The silo bag is considered a temporary and hermetic storage system, suitable for the storage of all types of grains, seeds, fodder, by-products and solid fertilizers. The temporary concept refers to the fact that the silo bag cannot be reused, and not the term in which the product can be stored safely. For its part, the tightness condition is achieved only if the bag has no perforations and its ends are properly closed.
Los resultados de las investigaciones demuestran que la calidad del grano almacenado en silo bolsas se preserva por períodos más prolongados cuando: 1) el grano es embolsado seco (humedad de recibo o inferior) y 2) la bolsa se conserva intacta y cerrada, es decir, el sistema es hermético. Un bajo contenido de humedad genera condiciones inapropiadas para el desarrollo de los hongos del granel y evita una elevada actividad respiratoria del grano. A su vez, un silo bolsa intacto evita la entrada de agua y el consecuente humedecimiento del grano.
La hermeticidad del sistema posee otra implicancia relevante para el almacenamiento: la formación de una atmósfera automodificada en el interior del silo bolsa. La automodifcación de la atmósfera se debe a la respiración del granel (granos, hongos e insectos), en virtud de la cual se va consumiendo el oxígeno y acumulando el dióxido de carbono. Esto deriva en cambios en la composición de la atmósfera interior del silo bolsa respecto de la composición atmosférica normal del exterior. La modificación atmosférica puede afectar el desarrollo de insectos y hongos e perjudiciales para el grano y, por lo tanto, pueden favorecer la conservación de la calidad.
Componentes del sistema silo bolsa
Los elementos fundamentales que intervienen en esta tecnología son el silo bolsa, la máquina embolsadora, la máquina extractora y la tolva autodescargable.
El silo bolsa:
es un envase constituido por una mezcla de polietileno de aproximadamente de 235 μm de espesor y fabricada por el proceso de coextrusado. Está constituida por Polietileno Lineal de Baja Densidad (LLDPE) y Polietileno de Baja Densidad (LDPE). El primero es el responsable de contribuir la resistencia mecánica del silo bolsa, por lo que se busca incrementar su participación en la mezcla en más del 50,0%. Mientras que el LDPE, confiere estabilidad de burbuja necesaria durante el proceso de coextrusión, necesaria por el gran diámetro del silo bolsa.
La funcionalidad de un silo bolsa está relacionada con la cantidad de capas que contenga el film. En general, coextrusiones de 3 capas son suficientes para alcanzar los requerimientos de la aplicación. La capa exterior del silo bolsa es blanca (dióxido de titanio) para reflejar los rayos solares; tiene aditivos, filtros de UV y además de estabilizantes de rayos ultravioletas. Posee una capa central, neutra y por último la capa interior, con un aditivo (negro humo) para protección de los rayos ultravioletas y evita la penetración de la luz. En la actualidad, ya existen empresas con capacidad de fabricar silo bolsas de hasta 5 capas.
Al tratarse de compuestos orgánicos, estos envejecen por radicales libres y su nivel de actividad depende de la temperatura, radiación, como así también del esfuerzo mecánico al que el silo bolsa es sometido. Por lo tanto es importante que durante todo el proceso de embolsado se respeten los niveles de estiramiento recomendados por los fabricantes, ya que esto garantizará un almacenaje exitoso, sobre todo en aquellos casos donde el silo bolsa permanecerá armado en períodos de alta temperatura ambiente.
El proceso de compactación que se lleva a cabo durante el almacenaje exige que los materiales resistan a las fuerzas de compresión y de tracción generadas. Dentro de todas las propiedades mecánicas, el rasgado en dirección de la embolsadora resulta ser la propiedad más crítica ya que valores bajos (menores a 1500 g) pueden ocasionar que la bolsa se abra longitudinalmente. La resistencia al punzonado también es importante en el desempeño del polietileno, porque hace referencia a la fuerza necesaria para perforar el silo bolsa. Rastrojos, piedras, o incluso las aves pueden perforar el silo, con lo cual, valores altos de resistencia al punzonado contribuyen a obtener un sistema de almacenaje más seguro, con una garantía ante agentes climáticos (excepto piedra y granizo) de 24 meses.
Se presentan comercialmente diámetros de 1,5 m, 1,8 m, 2,0 m, 2,4 m, 2,7 m, 3,0 m, 3,7 m y 4,3 m, con una longitud de 60,0 m, 70,0 m, 75,0 m, 90,0 m y 100,0 m. Las capacidades disponibles actualmente en el mercado, van desde las 55,0 – 60,0 toneladas hasta las 500,0 – 510,0 toneladas, siendo la capacidad más utilizada la de 200,0 toneladas (base trigo, 2,7 m de diámetro y 60,0 m de largo).
La máquina embolsadora:
Es un implemento que se utiliza para cargar (depositar) el grano en el silo bolsa. Consta de una tolva de recepción, ubicada en el sector superior de la máquina embolsadora, que permite recepcionar el grano desde la tolva autodescargable u elemento alimentador de grano. Es importante que posea una buena capacidad, que esté alineada verticalmente con el centro del eje de la embolsadora, de esta forma se transmite en el peso a las ruedas y facilita la tarea de frenado. En algunas embolsadoras la tolva está provista de tapas con aletas protectoras de ráfagas, que otorgan mayor amplitud, facilitan la tarea de descarga, reducen los movimientos de la tolva y las pérdidas por derrame de cereal.
El sinfín de llenado es accionado, a través de transmisión cardánica, por la toma de fuerza del tractor. Su función es transportar el grano desde la tolva de recepción al silo bolsa, debe ser de un gran diámetro, gran sección de ala (o espira) y con una mínima inclinación, evitando así dañar a los granos. El mismo debe trabajar a bajas rpm (generalmente a 540 rpm). Debe permitir un recambio fácil y rápido, ya que generalmente es un elemento de alto desgaste. Actualmente se incorporación sinfines de hasta 450 mm, elevó la capacidad de trabajo a más de 400,0 toneladas/hora, a flujo constante, con una potencia demandada de alrededor de 60 CV. En Argentina se ha diseñado embolsadoras denominadas de “gravedad cero”, donde el llenado del silo bolsa se realiza por el propio peso específico del grano (sin sinfín). Esta embolsadora tiene como ventaja un mejor tratamiento del grano y que no necesita de un tractor. Para dar con el correcto estiramiento posee los sujeta pliegues a rodillos y también es posible optimizar el llenado a través de la inclinación del túnel, llevándolo hacia delante o hacia atrás de la máquina para mayor o menor de llenado.
El túnel es la estructura donde el silo bolsa se encuentra montado mientras está plegado, por dentro se forma la cámara de llenado, conectada al sinfín que vuelca el grano proveniente de la tolva de recepción. El túnel debe ser diseñado de forma tal que logre un llenado parejo sin zonas de sobrecarga. Mientras más largo sea el túnel menores esfuerzos puntuales soportará el silo bolsa. En general presentan una inclinación para que el peso del grano, mientras el túnel se llena, se traslade hacia los neumáticos de la embolsadora, de manera que se logre un mejor frenado. Se observan dos diseños: 1) túnel estructuralmente aplanado, similar a la forma que adoptará la bolsa al llenarse; con este tipo de túnel se realiza un estiramiento más efectivo de la parte inferior del plástico y la embolsadora no requiere de los escudos laterales; 2) la forma de túnel es más alta y redondeada, permitiendo tener en un punto más elevado de la salida del sinfín de llenado. Este tipo de túnel aprovecha mejor la fuerza que ejerce el grano sobre la embolsadora al buscar su ángulo de reposo; esto implica que, en general, no se necesite que el sinfín ejerza presión sobre el grano en la cámara de llenado para lograr el estiramiento final del silo bolsa. En general este diseño de túnel requiere la asistencia de los escudos laterales, cuya función es prevenir que exista un sobrellenado del silo bolsa o retorno de cereal en este sector. La acumulación de grano en los laterales del silo bolsa incrementa el riesgo de rasgado en aquellos casos donde se sobrepasa la capacidad de estiramiento recomendada.
Complementa la estructura del túnel la bandeja inferior, cuya función es evitar el zafe de los pliegues desde abajo y el retorno de cereal.
El sistema de frenos, mediante su accionamiento y regulación, permite que operario pueda brindar el correcto estiramiento del silo bolsa. Existen 2 sistemas de frenos: 1) aquellos que trabajan por rozamiento sobre el neumático (frenos de “zapata”) y 2) el sistema de frenos a disco, que si bien es más costoso, prescinde de las condiciones del neumático (patinamiento por agua, baja presión de inflado, desgaste de los neumáticos, etc.). A su vez, cuando los comandos se encuentran dispuestos de un solo lado de la máquina, el sistema de frenos a disco es más seguro en su operación. Esto es por que se evita que el operario esté circulando constantemente, de una rueda a otra de la embolsadora, durante el momento de embolsado. Además, como este sistema utiliza manómetros para indicar la presión de frenado, permite realizar ajustes más precisos sobre el estiramiento del silo bolsa. En este sentido es imprescindible tener un buen rodado con buena superficie de contacto (tipo vial) para asegurar una mayor adherencia al terreno.
Respecto a seguridad, es importante que la embolsadora cuente con las protecciones que cubran completamente a todas las piezas móviles (acoples cardánicos y transmisiones) con las correspondientes advertencias sobre los riesgos en etiquetas con pictogramas y en el manual del operador. También ayudará a minimizar el riesgo de lesiones la presencia de pasamanos y plataformas antideslizantes. En lo que se refiere a seguridad vial, es importante contar con luces y balizas que no interfieran al momento del embolsado y que cumplan con normas internacionales (IRAM 8076-0:2001 equivalentes a las internacionales ISO o Europeas EN1553:2000).
Otros elementos técnicos importantes son: 1) la percha, que a través de un malacate permite elevar el silo bolsa para montarlo en el túnel; 2) pies laterales, que mantienen la posición de la máquina cuando se debe retirar el tractor y evitan que la misma se desplace generando baches en la confección del silo; 3) escudo de freno o ancla, básicamente es un deflector ubicado en la parte inferior del túnel de embolsado, actúa dentro de la masa de granos generando resistencia al avance de la embolsadora, mejorando la compactación y al mismo tiempo demandando un menor esfuerzo de los frenos.
La máquina extractora:
Es un implemento que se utiliza para descargar (extraer) el grano del silo bolsa. Al igual que la embolsadora, se caracteriza por ser una maquina muy simple en su construcción y en su operación.
Si bien actualmente hay más de un tipo de extractora, el mercado prevalecen las extractoras con el sistema de avance hidrostático. Su principio de funcionamiento consiste en un rolo hidráulico que enrolla la bolsa, traccionando a la extractora y al tractor. Mientras tanto los sinfines, accionados por la toma de fuerza del tractor (540 rpm), recolectan el cereal. Su capacidad promedio de trabajo actualmente es de 300,0 – 360,0 toneladas/hora. Para alcanzar estos valores poseen sinfines de descarga de 400 mm y sinfines barredores u horizontales de 260 mm aproximadamente, estos recolectan el cereal a lo ancho del silo bolsa hasta una cámara central de recepción, donde es tomado por el sinfín de descarga. Para incrementar el caudal de grano también se mejoró el diseño de la cámara, reduciendo la turbulencia y facilitando el ingreso del material al sinfín de descarga. También se hicieron modificaciones en la transmisión de engranajes, para que el aumento de la capacidad de trabajo no implique un incremento significativo en la potencia requerida (estimada entre 60 y 75 HP). A su vez se trabajó para que el flujo de grano sea más uniforme, reduciendo así el porcentaje de daño mecánico en el grano. Este tipo de extractora permite trabajar con silo bolsas de 2,0 m, 2,7 m y 3,0 m de diámetro, adicionando o quitando secciones de los sinfines barredores, o bien empleando un rolo angosto con “encausadores de silo bolsa”.
El ritmo de trabajo se fija ajustando la velocidad del rolo, a través de comandos hidráulicos centralizados, que también regulan el plegado del tubo de descarga y el despeje de la máquina al suelo. Los comandos hidrostáticos además permiten realizar regulaciones en altura del rolo y su sentido de giro. Para extraer el grano se requiere un sistema de corte del silo bolsa, que típicamente consiste en una cuchilla ubicada sobre el sinfín de descarga, en la misma línea de trabajo que los sinfines barredores. Esta ubicación permite que la cuchilla corte el plástico en un sector con poca tensión para evitar que se produzca su rasgado; otro elemento de corte utilizado es el sistema de alambre caliente.
En materia de seguridad del operario, los sinfines barredores deben ser accionados a través de un sistema de acople y desacople rápido. Es necesario que los sinfines barredores cuenten con rejillas de seguridad y que su diseño no afecte el caudal de grano. En cuanto al sistema de transmisión, es mas seguro que este pueda destrabarse automáticamente haciendo girar el rolo con el sistema hidráulico. El conjunto que comanda todas las funciones debe estar bien ubicado para evitar accidentes durante la operación de descarga.
La tolva autodescargable:
Es un carro con una gran tolva que se utiliza para llevar directamente el grano desde la cosechadora a la embolsadora. Esta tolva consta además de un gran tornillo sinfín que transporta el grano a la tolva de la embolsadora.
Su evolución ha acompañado la tendencia en cosechadoras, hacia una mayor capacidad operativa. Su capacidad de carga fue evolucionando desde 8,0 – 10,0 toneladas a 18,0 toneladas en tolvas autodescargables de un solo eje, de 16,0 a 26,0 toneladas en tolvas de 2 ejes, hasta más de 30,0 toneladas para tolvas de un eje y balancín trasero, o doble balancín. En general las características deseables en autodescargables son:
Para la operación de descarga es importante que la tolva cuente con guillotina de corte hidráulico, lo cual permite comenzar la operación en vacío y regular la velocidad de descarga. El sinfín de descarga debe ser de gran diámetro (400 mm o más) para permitir una alta capacidad de trabajo (puede llegar a los 10,0 toneladas/minuto), sin aumentar el daño mecánico de los granos. Un sinfín de gran diámetro también permite aprovechar mejor la potencia del tractor, ya que para una tolva de 25,0 toneladas de capacidad, es necesario contar con 120/150 HP en suelos normales a 150/180 HP en suelos blandos. Los sinfines de piso con diferentes pasos permiten una descarga más equilibrada. La implementación de un babero direccional en el extremo del tubo de descarga permite evitar continuos movimientos del tractor. También es de interés que el tubo de descarga cuente con iluminación para facilitar la tarea en momentos de poca luz. Los mandos cardánicos deben contar con protección plástica y fusible de seguridad, para evitar el giro del sinfín, muy útil en caso de atascamiento.
En la operación de carga es imprescindible contar con un visor de llenado para evitar el derrame de granos. Actualmente existen sistemas de sensores ubicados en el interior de la tolva, a 25,0 cm del borde, que funcionan por contacto e indican la distribución del grano a través de un monitor en la cabina del tractor. Mientras tanto, otro monitor se ubica en la cosechadora, el cual recibe los datos de forma inalámbrica y finaliza automáticamente la descarga. También es útil que la tolva cuente con la posibilidad de incorporar una balanza electrónica, para registrar la información del peso de carga.
El diseño de una tolva con bajo centro de carga y amplia pisada permite el transporte de alta velocidad sin riesgos, evitando tirones al tractor. Sobre este punto también es importante que la lanza de tiro posea acople al tractor mediante rótula y amortiguación con bujes de goma. Además, su diseño debe permitir cierta transferencia de carga al eje trasero del tractor (lastrado dinámico) para tolvas de un solo eje. Los neumáticos de alta flotación, con amplio rodado, facilitan el tránsito en terrenos blandos sin dañarlos. Si a esto se le suma la regulación de presión de aire, que puede aumentar la presión en carreteras y disminuirla para reducir compactaciones en suelos blandos, se permite optimizar la vida útil de los neumáticos y mejorar la seguridad durante el traslado en ruta. Un avance sobre este tema es el se diseño de un sensor ultrasónico, que calcula el shock de absorción de los neumáticos en movimiento y emite una señal a un monitor. De acuerdo a la velocidad y carga del vehículo, permute regular la presión mínima admisible compatible con la prolongación de la vida útil del neumático y la reducción de la compactación superficial, aspecto muy importante en siembra directa.
Otras características aspectos de diseño son que la tolva tenga una gran robustez con una mínima tara, sistema de engrase externo, centralizado y de fácil mantenimiento, entre otras.