Diseño de máquina plantadora de pino y eucalipto con capacidad de 594 plantas/hr. para forestar bosques de la serranía peruana

Abstract

Durante los últimos años la tala de árboles y los incendios forestales han ido depredando a una gran velocidad nuestros bosques de la serranía peruana, en el periodo 2002-2019 se registró una deforestación total de 1,97 millones de hectáreas, siendo en la región sierra 628 313 hectáreas de bosque, actualmente el promedio anual de la deforestación en los bosques de nuestro país es de 150 000 hectáreas por año. En el 2014, la deforestación alcanzó un pico 177 571 hectáreas de bosques, con tendencia a seguir creciendo, se estima que en el año 2030 la deforestación puede superar las 350 000 hectáreas por año. Debido a este gran problema las entidades y municipios correspondientes de las zonas afectadas se ven en la necesidad de proponer, planificar y ejecutar proyectos de forestación o reforestación para luchar contra este gran problema ambiental, al ejecutar estos proyectos lo realizan con técnicas de plantado tradicional, las áreas afectadas son extensas y requiere gran cantidad de tiempo y personal, lo que lo convierte en un trabajo arduo, por lo que, de hallarse una solución práctica, podría contribuir en la lucha contra este problema medioambiental de la región. Por lo tanto, en el presente trabajo se diseñó una máquina plantadora de pino y eucalipto para la forestar bosques de la serranía peruana. Esta máquina se desplaza a una velocidad promedio de 1 m/s con ayuda de una tractor agrícola, cuenta con un mecanismo de labranza la tierra, un mecanismo que hoyador, lo que permite dejar la plántula manualmente en el hoyo y finalmente otro mecanismo que tapa la plántula y compacta la tierra removida, la máquina tiene una capacidad de plantación promedio de 1 188 plántulas/hora una capacidad de almacenamiento de 200 plántulas de pino y/o eucalipto en su tolva. El proyecto inició con un estudio del área deforestada, área por reforestar y área forestada o reforestada en la sierra del Perú, seguidamente se recolectaron parámetros esenciales de las características de la plántula a plantar, así como también las formas de plantado tradicional y su configuración de plantación. Posteriormente se elaboró la estructura de funciones, la matriz morfológica a partir de las cuales se diseñaron los conceptos de solución y se seleccionó el más óptimo para el diseño mediante una matriz de decisión. Una vez logrado este paso, se procedió a calcular, dimensionar y seleccionar las piezas y/o equipos que conforman la máquina para posteriormente modelarlo en SolidWorks y elaborar los planos de despiece y ensamble. finalmente se elaboró la lista de costos aproximados de los elementos diseñados y/o seleccionados. El resultado del proyecto fue una máquina plantadora de pino la cual tendrá una capacidad de almacenamiento de 200 plántulas en su tolva, con una velocidad sobre terreno de 1 m/s traccionada por un tractor con toma de fuerza con una capacidad promedio de plantado de 1 188 plántulas/hora. El costo estimado de la maquina fue de S/. 24 081,75

In recent years, the indiscriminate felling of trees and forest fires have been predating our forests in the Peruvian highlands at great speed, in the period 2002-2019 a total deforestation of 1,97 million hectares was registered, with 628 in the sierra region 313 hectares of forest, currently the annual average of deforestation in the forests of our country is 150 000 hectares per year. In 2014, deforestation reached a peak of 177 571 hectares of forests, with a tendency to continue growing; it is estimated that in 2030 deforestation may exceed 350 000 hectares per year. Due to this great problem, the corresponding entities and municipalities in the affected areas find it necessary to propose, plan and execute afforestation or reforestation projects to combat this great environmental problem, when executing these projects they do it with traditional planting techniques, the affected areas are extensive and requires a great deal of time and personnel, which makes it arduous work, so if a practical solution is found, it could contribute to the fight against this environmental problem in the region. Therefore, in the present work a pine and eucalyptus planting machine was designed for afforesting forests in the Peruvian highlands. This machine travels at an average speed of 1 m /s with the help of an agricultural tractor, it has a mechanism for tilling the soil, a mechanism that allows the seedling to be manually placed in the hole and finally another mechanism that covers the seedling and compacts the removed soil, the machine has an average planting capacity of 1 188 seedlings / hour and a storage capacity of 200 pine and / or eucalyptus seedlings in its hopper. The project began with a study of the deforested area, the area to be reforested and the forested or reforested area in the Peruvian highlands, then essential parameters of the characteristics of the seedling to be planted were collected, as well as the traditional planting forms and their configuration of plantation. Subsequently, the structure of functions was elaborated, the morphological matrix from which the solution concepts were designed and the most optimal for the design was selected by means of a decision matrix. Once this step was achieved, we proceeded to calculate, size and select the parts and / or equipment that make up the machine to later model it in SolidWorks and prepare the exploded and assembly drawings. finally the list of approximate costs of the elements designed and / or selected was drawn up. The result of the project was a pine planting machine which will have a storage capacity of 200 seedlings in its hopper, with a ground speed of 1 m / s pulled by a tractor with a PTO with an average planting capacity of 1 188 seedlings / hour. The estimated cost of the machine was S /. 24 081,75.