen 3). Cuatro carros lineales viajan sobre la guía de perfil de doble carril, cuyo diseño original fue adaptado de nuevo. En primer lugar, se probó el eje igus completo, incluida la carcasa del carro guía. Sin embargo, las cuatro carcasas unidas al soporte de montaje del eje con tornillos no resultaron satisfactorias, ya que las fuerzas eran demasiado elevadas. Por ello, los ingenieros de Köppl, con el asesoramiento de igus, decidieron fabricar ellos mismos la carcasa a partir de barras para mecanizar. Esta está equipada con cuatro cojinetes, que, por lo tanto, están en una posición fija con respecto a los demás. Así, se excluye el riesgo de que las guías de los perfiles individuales se tuerzan o se atasquen y, durante el funcionamiento, la posición del eje no puede cambiar por sí sola.
Ajuste hidráulico también automático
El eje se ajusta hidráulicamente y si se desea, también de forma automática. Köppl recomienda esta opción porque así el operario puede concentrarse en la maniobra de la máquina (que se mueve con una velocidad asombrosa). En este caso, un sensor de inclinación envía la señal de estado real al sistema de control a través del CANBus y la posición del eje se adapta al gradiente actual de la pendiente. Esto funciona en una amplia zona de trabajo y durante su desempeño. Benjamin Roll afirma: «El Gekko trabaja con una inclinación de hasta 50,2o, lo que corresponde a una pendiente de bajada o subida del 120%». Para el desplazamiento del eje, el principio es el siguiente: «A mayor pendiente, mayor carga en la parte delantera». Durante el desarrollo del Gekko y del sistema de desplazamiento del eje, los ingenieros ya tenían la vista puesta en el siguiente paso. Karl Köppl señala: «Estamos trabajando para que nuestras máquinas puedan desplazarse por tierra de forma autónoma en el futuro».
El éxito de la innovación
El Gekko, desarrollado por Köppl, es una verdadera máquina de alta gama que tiene mucho éxito en el mercado, siendo una de las principales razones el sistema de desplazamiento del eje adaptable. Así lo demuestra el actual pedido recibido de una empresa encargada de las carreteras estatales. Según palabras de Karl Köppl: «El cliente invitó a presentar propuestas de toda Europa, realizó pruebas durante dos años y ahora se ha decidido por los Gekkos». Además, los usuarios de una segunda serie de máquinas de un solo eje pueden beneficiarse también del sistema de desplazamiento de ejes adaptable. El Taurus —un chasis universal para diferentes dispositivos de siega (con un tambor, pórtico, mayal, disco o de construcción de hoz), para labrar y talar árboles, como trituradora o desbrozadora— está equipado con un sistema hidráulico de desplazamiento del eje que el operario puede controlar con solo pulsar un botón mientras se desplaza. En este caso, la distancia de desplazamiento es de 200 mm en lugar de 300 mm, y también se utilizan sistemas de guiado lineales drylin W de igus.
