2013
Tractor Agrícola
REALIZADO POR: Alberto Quintriqueo C. Ingeniería en Prevención de Riesgos VII Semestre.
Índice Índice............................................................................................................ pág.01 Introducción .................................................................................................. pág.02 El tractor y sus clases .................................................................................. pág.03 Los tractores se pueden clasificar en las siguiente manera: Clases de tractores según su potencia ................................... pág.03 Clases de tractores de acuerdo con su diseño ....................... pág.03 Clases de tractores de acuerdo con el rodamiento ................. pág.04 Clases de tractores de acuerdo con el tipo de motor .............. pág.04 Unidades básicas del motor: Unidad de potencia ............................................................................ pág.05 Unidad de transmisión ....................................................................... pág.05 Unidad de soporte ............................................................................. pág.05 El bastidor ............................................................................... pág.05 Puente delantero..................................................................... pág.06 Puente trasero ........................................................................ pág.06 Sistema de tractor ........................................................................................ pág.06 Sistema de transmisión ..................................................................... pág.06 Sistema hidráulico ............................................................................. pág.06 Brazos de tiros o barra de tiro ................................................. pág.07 Conexiones elevadoras .......................................................... pág.07 Brazos elevadoras .................................................................. pág.07 Eje oscilante............................................................................ pág.07 Conexión central ..................................................................... pág.07 Sistema de controles del sistema hidráulico ...................................... pág.07 Control de tiro o profundidad .................................................. pág.07 Control de posición ................................................................. pág.08 Control de presión constante .................................................. pág.08 Control de respuesta o reacción ............................................. pág.08 Sistema de dirección ......................................................................... pág.08 Dirección mecánica................................................................. pág.08 Dirección asistida hidráulicamente .......................................... pág.09 Dirección Servohidráulica ....................................................... pág.09 Dirección hidrostática .............................................................. pág.09 Dirección de los tractores oruga ............................................. pág.09 Sistema de rodaje.............................................................................. pág.09 Sistema de frenos.............................................................................. pág.10 Sistema de enganche ........................................................................ pág.10 Tipos de accidentes que ocurren con tractores y maquinarias agrícolas: Accidentes por volcamiento ............................................................... pág.11 Relatos de accidentes por volcamientos ...................................................... pág.11 Causas de los accidentes por volcamientos de tractores y equipos ............ pág.12 Recomendaciones técnicas para evitar riesgos de volcamientos ................ pág.13 Conclusión.................................................................................................... pág.14 Bibliografía ...................................................................................................pág.14
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Introducción Se ha considerado que el uso de tractores es el indicador más apropiado para medir la mecanización, puesto que constituyen la fuente de potencia más utilizada en la agricultura mecanizada por su universalidad en cuanto a los usos para los que se diseñan. El tractor, como medio auxiliar más importante en una mecanización racional, debe de sustituir a los animales y al hombre en las actividades agrícolas más agobiantes, a quienes aventaja por su gran potencia y velocidad, además de la versatilidad para acoplársele múltiples implementos con los que se pueden realizar múltiples labores agrícolas. Además, La decisión que más condiciona es el consumo de combustible en una explotación agrícola es la selección de los cultivos, así como el tipo y el número de operaciones agrícolas a desarrollar en cada uno de ellos. Pero una vez tomada esta decisión, la selección y adaptación de la maquinaria utilizada a los trabajos previstos, y la ejecución de los mismos, puede modificar notablemente a los dichos consumos.
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EL TRACTOR Y SUS CLASES El nombre “tractor” fue expuesto por primera vez en 1906 por un vendedor de
maquinaria agrícola, y básicamente se componía de una unidad motriz autopropulsada, cuya potencia de banda se usaba para trillar y para otras tareas estacionarias, también eran capaces de realizar tareas arado, ejerciendo una alta potencia de tiro, pero con velocidad muy lenta, consumían kerosén, el cual era abundante y barato en el primer tercio del siglo XX. Por los años de 1920 se introduce el eje de toma de fuerza, con lo que dejaron de ser necesarias muchas máquinas de campo con motores auxiliares, al ser conectadas estos implementos a la toma de fuerza del tractor. A mediados de los años treinta se adoptaron las llantas neumáticas, lo que disminuyó la resistencia al rodamiento, aumentándose la velocidad de las operaciones agrícolas. Se mejoró las relaciones de compresión de los motores, aumentándose la potencia de estos. Por los años cuarenta aparecen, el arranque eléctrico, las luces y las elevaciones hidráulicas, que permitió una operación más fácil de esté y la incorporación de nuevos implementos al tractor para las labores agrícolas. Después de la segunda guerra mundial, aparecen otros combustibles más competitivos, como la gasolina, el diesel y el gas propano licuado. Durante los años cincuenta, los implementos montados al enganche de tres puntos, tuvieron un notable uso, con el desarrollo de los equipos hidráulicos. En los años sesenta, el diseño de los tractores se pasó en implementar más comodidad y seguridad para el operador. La idea del tractor es obtener el uso máximo de un motor y un tren de potencia poco costoso al acoplarlos con muchos implementos diferentes.
Los tractores se pueden clasificar en las siguientes clases: Clases de tractores según su potencia.
Según su potencia los tractores se dividen en:
Tractores ligeros o livianos, de 25 a 60 H.P. Tractores medianos, de 61 a 85 H.P. Tractores pesados, de 86 a 145 H.P. Tractores especiales, de 146 a 350 H.P.
Clases de tractores de acuerdo con su diseño.
Según su diseño los tractores se dividen en:
Cultivador, es decir de trocha ancha. Estándar, de trocha intermedia. Trabajo pesado de poca altura en su trocha inferior y con neumáticos de mayor espesor.
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Tractores especiales, articulados y generalmente con tracción en las cuatro ruedas, algunos con doble rueda en el eje trasero y delantero.
Clases de tractores de acuerdo con el rodamiento
Según el tipo de rodamiento, los tractores se dividen en:
Tractores de ruedas de caucho o neumáticas. Tractores de oruga metálica o de caucho. Tractores con aspas. Tractores con cadenas.
. Clases de tractores de acuerdo con el tipo de motor.
Según el tipo de motor, los tractores se dividen en:
Tractores con motor a gasolina. Tractores con motor diesel. Tractores con motor a gas.
Tractor agrícola diesel, izquierda clase ligero o liviano de 25 a 60 H.P. Derecha tractor Mediano de doble tracción 61 a 85 H.P.
Izquierda, Tractor Tractores pesados, de 86 a 145 H.P. derecha Tractores especiales, de 146 a 350 H.P. 4 a n i g á P
Izquierda tractor con aspas, Derecha tractor con orugas metálicas.
UNIDADES BASICAS DEL TRACTOR
Unidad de Potencia. Tiene la función de generar la energía necesaria para realizar las labores agrícolas. La constituye un motor básico de combustión interna; es quizás la parte más importante del tractor, y del que ya tratamos ampliamente en el capítulo anterior.
Unidad de transmisión. Cumple el objetivo de transmitir la potencia generada en el motor a los sitios donde se necesita la potencia como; las ruedas, la polea o toma de fuerza, el sistema hidráulico. Está conformada por el embrague, la caja de velocidades, el diferencial y los mandos finales; también están asociados a la transmisión el sistema hidráulico, el sistema de propulsión, la toma de fuerza o polea y la barra de tiro. Estos puntos los trataremos ampliamente en esta unidad.
Unidad de Soporte. Es la estructura que soporta el motor y la transmisión, la conforma el chasis y a ella están asociados también, los sistemas de propulsión, dirección y frenos. Los elementos principales de esta unidad son:
El Bastidor: es el armazón metálico muy fuerte que se une a la caja de cambios y al puente delantero y puede decirse en muchos tractores, que la caja de cambios y el puente trasero completan el bastidor. Sobre el bastidor descansa el puente delantero, el radiador, el motor y otros accesorios.
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Puente delantero: es el soporte delantero del bastidor, el cual está unido a él mediante un bulón o pasador, que le permite oscilar al tractor para que las ruedas se adapten a las irregularidades del terreno por donde se desplaza. El puente delantero puede abrirse o cerrarse según el ancho de trocha requerido. Puente trasero: es el encargado de soportar las ruedas traseras del tractor unidas a los semiejes derecho e izquierdo, donde se encuentra las partes de la transmisión del movimiento hacia éstas. SISTEMAS DEL TRACTOR
Con el propósito de estudiar y analizar los sistemas del tractor, a continuación se hace una descripción de cada uno de ellos:
Sistema de transmisión El sistema de transmisión es el encargado de aprovechar la potencia generada en el motor hacia las ruedas motrices; está constituido por: Embrague, caja de velocidades, diferencial y eje de la toma de fuerza.
Disco del sistema de embrague.
a) Caja de velocidades con la secuencia de cambios, segunda tercera y cuarta. b).Esquema de la caja de velocidades, diferencial y mandos finales de un tractor.
Sistema hidráulico. El sistema hidráulico trasero del tractor utiliza tres puntos de enganche para acoplar los implementos y levantarlos, utilizando dos barras inferiores que actúan en tensión y la barra superior en compresión. Con él se logra acoplar implementos
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haciéndalo parte integral del tractor, regular la profundidad de trabajo del implemento, transportar implementos, suministrar fuerza hidráulica a cilindros de control remoto. Cuando se levanta un implemento con el sistema hidráulico del tractor, se transfiere el peso de éste y parte del peso delantero del tractor, a las ruedas traseras, con lo que se logra incrementar considerablemente la tracción del tractor. Los tractores modernos utilizan el sistema hidráulico para accionar también la dirección, frenos, transmisión y otros accesorios. Se compone de muchas partes, pero los más importantes son: la bomba, el cilindro, las válvulas, la tubería, el filtro y el estanque.
Sistema de alce hidráulico o enganche de tres puntos del tractor. Derecha, control del implemento con alce hidráulico de tres puntos.
Brazos de tiros o barras de tiro; se encargan de acoplar el implemento al tractor. Conexiones elevadoras; se encargan de levantar o bajar las conexiones inferiores de tiro, permiten alargar o acortar los brazos elevadores para facilitar el enganche. Brazos elevadores; son los encargados de unir las conexiones elevadoras al eje oscilante. Eje oscilante; se conecta directamente al embolo del cilindro y es el encargado de accionar las conexiones. Conexión central; es el tercer punto de enganche superior y de dar la estabilidad y profundidad al implemento.
Sistema de controles del sistema hidráulico Los tractores modernos con sistema hidráulico de levante de tres puntos, tienen los siguientes controles: Control de tiro o profundidad; se utiliza para trabajar con implementos que realizan labores de arado del suelo, es decir que trabajan por debajo de la superficie.
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Control de posición; esta palanca se utiliza para controlar los implementos que trabajan sobre la superficie del suelo Control de presión constante; este control permite accionar cilindros o gatos hidráulicos externos de control remoto. Ver figura Control de respuesta o reacción; palanca que permite aumentar o disminuir la velocidad de respuesta del sistema hidráulica para subir o bajar un implemento.
Funcionamiento: al arrancar el motor la bomba del sistema hidráulico también inicia su funcionamiento, enviando aceite a presión por las tuberías llegando a los cilindros de los brazos originando el movimiento del eje oscilante. Si el aceite queda atrapado en el cilindro los brazos permanecen levantados en una posición determinada por la palanca de control; para bajar los brazos es necesario liberar el aceite contenida en los cilindros; si la válvula está en posición neutra el aceite regresa al depósito y los brazos se mantendrían en su posición más baja. Las válvulas son las encargadas de controlar la dirección del aceite y por cuanto del funcionamiento del sistema; las válvulas son controladas por el operario por medio de las palancas de control del sistema hidráulico.
Sistema de dirección. Es el mecanismo que permite guiar al tractor en la dirección deseada, generalmente este sistema está ubicado en las ruedas delanteras y estas se denominan direccionales; pero también puede estar ubicado en las ruedas traseras o en las cuatro ruedas según la potencia y el diseño de la máquina. Existen diferentes tipos de dirección:
Dirección mecánica: En este tipo de dirección toda la fuerza necesaria para hacer girar las ruedas direccionales es suministrada por el operador, este tipo se utiliza en los tractores antiguos y en los más pequeños, está constituida por: Volante o timón Caja de dirección Eje Eje o brazo de dirección Ejes de ruedas Palanca doble de dirección Barras direccionales
Funcionamiento: Al ser girado el volante por el operario en uno u otro sentido, el sinfín se desplaza haciendo girar el brazo en la dirección deseada, dando un movimiento hacia delante o hacia atrás a la barra principal de dirección, que mueve la palanca doble de dirección, transmitiendo el movimiento a las barras de dirección y estas a las ruedas. 8 a n i g á P
Dirección asistida hidráulicamente Funcionamiento: cuando el volante está quieto, el aceite impulsado por la bomba es mandado por unos conductos a las válvulas y al estar estas en posición neutral, regresa a la bomba por otro conducto. Al moverse el volante la barra de dirección acciona las válvulas dejando pasar aceite impulsado por la bomba a una u otra cara del cilindro según sea el sentido del giro, para hacer girar las ruedas.
Partes del sistema de dirección.
Dirección Servohidráulica Dirección hidrostática Dirección de los tractores oruga El ancho de trocha Angulo de convergencia de las ruedas delanteras El ángulo Caster o de avance
Ancho de la trocha y colocación de la rueda. Sistema de rodaje Es el encargado de soportar el peso del tractor y suministrar la tracción necesaria, para permitir su desplazamiento en cualquier tipo de superficie. El sistema de rodaje puede ser de ruedas (enllantado) o de carriles, cadena u orugas:
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Sistema de rodaje intercambiable rueda – oruga.
Sistema de frenos El sistema de frenos utilizados en tractores y maquinaria agrícola, pueden resultar muy similares a los utilizados por los automóviles, aunque pueden desempeñar más funciones que la de detener el movimiento como: controlar la marcha del tractor en pendientes considerables, efectuar virajes cerrados, por lo que casi siempre se ubican en las ruedas traseras y pueden ser accionadas en conjunto o de manera independiente cuando se quiere frenar solo una rueda, para hacer un giro sobre dicha rueda, existen diferentes tipos de frenos, los más utilizados son: Freno mecánico, Freno de banda o de zapata, Freno de disco, Freno hidráulico.
Sistemas de freno
Sistema de enganche Los tractores agrícolas utilizan diferentes tipos de enganche para acoplar los implementos agrícolas necesarios para desempeñar diferentes tipos de labores y de los que podemos destacar los siguientes: Enganche a la barra de tiro Enganche hidráulico de tres puntos
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Sistemas de enganche parte trasera del tractor.
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TIPOS DE ACCIDENTES QUE OCURREN CON TRACTORES Y MAQUINARIA AGRÍCOLA Accidentes por volcamiento La causal básica del accidente por volcamiento, obedece principalmente a las características topográficas del terreno, a fallas de operación en las que se incluyen aspectos de sobrepeso y mala estiba de la carga y las condiciones mecánicas de tractores y equipos. Malos acoplamientos entre tractor y equipos de transporte de carga, falta experiencia o conocimientos del operador. Un primer análisis respecto del volcamiento por condición topográfica, lleva a establecer que debe existir un límite respecto de la pendiente del terreno para el trabajo con tractores, considerando que a él se acoplan equipos de tiro o arrastre y sistema hidráulico. Esto produce inestabilidad difícil de controlar en pendientes o laderas. Respecto de otros factores que causan accidentes por volcamiento, el más claro e incidente es el peso y sobrecarga que representan los equipos de tiro o acople integral al tractor. En especial si estos llevan carga y no disponen de sistemas de freno que actúen sobre sus ruedas motrices y por ende el peso se va sobre el elemento tractor. A continuación se identifican algunos accidentes tipos, que han ocurrido por volcamiento de tractores identificándose sus causas y cuales deberían ser las medidas de control para que ellos no vuelvan a ocurrir.
Relatos de accidentes por volcamiento Relato: Un Tractor Agrícola que tenía acoplado un Pulverizador cargado con plaguicidas, trabajaba en camino con pendiente en un predio plantado con viñas. El conductor u operador de la máquina, hizo partir el tractor estando desenganchado de su caja de cambio y al avanzar por pendiente abajo y cambiar de una hilera a otra, no logró colocar marcha o cambio, perdiendo el control del tractor, volcándose al no poder detenerlo. Al darse cuenta que no podía controlar la máquina y esta se iba a desbarrancar por la ladera, el operador trató de saltar y en esta acción el overol se enganchó en una parte del tractor, con lo que no logró salir fuera del equipo, siendo aplastado con el neumático trasero izquierdo de la máquina, y posteriormente atropellado por la máquina pulverizadora. El tractor terminó volcándose completamente 10 metros abajo. Consecuencias: Politraumatismo múltiple. Tiempo de recuperación más de un año. Impidiéndole trabajar como tractorista. De la investigación y análisis de este accidente se concluye que la pendiente del lugar era superior a 25° en descenso. El pulverizador no tenía frenos propios, ni accionados desde el tractor. A nuestro
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juicio una de las dos causas básicas del accidente, es la pendiente excesiva. La información bibliográfica indica que tractores con ruedas, en trabajos con pendiente vertical o longitudinal no debe superar los 18°. La segunda causa es que el equipo de pulverización no disponía de frenos propios que actuaran sobre él, y al momento del accidente se estima cargaba 1500 kilos de peso. Como causa adicional a las anteriores se puede decir que el conductor u operador del tractor no colocó marcha lenta antes de salir de hilera para cambiarse a la otra. Nunca en trabajos con pendiente el elemento tractor puede estar desenganchado de su caja de cambio.
Accidente fatal: Operador de tractor desarrolla labores de traslado de carga con carro de arrastre o remolque con tubos de PVC, por camino con pendiente de ladera de cerro en cultivo de paltos, al realizar giro en curva muy al borde de la misma, las ruedas del carro de arrastre se salen del camino arrastrando al tractor, volcándose ambos. Consecuencia: el operador resulta aplastado por tapabarro derecho del tractor produciendo la muerte del tractorista. De la investigación y análisis del accidente se determina que los factores causales son: la pendiente y carga soportada por el carro de arrastre; la falta de frenos propios o accionados desde el tractor; y la inexperiencia del conductor u operador. Accidente fatal: un operador de tractor, conducía acompañado de un menor de 3 años, en un predio agrícola, desplazándose por una cuesta. Llevaba un carro de arrastre o remolque cargado con piedras, el que hizo aumentar la velocidad del tractor por la fuerza de empuje sobre el tractor, por cuanto se hizo incontrolable su conducción y control. Se produjo el volcamiento del carro, al cortarse el orificio de enganche de su barra de tiro, desprendiéndose violentamente del tractor, cayendo hacia el costado derecho de la cuesta. El tractor, con la velocidad adicional que le imprimió el desprendimiento violento del coloso al sobrepasarlo por el lado derecho, fue levantado desde el punto de acople volcando sobre sí mismo, quedando con las ruedas hacia arriba en el costado izquierdo de la cuesta hacia el talud. Consecuencias: Muerte del operador y el menor por las lesiones múltiples sufridas al ser atrapados por el tractor. Del análisis e investigación del accidente se concluye que hubo una actitud negligente de parte del operador, al conducir despreocupadamente y no cumplir normas de seguridad básica como lo es transportar personas sobre el tractor. Además se repite la condición de riesgo de los carros de arrastre o remolque que no disponen de frenos propios o accionados desde el tractor. Causas de los accidentes por volcamiento de tractores y equipos
La condición topográfica representada por la pendiente del terreno, está presente en casi todas las situaciones de accidentes por volcamiento. Las características geográficas de nuestro país influyen significativamente en esta situación.
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El factor humano, principalmente relacionado a la falta de capacitación y entrenamiento de los conductores y operadores agrícolas y el incumplimiento de las normas y medidas de seguridad en los predios agrícolas. La condición mecánica del tractor y de los equipos agrícolas, es otro factor demostrativo como causal de accidente, debido a la falta de aplicación de programas de mantenimiento preventivo de la maquinaria. El incumplimiento de las normas técnicas de diseño e implementación de componentes de seguridad, tales como barras antivuelco colocadas en tractores, la incorporación de frenos propios especialmente en pulverizadores y carros de arrastre, se identifica como causal importante de accidentes.
Recomendaciones técnicas para evitar riesgos de volcamiento de tractores y equipos
Los Conductores u Operadores de Tractores y Maquinaria Agrícola, deben ser capacitados y entrenados en la conducción y operación de la maquinaria agrícola que utilizan. Dar cumplimiento a la normativa legal vigente en Chile respecto de la conducción de vehículos motorizados. La Ley de Tránsito N° 18.290, aplicable en todo el territorio nacional, ordena que los Conductores de Tractores deben disponer de Licencia de Conducir Clase D. El Decreto Supremo N° 594 sobre condiciones sanitarias y ambientales en los lugares de trabajo, en su artículo 43°, también lo indica respecto de la conducción de trabajadores al interior del territorio laboral, en los que obviamente se incluyen los predios agrícolas. La seguridad debe entenderse como un factor que contribuye a mejorar los procesos productivos y debe formar parte de las buenas prácticas agrícolas que hoy día se aplican en nuestro País. Se deben implementar programas con Mantenimiento preventivo tanto de los tractores como de los equipos agrícolas. Estos programas deben basarse en los Manuales de operación y mantenimiento de los equipos agrícolas. La información técnica requerida para la operación y mantenimiento de tractores y maquinaria agrícola debe ser conocida por sus conductores y operadores. Todos los tractores y maquinaria agrícola son comercializados con sus respectivos manuales. Los carros de arrastre y tiro deben disponer adicionalmente de cadenas de seguridad acopladas entre la barras de tiro del carro y barra de tiro del tractor. Estas actúan en caso de desenganche de ambas barras desde su punto de acople. Siempre se debe considerar la condición del suelo o terreno por el cual se desplaza, seleccionando previamente a la conducción, marchas lentas y seguras cuando se transita por pendientes, con o sin carro o equipo de
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arrastre. No se debe intentar el cambio de marcha una vez iniciado el desplazamiento. Los tractores y equipos de arrastre o tiro, deben estar en buenas condiciones mecánicas, en especial el sistema de frenos y buen estado de sus neumáticos. Cuando los Tractores se desplazan con pesos suspendidos sobre sus sistemas hidráulicos (arados, rastras, pulverizadores y otros), debe asegurarse una posición de traslado, respecto del sistema hidráulico, además de tensar cadenas de sujeción lateral de los brazos del sistema hidráulico. Para evitar movimientos laterales del implemento agrícola suspendido, esquivando los coletazos laterales que se producen al moverse el tractor por caminos con baches, piedras y otros. Por ningún motivo se pueden trasladar personas y niños en el tractor o el equipo acoplada a él. Los tractores y equipos agrícolas no disponen de ningún lugar seguro para el transporte de pasajeros.
Conclusión. Para hacer el uso de un tractor es bueno conocer las partes del equipo de la maquinaría, y así al leer las recomendaciones y las medidas preventivas, podemos entender mejor las partes que nos preocupar o que tengan mayor riesgos en la labor con el uso de esta maquinaría, así también que cada trabajador debe tener presente el cuidado y el mantenimiento de la maquinaría, para no tener dificultades o algún problemas de herramientas o algún mal contacto con la que no pueda responder. Si el empleador o dueño de estas maquinarias pesada, pudieran tener presente en los riesgos que les pueda ocurrir a los trabajadores en el lugar de trabajo, tendrían la intensión de dar una inversión o bien las recomendaciones necesarias para proteger a los trabajadores de cualquier accidente laboral y hacer optativo con más herramientas necesarias para el trabajador protegiéndolo con las particularidades de sustancias que vuelan por los aires y que no dañe al operador dentro de la cabina en las jornadas de trabajo. “trabajo segur o es dar tranquilidad, ya que cada trabajador hay una familia esperando que regrese bien a casa”.
Bibliografía. El libro ahorro de combustible en el tractor agrícola. Operaciones y riesgos de tractores agrícola. Maquinaria y mecanización agrícola. www.google.cl/imagenes.
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