INTRODUCTION

The harvest is one of the most important stages in the production of sugarcane according to Matos et al. (2014)MATOS, N.; IGLESIAS, C.; GARCÍA, E.: “Organización racional del complejo de máquinas en la cosecha - transporte - recepción de la caña de azúcar en la Empresa Azucarera Argentina”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 23(2): 27-33, 2014, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054. and Lopez et al. (2022)LÓPEZ, B.E.; SAUCEDO, L.E.R.; GONZÁLEZ, C.O.; HERRERA, S.M.; BETANCOURT, R.Y.: “Efectos de la cosecha mecanizada de la caña de azúcar sobre el suelo”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 31(1): 5-12, 2022, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054., so it is necessary to meet the established efficiency indicators and ensure the stable supply of clean cane to the industry with the highest quality, supported by the use of work systems that encourage and promote the effective development of the process.

The payment system for sugarcane to be ground in the mill has been a topic of analysis with the country's producers for several decades, to increase the quality of the raw material, agro-industrial efficiency and achieve fairness in payment. In this sense, methods, procedures and equipment have been established internationally to carry out a differentiated system of payment for quality, through the taking of samples and their processing in the laboratory (Estrada, 2012ESTRADA, M.O.: Comparación de cinco métodos analíticos para determinar la calidad de la caña de azúcar, [en línea], Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Guatemala, 172 p., 2012, Disponible en: https://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1253_Q.pdf, [Consulta: 12 de enero de 2022].; Canales, 2014CANALES, M.C.: Desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo basado en la metodología RCM para el departamento de patio de caña, Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Central Azucarera Tempisque S.A. (Catsa), Informe de práctica de especialidad para optar por el título de Ingeniero en Mantenimiento Industrial, Grado Licenciatura, Cartago, Costa Rica, 192 p., publisher: Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2014.; Ocampo, 2015OCAMPO, B.J.E.: Diseño de un equipo para medición de fibra de caña, [en línea], Universidad del Valle, Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico, Santiago de Cali, Colombia, 92 p., publisher: Universidad del Valle, 2015, Disponible en: https://bibliotecadigial.univalle.edu.co/bitstream/handle/10893/16466/0527918.pdf, [Consulta: 10 de enero de 2022].; Perdomo, 2015PERDOMO, T.M.E.: Diseño de un sistema automático para muestreos de caña, [en línea], Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Mecánica, Trabajo de grado presentado para optar por el título de Ingeniero Mecánico, Santiago de Cali, Colombia, 90 p., publisher: Universidad del Valle, 2015, Disponible en: https://bibliotecadigial.univalle.edu.co/bitstream/handle/10893/16558/0529022.pdf, [Consulta: 11 de enero de 2022].; Diaz, 2019DÍAZ, L.R.: Propuesta de un plan de mantenimiento para la disponibilidad del core sampler en un ingenio azucarero, utilizando el diagrama de ishikawa para elevar la confiabilidad del sistema de muestreo, [en línea], Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, Trabajo de graduación para optar por el título de Maestro en Artes en Gestion Industrial, Escuintla, Guatemala, 2019, Disponible en: https://www. Repositorio.usac.edu.gt/12352/1/Luis%2520Rodolfo%2520/D%25C3%25Adaz%2520Jim%25C3%25A9nez.pdf, [Consulta: 13 de febrero de 2022].; Santal, 2021SANTAL: Equipos Agrícolas para la caña de azúcar, [en línea], Slidetodoc.com, 2021, Disponible en: http://slidetodoc.com/equipos-agrcolas-para-la-caa-de-azcar-sulcador/, [Consulta: 20 de julio de 2021].; IRBI, 2022IRBI: Sonda Oblicua IRBI Modelo FB06, [en línea], IRBI, 2022, Disponible en: https://www.irbi.com.br/br/noticias/sonda-oblicua-irbi-modelo-fb06, [Consulta: 10 de enero de 2022].).

Taking into consideration the urgent need to begin the implementation of that system in Cuba, a kit of Brazilian origin was purchased by the current Empresa Agroindustrial Azucarera (EAA) “Jesús Rabí”, in Matanzas Province, made up of a Stationary Oblique Probe, a cane stalks shredder and a hydraulic press. Later, a similar kit was incorporated in the EAA “Panchito Gómez Toro” of Villa Clara.

According to González (2020)GONZÁLEZ, L.J.: “Pago de la caña por su calidad con notables beneficios en Villa Clara”, Agencia Cubana de Noticias, 22 de marzo de 2020, Disponible en: http://www.acn.cu/economia/62373-pago de la caña por su calidad con notables beneficios en villa clara, [Consulta: 11 de mayo de 2021]., since this payment strategy began to be applied, a better supply of cane to the mills has been achieved, in addition to reducing the gap due to varieties, strain and age, which has made it possible to cut the cane when it has more sugar content.

In general, the implementation of the system caused the favorable satisfaction of the producers, benefited the agro-industrial efficiency and the stimulation to produce with higher quality (Flores et al., 2016FLORES, M.A.; PALLI, L.R.; HERNÁNDEZ, F.: Diseño de equipamiento para muestreo de la caña para el pago por su calidad, [en línea], Atamexico, 2016, Disponible en: https://www.atamexico.com.mx/wp-content/uploads/2017/11/3-ADMINISTRACI%C3%93N-2016.pdf, [Consulta: 11 de mayo de 2021].). However, the high cost of the equipment in the international market led to the search for alternatives based on the design of prototypes by the national industry, appropriate to the conditions and available material resources.

One of the equipment was the Sampling Probe, designed and manufactured in “Enrique Villegas” Workshops Division, belonging to AZUTECNIA Company. The probe is coupled to the tractor during the sugar harvest, and later, at the end of the harvest, it can be incorporated into other agricultural tasks without difficulty (Azutecnia, 2019AZUTECNIA: Manual Técnico de Explotación de la Sonda Toma Muestra, Inst. AZUTECNIA-División de Talleres “Enrique Villegas”, Informe técnico, Villa Clara, Cuba, 6 p., 2019.). Its introduction began in the previously named “Heriberto Duquezne” Base Business Unit with satisfactory results (Machado, 2019MACHADO, O.L.: “Análisis de la caña y su calidad”, Vanguardia, 2019, ISSN: 0864-098X, e-ISSN:1607-5900, Disponible en: http://www.vanguardia.cu/villa-clara/15675-analisis-de-la-caña-y-su-calidad, [Consulta: 10 de julio de 2021].).

The construction or acquisition of new and modern equipment requires validation for Cuban conditions according to established standards (Cruz and Vázquez, 2014CRUZ, S.M.; VÁZQUEZ, D.O.: “Procedimiento para la introducción de nuevas tecnologías agrícolas mecanizadas en Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 4(3): 39-43, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; Herrera and González, 2015HERRERA, P.J.; GONZÁLEZ, R.F.: “Estudio de las necesidades de agua de los cultivos, una demanda permanente, un nuevo enfoque”, Revista Ingeniería Agrícola, 5(1): 52-57, 2015, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; Cruz, 2018CRUZ, S.M.: “Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba”, En: Convención Internacional de Ingeniería Agrícola 2018, Ed. IAgric, Varadero, Matanzas, Cuba, p. 13, 2018, ISBN: 978-959-285-061-3.; Minag-Cuba, 2018MINAG-CUBA: Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba, Inst. Ministerio de la Agricultura, Cuba, 13 p., Vigente hasta el 2022, 2018.; Betancourt et al., 2019BETANCOURT, Y.; PONCE, J.L.; GUILLÉN, S.; GONZÁLEZ, J.C.; GÓMEZ, J.R.: “Parámetros agronómicos de la plantadora de caña de azúcar AZT 6000 en suelos arcillosos pesados”, Revista Ingeniería Agrícola, 9(4): 36-41., 2019, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.). Throughout this process, the coordination of the work and the results are carried out with the Agricultural Engineering Research Institute (IAgric), as it is the leading center of this activity in the country.

The application of the Procedure for the Introduction of Agricultural Mechanization, Irrigation and Drainage Technologies in Cuba, focuses on obtaining the following results: ensuring that the technologies meet the technical and environmental requirements before being introduced into Cuban agricultural production, timely availability of the necessary technical information for decision-making regarding the acquisition of agricultural technologies, anticipating possible effects on the internal of the national economy and anticipating the sustainability of the technologies introduced in the import process (Minag-Cuba, 2018MINAG-CUBA: Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba, Inst. Ministerio de la Agricultura, Cuba, 13 p., Vigente hasta el 2022, 2018. ).

The objective of the research was to determine compliance with the quality of the work, the technological and exploitation indices of AZUTECNIA Horizontal Probe in the sampling of sugarcane for the Quality Payment System.

MATERIALS AND METHODS

AZUTECNIA Sample Collection Probe was designed to be coupled to light tractors with an engine power of 56 to 80 hp, especially the Yumz-6 brand (Figure 1a and b). The parts and pieces that make up the probe are presented in Figure 2 (Azutecnia, 2019AZUTECNIA: Manual Técnico de Explotación de la Sonda Toma Muestra, Inst. AZUTECNIA-División de Talleres “Enrique Villegas”, Informe técnico, Villa Clara, Cuba, 6 p., 2019.).

The research was carried out at EAA “Panchito Gómez Toro”. The characterization of the research conditions followed the provisions of the Normative Operational Procedure PG-CA-042 (2013)PG-CA-042: Sistema de gestión de la calidad. Pruebas de maquinaria agrícola. Determinación de las condiciones de ensayo, Inst. Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), La Habana, Cuba, 10 p., 2013. and the following parameters were determined:

The determination of the quality of the work considered the following parameters:

In all cases, a 1g appreciation digital scale was used to determine the mass of the samples.

The influence of the harvest-transport system on the sample mass of cane stems taken by the Horizontal Sampling Probe was determined from the effect of the content of foreign matter on the sample mass taken by the probe. The system composed by the CASE A8800 series combine and the transport with Sinotruck (20t) and 20t trailers was evaluated, compared to that of the combined KTP 2M and the Zil 130 (6 t) with 6 t trailers.

The exploitation indices were evaluated according to what is established in the Normative Operational Procedure PG-CA-043 (2013)PG-CA-043: Sistema de gestión de la calidad. Pruebas de maquinaria agrícola. Evaluación tecnológica y de explotación, Inst. Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), Norma cubana, La Habana, Cuba, 13 p., 2013.. For a penetration depth of 1.30 m and a rotation speed of 155.00 rpm in the probe, the following indicators were determined:

The size of the sample of the variables under study and the data obtained in the different investigations was automatically processed using the statistical package STATGRAPHICS plus 5.1. The t-Students test for an independent sample was used as a criterion to estimate the differences between the means of the samples, at a 95% probability, in determining the weight of the sample based on the harvest-transport equipment used.

RESULTS AND DISCUSSION

The characterization of the harvested cane showed that the diameter of the piece corresponds to the values reported by Mesa et al. (2016)MESA, J.M.; ACOSTA, R.M.; RODRÍGUEZ, M.; HERNÁNDEZ, G.A.; JIMÉNEZ, A.L.; GARCÍA, H.: “XXIV Reunión Nacional de Variedades, Semilla y Sanidad Vegetal”, Revista Cuba & Caña, Suplemento especial: 50, Publicado en La Hsbana, Cuba, 2016, ISSN: 1028-6527. for the varieties of Cuba, with an average of 24 mm (Table 1). The average length of 163 mm is related to the dimensions reported by Placeres (2015)PLACERES, Y.: “Evaluación de los índices tecnológicos-explotativos y económicos de la cosechadora cañera Case ih Austoft a 8000 en la UEB Perucho Figueredo”, 2015. in the mechanized harvest for direct shot to the central tipper.

The evaluation of the quality of the work showed an average mass of the sample 1.31 kg lower than that recommended for processing in the laboratory (15 kg) (Table 2), according to Instruction No. 3 of the Sugar Mill "Panchito Gómez Toro” (2019), which was associated with the high percentage of foreign matter (15%) and the harvest medium used.

The mass of the sample remaining in the probe, after the material was discharged, represented 12% of the total value of the sample, due to the fact that the plunger did not reach the end of the probe, remaining 15 cm away from the tip of the blade (Figure 3a). The cane remaining inside the tube was extracted manually (Figure 3b).

The results obtained also show the possibilities offered by the use of the horizontal probe in the determination of the content of strange matter, which is one of the indicators of efficiency in the harvest of sugarcane according to Matos et al. (2014)MATOS, N.; IGLESIAS, C.; GARCÍA, E.: “Organización racional del complejo de máquinas en la cosecha - transporte - recepción de la caña de azúcar en la Empresa Azucarera Argentina”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 23(2): 27-33, 2014, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054. and the variables to consider in the payment system to the sugarcane producer.

The evaluation of the effect of the harvest-transport equipment on the quality of the work of the probe showed significant differences in 7.23 kg in the variant with CASE 8800 and Sinotruck (20 t) with 20 t Trailer with respect to the KTP 2M and the ZIL130 (6 t) with the 6 t trailer, at the 95% confidence level (Table 3). The strange matter obtained in the CASE combines was between 10 and 12% and in the KTP between 15 and 20%.

The harvest of cane left and lodged shoots influenced the high percentage of strange matter. However, the particularities of the technological process of the CASE harvesters that cut the cane into smaller pieces, together with the use of extractors, achieved greater efficiency in cleaning the cane compared to the KTP harvesters, coinciding with what Placeres (2015)PLACERES, Y.: “Evaluación de los índices tecnológicos-explotativos y económicos de la cosechadora cañera Case ih Austoft a 8000 en la UEB Perucho Figueredo”, 2015. stated.

For conditions where the harvested cane has a high content of strange matter, greater than 12%, and the established weight is not met, it is recommended to carry out several samples in the transport means until the established mass is completed.

The Probe showed a clean time productivity of 15.15 kg/minute (Table 4). However, the work regime with the organs of the equipment active for a short period, with respect to the total in which the sample is taken, determined that the remaining productivity indices of operative, productive and exploitation times were much lower with respect to the clean time, in 29, 21 and 15%, respectively. However, in practice, 16 daily samples were established by AZCUBA Business Group (2018)GRUPO EMPRESARIAL AZCUBA: Resolución 202/2018. Procedimiento para la aplicación de las “instrucciones metodológicas para el control y aplicación del sistema de precios de la caña por su calidad (SPCC)”, Inst. Grupo Empresarial AZCUBA, Resolición ministerial, La Habana, Cuba, 18 p., 2018., for which the Probe easily meets the demand for a working day.

The equipment achieved a technical safety coefficient of over 70%. The fundamental problem was found in the breakage of the blades of the cap, mainly caused by the inadequate dimensioning of the hole to take the sample in the transport means, which is why it is considered strange to the machine. However, it should be noted that there were no spare parts to replace the cap, despite being a fast-wearing component. Another problem of less incidence was the leaks in the hoses of the hydraulic system. In general, it is considered that the Sampling Probe presented adequate reliability. On the other hand, the coefficients of use of productive time and exploitation time are low as a result of the equipment work regime explained above.

Fuel costs based on the number and weight of the sample are low (Table 5), with an average of 0.053 L/sample and 0.004 L/kg, respectively; which was due to the discontinuous regime and the short time of operation with the motor running in the sampling.

In general, the use of the Horizontal Probe in the Sugar Agroindustry of other countries such as Guatemala, Costa Rica and Brazil has also provided satisfactory results in the sampling of sugarcane to evaluate the quality of the raw material that goes to the industry differentiated by producer (Estrada, 2012ESTRADA, M.O.: Comparación de cinco métodos analíticos para determinar la calidad de la caña de azúcar, [en línea], Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Guatemala, 172 p., 2012, Disponible en: https://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1253_Q.pdf, [Consulta: 12 de enero de 2022].; Canales, 2014CANALES, M.C.: Desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo basado en la metodología RCM para el departamento de patio de caña, Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Central Azucarera Tempisque S.A. (Catsa), Informe de práctica de especialidad para optar por el título de Ingeniero en Mantenimiento Industrial, Grado Licenciatura, Cartago, Costa Rica, 192 p., publisher: Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2014.; IRBI, 2022IRBI: Sonda Oblicua IRBI Modelo FB06, [en línea], IRBI, 2022, Disponible en: https://www.irbi.com.br/br/noticias/sonda-oblicua-irbi-modelo-fb06, [Consulta: 10 de enero de 2022].).

CONCLUSIONS

The evaluation of the AZUTECNIA Horizontal Probe in the sampling of sugarcane for the Quality Payment System showed:

INTRODUCCIÓN

El sistema de pago de la caña de azúcar a moler en el ingenio ha sido un tema de análisis con los productores del país desde hace varias décadas, para aumentar la calidad de la materia prima, la eficiencia agroindustrial y lograr justeza en el pago. En ese sentido, internacionalmente se han establecido métodos, procedimientos y equipamientos para realizar un sistema diferenciado de pago por calidad, mediante la toma de muestras y su procesamiento en el laboratorio (Estrada, 2012ESTRADA, M.O.: Comparación de cinco métodos analíticos para determinar la calidad de la caña de azúcar, [en línea], Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Guatemala, 172 p., 2012, Disponible en: https://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1253_Q.pdf, [Consulta: 12 de enero de 2022].; Canales, 2014CANALES, M.C.: Desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo basado en la metodología RCM para el departamento de patio de caña, Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Central Azucarera Tempisque S.A. (Catsa), Informe de práctica de especialidad para optar por el título de Ingeniero en Mantenimiento Industrial, Grado Licenciatura, Cartago, Costa Rica, 192 p., publisher: Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2014.; Ocampo, 2015OCAMPO, B.J.E.: Diseño de un equipo para medición de fibra de caña, [en línea], Universidad del Valle, Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico, Santiago de Cali, Colombia, 92 p., publisher: Universidad del Valle, 2015, Disponible en: https://bibliotecadigial.univalle.edu.co/bitstream/handle/10893/16466/0527918.pdf, [Consulta: 10 de enero de 2022].; Perdomo, 2015PERDOMO, T.M.E.: Diseño de un sistema automático para muestreos de caña, [en línea], Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Mecánica, Trabajo de grado presentado para optar por el título de Ingeniero Mecánico, Santiago de Cali, Colombia, 90 p., publisher: Universidad del Valle, 2015, Disponible en: https://bibliotecadigial.univalle.edu.co/bitstream/handle/10893/16558/0529022.pdf, [Consulta: 11 de enero de 2022].; Díaz, 2019DÍAZ, L.R.: Propuesta de un plan de mantenimiento para la disponibilidad del core sampler en un ingenio azucarero, utilizando el diagrama de ishikawa para elevar la confiabilidad del sistema de muestreo, [en línea], Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, Trabajo de graduación para optar por el título de Maestro en Artes en Gestion Industrial, Escuintla, Guatemala, 2019, Disponible en: https://www. Repositorio.usac.edu.gt/12352/1/Luis%2520Rodolfo%2520/D%25C3%25Adaz%2520Jim%25C3%25A9nez.pdf, [Consulta: 13 de febrero de 2022].; Santal, 2021SANTAL: Equipos Agrícolas para la caña de azúcar, [en línea], Slidetodoc.com, 2021, Disponible en: http://slidetodoc.com/equipos-agrcolas-para-la-caa-de-azcar-sulcador/, [Consulta: 20 de julio de 2021].; IRBI, 2022IRBI: Sonda Oblicua IRBI Modelo FB06, [en línea], IRBI, 2022, Disponible en: https://www.irbi.com.br/br/noticias/sonda-oblicua-irbi-modelo-fb06, [Consulta: 10 de enero de 2022].).

Tomando en consideración la necesidad imperiosa de comenzar la implementación de dicho sistema en Cuba, se adquirió en la actual Empresa Agroindustrial Azucarera (EAA) Jesús Rabí, de la provincia de Matanzas, un kit de procedencia brasileña, conformados por Sonda Oblicua Estacionaria, Desfibradora de los tallos de caña y Prensa hidráulica. Posteriormente, se incorporó un kit similar en la EAA Panchito Gómez Toro de Villa Clara.

Según González (2020)GONZÁLEZ, L.J.: “Pago de la caña por su calidad con notables beneficios en Villa Clara”, Agencia Cubana de Noticias, 22 de marzo de 2020, Disponible en: http://www.acn.cu/economia/62373-pago de la caña por su calidad con notables beneficios en villa clara, [Consulta: 11 de mayo de 2021]., desde que comenzó a aplicarse dicha estrategia de pago se logró mejor abastecimiento de caña a los centrales, además de disminuir el desfase por variedades, cepa y edad, lo que ha permitido cortar la caña en el momento que tiene más contenido azucarero.

En general, la implementación del sistema causó la satisfacción favorable de los productores, benefició la eficiencia agroindustrial y la estimulación a producir con mayor calidad (Flores et al., 2016FLORES, M.A.; PALLI, L.R.; HERNÁNDEZ, F.: Diseño de equipamiento para muestreo de la caña para el pago por su calidad, [en línea], Atamexico, 2016, Disponible en: https://www.atamexico.com.mx/wp-content/uploads/2017/11/3-ADMINISTRACI%C3%93N-2016.pdf, [Consulta: 11 de mayo de 2021].). Sin embargo, el alto costo de los equipos en el mercado internacional condujo a la búsqueda de alternativas basadas en el diseño de prototipos por la industria nacional adecuado a las condiciones y recursos materiales disponibles.

Uno de los equipos lo constituyó la Sonda Toma Muestra, diseñada y fabricada en la División de Talleres “Enrique Villegas”, perteneciente a la empresa AZUTECNIA. La Sonda se acopla al tractor durante la zafra azucarera, y posteriormente al concluir la cosecha se puede incorporar a otras labores agrícolas sin dificultad (Azutecnia, 2019AZUTECNIA: Manual Técnico de Explotación de la Sonda Toma Muestra, Inst. AZUTECNIA-División de Talleres “Enrique Villegas”, Informe técnico, Villa Clara, Cuba, 6 p., 2019.). Su introducción se inició en la anteriormente nombrada Unidad Empresarial de Base Heriberto Duquezne con resultados satisfactorios (Machado, 2019MACHADO, O.L.: “Análisis de la caña y su calidad”, Vanguardia, 2019, ISSN: 0864-098X, e-ISSN:1607-5900, Disponible en: http://www.vanguardia.cu/villa-clara/15675-analisis-de-la-caña-y-su-calidad, [Consulta: 10 de julio de 2021].).

La construcción o adquisición de nuevos y modernos equipos requiere de la validación para las condiciones de Cuba según las normas establecidas (Cruz y Vázquez, 2014CRUZ, S.M.; VÁZQUEZ, D.O.: “Procedimiento para la introducción de nuevas tecnologías agrícolas mecanizadas en Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 4(3): 39-43, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; Herrera y González, 2015HERRERA, P.J.; GONZÁLEZ, R.F.: “Estudio de las necesidades de agua de los cultivos, una demanda permanente, un nuevo enfoque”, Revista Ingeniería Agrícola, 5(1): 52-57, 2015, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; Cruz, 2018CRUZ, S.M.: “Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba”, En: Convención Internacional de Ingeniería Agrícola 2018, Ed. IAgric, Varadero, Matanzas, Cuba, p. 13, 2018, ISBN: 978-959-285-061-3.; Minag-Cuba, 2018MINAG-CUBA: Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba, Inst. Ministerio de la Agricultura, Cuba, 13 p., Vigente hasta el 2022, 2018.). En todo este proceso la concertación de los trabajos y de los resultados se realizan con el Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), por ser el centro rector de esta actividad en el país.

La aplicación del Procedimiento para la Introducción de Tecnologías Agrícolas de Mecanización, Riego y Drenaje en Cuba, se enfoca a la obtención de los siguientes resultados: asegurar que las tecnologías cumplan con los requisitos técnicos y medioambientales antes de ser introducidas en la producción agrícola cubana, disponer oportunamente con la información técnica necesaria para la toma de decisiones en cuanto a la adquisición de tecnologías agrícolas, prever posibles afectaciones a lo interno de la economía nacional y prever en el proceso de importación la sostenibilidad de las tecnologías introducidas (Minag-Cuba, 2018MINAG-CUBA: Procedimiento para la introducción de tecnologías agrícolas de mecanización, riego y drenaje en Cuba, Inst. Ministerio de la Agricultura, Cuba, 13 p., Vigente hasta el 2022, 2018.).

El objetivo de la investigación fue determinar el cumplimiento de la calidad del trabajo, los índices tecnológicos y de explotación de la Sonda Horizontal AZUTECNIA en el muestreo de caña de azúcar para el Sistema de Pago por Calidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

La Sonda Toma Muestra AZUTECNIA se diseñó para acoplarse a los tractores ligeros con una potencia en el motor de 56 a 80 hp, especialmente de la marca Yumz-6 (Figura 1 a y b). Las partes y piezas que conforman la sonda se presentan en la Figura 2 (Azutecnia, 2019AZUTECNIA: Manual Técnico de Explotación de la Sonda Toma Muestra, Inst. AZUTECNIA-División de Talleres “Enrique Villegas”, Informe técnico, Villa Clara, Cuba, 6 p., 2019.).

La investigación se realizó en la EAA Panchito Gómez Toro. La caracterización de las condiciones de investigación siguió lo establecido en el Procedimiento Normativo Operacional PG-CA-042 (2013)PG-CA-042: Sistema de gestión de la calidad. Pruebas de maquinaria agrícola. Determinación de las condiciones de ensayo, Inst. Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), La Habana, Cuba, 10 p., 2013. y se determinaron los siguientes parámetros:

La determinación de la calidad del trabajo consideró los siguientes parámetros:

En todos los casos se utilizó para la determinación de la masa de las muestras una balanza digital de apreciación 1 g.

A partir del efecto del contenido de materias extrañas sobre la masa de la muestra tomada por la sonda, se determinó la influencia del sistema cosecha-transporte sobre la masa de la muestra de tallos de caña tomada por la Sonda Toma Muestra Horizontal. Se evaluó el sistema compuesto por la cosechadora CASE serie A8800 y el transporte con Sinotruck (20t) y remolques de 20t, respecto al de la combinada KTP 2M y el Zil 130 (6 t) con remolques de 6 t.

Los índices de explotación se evaluaron según lo establecido en el Procedimiento Normativo Operacional PG-CA-043 (2013)PG-CA-043: Sistema de gestión de la calidad. Pruebas de maquinaria agrícola. Evaluación tecnológica y de explotación, Inst. Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), Norma cubana, La Habana, Cuba, 13 p., 2013.. Para una profundidad de penetración de 1,30 m y una velocidad de rotación de 155,00 rpm en la sonda se determinaron los siguientes indicadores:

El tamaño de la muestra de las variables en estudio y los datos obtenidos en las diferentes investigaciones se procesó automáticamente empleando el paquete estadístico STATGRAPHICS plus 5.1. Se utilizó la prueba t-Students para muestra independiente como criterio para estimar las diferencias entre las medias de las muestras, a un 95% de probabilidad, en la determinación del peso de la muestra en función del equipamiento cosecha-transporte utilizado.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La caracterización de la caña cosechada mostró que el diámetro del trozo se corresponde con los valores reportado por Mesa et al. (2016)MESA, J.M.; ACOSTA, R.M.; RODRÍGUEZ, M.; HERNÁNDEZ, G.A.; JIMÉNEZ, A.L.; GARCÍA, H.: “XXIV Reunión Nacional de Variedades, Semilla y Sanidad Vegetal”, Revista Cuba & Caña, Suplemento especial: 50, Publicado en La Hsbana, Cuba, 2016, ISSN: 1028-6527. para las variedades de Cuba, con una media de 24 mm (Tabla 1). El largo promedio de 163 mm se encuentra en relación con las dimensiones reportadas por Placeres (2015)PLACERES, Y.: “Evaluación de los índices tecnológicos-explotativos y económicos de la cosechadora cañera Case ih Austoft a 8000 en la UEB Perucho Figueredo”, 2015. en la cosecha mecanizada para tiro directo al basculador del central.

La evaluación de la calidad del trabajo mostró un promedio de la masa de la muestra inferior en 1,31 kg a lo recomendado para procesar en el laboratorio (15 kg) (Tabla 2), según Instrucción No. 3 del Central Azucarero “Panchito Gómez Toro” (2019), lo que estuvo asociado al alto porcentaje de materias extrañas (15%) y al medio de cosecha utilizado.

La masa de la muestra quedada en la sonda, después de descargado el material, representó el 12% del valor total de la muestra, debido a que el recorrido del botador no llegó al extremo de la sonda, permaneciendo retirado 15 cm respecto a la punta de la cuchilla (Figura 3a). La caña quedada dentro del tubo se extrajo manualmente (Figura 3b).

La evaluación del efecto de los equipos de cosecha-transporte en la calidad del trabajo de la sonda mostró diferencias significativas en 7,23 kg en la variante con CASE 8800 y Sinotruck (20 t) con Remolque de 20 t respecto a la KTP 2M y el ZIL130 (6 t) con el Remolque 6 t, al nivel de confianza del 95% (Tabla 3). Las materias extrañas obtenidas en las cosechadoras CASE se encontraron entre 10 y 12% y en las KTP entre 15 y 20%.

La cosecha de caña requedada y de retoños acamados influyó en el alto porcentaje de materias extraña. Sin embargo, las particularidades del proceso tecnológico de las cosechadoras CASE que cortan la caña en trozos de menor tamaño, de conjunto con el empleo de extractores logran mayor eficiencia en la limpieza de la caña respecto a las cosechadoras KTP, coincidiendo con lo planteado por Placeres (2015)PLACERES, Y.: “Evaluación de los índices tecnológicos-explotativos y económicos de la cosechadora cañera Case ih Austoft a 8000 en la UEB Perucho Figueredo”, 2015..

Para las condiciones donde la caña cosechada cuente con alto contenido de materias extrañas, superiores al 12% y no se satisfaga el peso establecido, se recomienda realizar varias muestras en el medio de transporte hasta completar la masa establecida.

La Sonda mostró una productividad en el tiempo limpio de 15,15 kg/minutos (Tabla 4). Sin embargo, el régimen de trabajo con los órganos del equipo activos por un período corto, respecto al total en que se toma la muestra, determinó que los restantes índices de productividad de tiempo operativo, productivo y de explotación sean muy inferiores respecto al del tiempo limpio, en 29, 21 y 15%, respectivamente. No obstante, en la práctica se estableció 16 muestras diarias por el Grupo Empresarial AZCUBA (2018)GRUPO EMPRESARIAL AZCUBA: Resolución 202/2018. Procedimiento para la aplicación de las “instrucciones metodológicas para el control y aplicación del sistema de precios de la caña por su calidad (SPCC)”, Inst. Grupo Empresarial AZCUBA, Resolición ministerial, La Habana, Cuba, 18 p., 2018., para lo cual la Sonda satisface sin dificultad la demanda para una jornada de trabajo.

El equipo logró un coeficiente de seguridad técnica superior al 70%. El problema fundamental se encontró en las roturas de las cuchillas del Casquillo, causado principalmente por el inadecuado dimensionamiento del orificio para tomar la muestra en el medio de transporte, por lo que se considera ajena a la máquina. No obstante, se debe señalar que no se contaba con repuestos para el remplazo del casquillo a pesar de ser un componente de rápido desgaste. Otro problema de menor incidencia fueron los salideros en las mangueras del sistema hidráulico. En general se considera que la Sonda Toma Muestra presentó una adecuada fiabilidad. Por otra parte, los coeficientes de utilización del tiempo productivo y del tiempo de explotación son bajos como resultado del propio régimen de trabajo del equipo explicado anteriormente.

Los gastos de combustible en función del número y peso de la muestra son bajos (Tabla 5),con promedio de 0,053 L/muestra y 0,004 L/kg, respectivamente; lo cual se debió al régimen discontinuo y de corto tiempo de operación con el motor funcionando en la toma de la muestra.

En sentido general, el empleo de la Sonda Horizontal en la Agroindustria Azucarera de otros países como: Guatemala, Costa Rica y Brasil ha brindado igualmente resultados satisfactorios en el muestreo de caña de azúcar para evaluar la calidad de la materia prima que va a la industria de forma diferenciada por productor (Estrada, 2012ESTRADA, M.O.: Comparación de cinco métodos analíticos para determinar la calidad de la caña de azúcar, [en línea], Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Trabajo de graduación para optar por el título de Ingeniero Químico, Guatemala, 172 p., 2012, Disponible en: https://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1253_Q.pdf, [Consulta: 12 de enero de 2022].; Canales, 2014CANALES, M.C.: Desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo basado en la metodología RCM para el departamento de patio de caña, Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Central Azucarera Tempisque S.A. (Catsa), Informe de práctica de especialidad para optar por el título de Ingeniero en Mantenimiento Industrial, Grado Licenciatura, Cartago, Costa Rica, 192 p., publisher: Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2014.; IRBI, 2022IRBI: Sonda Oblicua IRBI Modelo FB06, [en línea], IRBI, 2022, Disponible en: https://www.irbi.com.br/br/noticias/sonda-oblicua-irbi-modelo-fb06, [Consulta: 10 de enero de 2022].).

CONCLUSIONES

La evaluación de la Sonda Horizontal AZUTECNIA en el muestreo de caña de azúcar para el Sistema de Pago por Calidad mostró: