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Aug 06, 2023

Subvención de 15.000 dólares para ayudar a un granjero de Marion a convertir Farmall en dual

MARION, Wisconsin – Bob Braun, un instructor automotriz jubilado de Technical College, utiliza una combinación de tecnología de los siglos XX y XXI para operar su granja de pasto en el norte del condado de Waupaca.

MARION, Wisconsin – Bob Braun, un instructor automotriz retirado de Technical College, utiliza una combinación de tecnología de los siglos XX y XXI para operar su granja de pasto en el norte del condado de Waupaca, donde cría aves, cabras y ganado.

Muchos de sus tractores y otros implementos eran nuevos en las décadas de 1950 y 1960, pero también tiene un sistema solar de 10 kilovatios, con una serie de paneles solares en el techo de su taller que alimenta luces, refrigeradores y congeladores, la bomba del pozo y otros equipos en su finca.

La experiencia y el interés de Braun en la tecnología solar lo llevaron a solicitar con éxito una subvención de $14,957 del Programa de Educación e Investigación sobre Agricultura Sostenible de la Región Central Norte que está utilizando para convertir un Farmall M impulsado por gasolina en un tractor híbrido de combustible dual que permitirá al tractor para realizar las tareas necesarias en la granja, mientras se ahorra gasolina.

“He estado pensando en solicitar subvenciones durante una década”, dijo Braun. “Lo que más me impulsó fue que, una vez que obtuve el sistema solar, que está produciendo una gran cantidad de energía, quise utilizar la energía solar para alimentar algunas máquinas que funcionaban con gasolina o diésel. Actualmente, estoy produciendo 8,37 kilovatios de electricidad y enviando 5,5 de vuelta a la red”.

Había pensado en comprar un tractor eléctrico nuevo, pero vio un punto débil importante. "Los únicos que he visto que tuvieron mucho éxito fueron los Allis Chalmers G con propulsión eléctrica, pero son básicamente un tractor cultivador utilitario para huertas, que es un entorno más controlado", explicó.

“Al conducir mi Prius, comencé a pensar que tal vez podría tener lo mejor de ambos mundos agregando energía eléctrica al motor de gasolina”, dijo. “He estado en contacto con muchos coches eléctricos, conozco la tecnología y pensé en fabricar un híbrido. Y tengo toda esa energía eléctrica”.

Después de recibir la subvención en marzo, Braun comenzó a convertir un Farmall M de 1951 a gasolina que había utilizado para muchas tareas en la operación diaria de la granja a una configuración híbrida.

Anteriormente, el tractor se había actualizado con sistema hidráulico y un enganche de tres puntos, y ahora se está modificando con un moderno motor eléctrico que funcionará con baterías a bordo.

Un amigo pudo conseguir un motor eléctrico para Braun en Netgear en Lockport, Illinois. “Pudieron proporcionarme un nuevo motor Warp-9 que es muy popular entre los aficionados que construyen autos eléctricos. El motor se había hecho funcionar sólo una vez en su equipo de prueba y, como estábamos haciendo este proyecto, nos ofrecieron un buen precio”, dijo.

Inicialmente, Braun había imaginado impulsar el tractor como un kart, con baja electricidad de 48 voltios, pero después de hacer los cálculos y otras investigaciones tuvo que admitir que el sistema de 48 voltios simplemente no iba a proporcionar suficiente energía. “Luego pensé en subir a 72 voltios porque cuanto mayor es el voltaje, más eficiente funciona y menos calor genera. Tengo muchas necesidades de caballos de fuerza y ​​necesito esa potencia por un período prolongado”, dijo.

Al final, se tomó la decisión de utilizar 12 baterías de 12 voltios, con un total de 144 voltios, lo cual es muy potente. "Interstate trabajó conmigo y me brindó un descuento muy bueno en sus baterías de alta calidad para operaciones agrícolas", dijo Braun.

Enfatizó que la velocidad a la que la batería puede liberar su energía al motor es más importante que la velocidad de carga. "Esto es importante porque un tractor funciona continuamente con casi los mismos caballos de fuerza", dijo Braun.

"Una batería de iones de litio en un automóvil eléctrico sería entre 4 y 6 veces más cara que estas baterías, pero si bien es una tecnología mejor, no me serviría mejor porque no necesito una recarga rápida", dijo.

Las baterías, que pesan 70 libras cada una, combinadas con el motor eléctrico y los soportes de montaje añaden alrededor de 1,000 libras al tractor. “Ese peso extra en el tractor proporciona una mejor tracción. Además, cuando venía completamente pesado de fábrica, el M en realidad pesaría más de lo que pesaría con todas las baterías. Más peso en el mundo de los tractores es positivo, mientras que el peso en el mundo de los automóviles es muy negativo”, dijo Braun.

“Debido a que estaremos operando a 5 a 7 millas por hora y no nos preocuparemos por correr a 70 mph, pasamos mucho tiempo descubriendo cómo llevar la potencia al tractor, que fue uno de los mayores desafíos que enfrentamos. enfrentado”, dijo Braun.

“Pasar por la toma de fuerza no era realmente una opción porque se perdería el uso de la toma de fuerza y, además, se utiliza para impulsar los implementos, no para conducir el tractor”, dijo. Vio el potencial de utilizar tractores más antiguos, desde los años 1930 hasta principios de los 60, que tenían una polea.

Su idea era transferir potencia a la carcasa de la polea porque está ubicada detrás del motor y el embrague. "Es un accionamiento directo a la propia transmisión de la caja de cambios y también está destinado a aprovechar esa alta potencia, que está clasificada por debajo de los 50 caballos", dijo Braun.

Cambiar de gasolina a eléctrica requeriría presionar el embrague. “Tendremos un bloqueo del embrague, por lo que el motor se apagará en ese momento y el embrague simplemente estará accionado. Es bastante simple aparte del desgaste de los resortes, que es un sacrificio menor”, ​​dijo Braun.

Joe Keim, propietario y operador de Joe's Fab Shop cerca de Marion, diseñó y fabricó el equipo que alberga seis baterías a cada lado del tractor y el motor eléctrico que está ubicado junto a la carcasa de la polea y opera la polea a través de un conjunto de correas, proporcionando potencia para conducir el tractor como un coche eléctrico.

Para mayor seguridad, se decidió conectar el motor y la polea con una doble correa y tensor en lugar de una cadena. “Calificamos la correa en 55 caballos de fuerza con el diseño del tensor y la correa, por lo que si el motor eléctrico superara ese nivel, la correa simplemente se deslizaría. No sabíamos hasta qué punto se podía romper una cadena”, dijo Keim.

Mechanical Drive Solutions suministró y mecanizó la polea, que tiene un chavetero que se comprime donde se sujeta contra la polea. La parte exterior de la polea es la rueda dentada con dientes.

Otro desafío fue proteger las baterías y los cables de alto voltaje. “Así que Joe instaló material aislante de nailon dentro de las cubiertas de las baterías para evitar incendios si las baterías se dañaban. Cada caja de baterías también tenía dos candados para evitar que personas no autorizadas accedieran a las baterías”.

La fase 1 implica probar que el concepto del proyecto funciona, según Braun. “Espero tenerlo probado para el otoño”, dijo. "La fase 2 es la parte de ingeniería en la que evaluaremos la viabilidad del concepto".

El año del experimento comenzará en la primavera de 2024. “Tan pronto como vea salir verde del suelo y comience a trabajar con el tractor, comenzaré la fase 2 del proyecto”, dijo.

Mientras tanto, Braun ofrece una variedad de actividades de divulgación continuas a la comunidad agrícola local, incluidos datos en video e informes impresos sobre el proceso de conversión y los resultados del proyecto que pueden usarse para divulgación y futuros tutoriales.

Wisconsin State Farmer continuará siguiendo el progreso del proyecto de Braun con artículos adicionales. Puede obtener más información sobre Pigeon River Farm en pigeonriverfarm.com y ver videos del proyecto en https://bit.ly/3DuNL7D