BR0305752B1 - estrutura de levantamento de implemento agrìcola. - Google Patents

Description

"ESTRUTURA DE LEVANTAMENTO DE IMPLEMENTO AGRÍCOLA"

Campo da Invenção

A presente invenção relaciona-se em geral a chassis deimplementos agrícolas e, mais especificamente, a sistemas de levantamento enivelamento para tais chassis.

Fundamentos da Invenção

Chassis de implementos agrícolas para implementos do tipo detração tais equipamento de colheita e semeadura ou similares, incluemtipicamente um sistema de levantamento e nivelamento com eixo oscilante.

Um eixo oscilante de montagem posterior conectado por solda a conjuntos deroda de levantamento, é mecanicamente conectado através de um arranjo deconexão complexo a um engate pivotadamente conectado à parte frontal dochassi. Uma alavanca angular é conectada, através de uma haste, ao engate. Àmedida que o eixo oscilante é girado para mudar a posição da roda delevantamento em relação ao chassi, o implemento é levantado e abaixado e oarranjo de conexão pi vota o engate para manter o chassi geralmente em umacondição de nível.

A maioria dos sistemas de levantamento e nivelamento de eixooscilante possui um número relativamente de partes e pontos de desgaste.Como um resultado, tais sistemas são usualmente pesados e caros. Um grandenúmero de pontos de desgaste torna tal sistema algo irrealizável. Alocalização convencional posterior da pesada estrutura de eixo oscilantedesloca negativamente considerável peso para a parte posterior doimplemento. A destruição por torção do eixo oscilante é também umproblema comum, e o eixo oscilante precisa ter uma espessura de paredesubstancial para suportar forças de torção e evitar a destruição, uma exigênciaque adiciona ao peso e custo do implemento. O eixo oscilante está submetidoa extrema carga de choque, particularmente quando o implemento estáplenamente elevado até uma posição de transporte.Sumário da Invenção

É portanto, um objetivo da presente invenção prover umsistema de eixo oscilante melhorado para um implemento. E um outroobjetivo prover um tal sistema que supere a maior parte ou todos osproblemas anteriormente mencionados.

É um objetivo adicional da invenção prover um sistema deeixo oscilante melhorado para um implemento, que é menos dispendioso parafabricar, mais confiável em operação e mais vantajoso em distribuição depeso que pelo menos a maior parte dos sistemas de eixo oscilante previamentedisponíveis. É um outro objetivo prover um tal sistema que possua destruiçãoreduzida do eixo oscilante, montagem e estrutura de haste menos complexa emenos pontos de desgaste.

E um objetivo adicional da invenção prover um chassi deimplemento de custo relativamente baixo com um sistema de eixo oscilantede levantamento e nivelamento econômico, melhor distribuição de peso ecarga e menos pontos de desgaste que pelo menos a maioria dos chassis deimplemento previamente disponíveis.

Um eixo oscilante é montado sobre a linha frontal do chassi doimplemento e operado por cilindros localizados em extremidades opostas.">0 Cada cilindro é conectado a um braço de levantamento estendendo-seradialmente a partir de uma extremidade do eixo oscilante, que é tambémdiretamente conectada a uma haste estendendo-se para diante e para trás queopera arrastando módulos de roda de levantamento conectados ao chassi. Umbraço de engate conectado próximo ao centro do eixo oscilante é diretamenteconectado a um esticador de engate para operação de levantamento enivelamento sem necessidade de uma estrutura complicada de alavancaangular. O uso de dois cilindros de extremidade com acoplamento direto aohasteamento e levantamento facilita o uso de um tipo de circuito hidráulicoparalelo/série com forças de torção resultando somente das forças denivelamento do engate. Três ou mais conjuntos localizáveis de modo ajustávelde montagem de mancais de eixo oscilante conectam o eixo oscilante ao tubofrontal do chassi do implemento em localizações substancialmente alinhadascom os braços de engate e levantamento. O arranjo dos cilindros, suportes ebraços, provê carga de torção mínima e portanto, um tubo de parede mais finapode ser usado para reduzir custo e peso. Quando o eixo oscilante é giradopara elevar plenamente o chassi do implemento para transporte e estar nacondição de carregamento mais suscetível a choque, o carregamento de torçãoé minimizado reduzindo grandemente os esforços e melhorando aconfiabilidade do sistema de chassi e levantamento. O número reduzido decomponentes, características de carregamento melhoradas e distribuição depeso melhorada provê um chassi de implemento de custo efetivo, forte econfiável.

Estes e outros objetivos, características e vantagens dainvenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição abaixo, à vista dosdesenhos.

Breve Descrição dos Desenhos

FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um implemento decolheita de múltiplas seções com um sistema de levantamento e nivelamento.

FIG. 2 é uma vista em perspectiva aumentada da seção centraldo chassi no implemento da FIG. 1, com porções removidas.

FIG. 3 é uma vista lateral de uma porção da seção central doimplemento da FIG. 1.

FIG. 4 é uma vista similar àquela da FIG. 3, porém mostrandoo implemento em uma posição de transporte elevado.

FIG. 5 é uma vista frontal de uma porção do implemento daFIG. 1.

FIG. 6 é uma representação esquemática do circuito hidráulicopara o sistema de levantamento do implemento da FIG. 1.Descrição da Realização Preferida

Referindo-se agora à FIG. 1, é mostrada uma porção de umimplemento de colheita agrícola 10 possuindo um chassi central ou principal12 e estruturas laterais do chassi 14 e 16 pivotadamente conectadas àsextremidades externas do chassi principal pela estrutura de pivotamento 18. Ochassi principal 12 é suportado pelos módulos de roda de levantamento 20 e22. As estruturas laterais do chassi incluem módulos de roda 24 e 26 quesuportam as estruturas laterais do chassi 14 e 16, respectivamente. Umconjunto de engate frontal 30 conecta o implemento 10 a um veículo dereboque (não mostrado) para movimento para frente F sobre o solo. Umamontagem de engate de arraste 32 facilita a conexão de um reboque depulverização ou outro implemento de reboque à parte posterior do chassi 12.As ferramentas 34 são suportadas a partir das estruturas 12, 14 e 16 paratrabalhar o solo. Conforme mostrado na FIG. 1, o implemento 10 incluiestruturas laterais mais externas 36 e 38 que são articuladas às estruturaslaterais do chassi 14 e 16.

O chassi principal 12 inclui uma longarina ou tuboestendendo-se transversalmente 42 e um tubo posterior 44 conectado porlongarinas internas estendendo-se para diante e para trás 48 e 50 e longarinasmais externas 54 e 56. Elementos de chassi estendendo-se transversalmenteintermediários ou linhas 60, 62 e 64 estão localizados entre os tubos frontal eposterior 42 e 44. Suportes 66 e 68 dependem do tubo frontal 42 e suportampivotadamente a extremidade posterior de duas longarinas de engateconvergindo para diante 72 e 74, a montagem de engate frontal 30 em ladosopostos da linha central do implemento 10. As extremidades dianteiras daslongarinas 72 e 74 são unidas a um conector de engate 78.

Um eixo oscilante 80 é rotativamente suportado diretamenteacima do tubo dianteiro 42 para rotação em torno de um eixo paralelo ao tubo,por suportes de pivotamento externos estreitos 80 e 86 e um suporte centralestreito 88 (FIG. 2). Um braço central estendendo-se para cima 90 é fixado àporção central do eixo oscilante 80 imediatamente adjacente ao suportecentral 88. Uma haste de nivelamento estendendo-se para diante e para trás deextensão ajustada 90 possui uma extremidade posterior pivotadamenteconectada à extremidade mais externa do braço central 90. A extremidadedianteira da haste 92 é pivotadamente conectada ao conector de engate 78, detal modo que à medida que o eixo oscilante 80 é girado, o ângulo do conjuntode engate 30 em relação ao chassi principal 12 mudará.

Os suportes de pivotamento externos 84 e 86 estão localizadosadjacentes às extremidades opostas do eixo oscilante 80 e braços ou mastros94 e 96 são conectados ao eixo oscilante imediatamente adjacente aossuportes 84 e 86, respectivamente. Os suportes em ângulo 104 e 106 incluemextremidades dianteiras conectadas aos suportes pi votados 84 e 86 eextremidades posteriores conectadas aos elementos de chassis transversais 64por parafusos em U 108. Um suporte de ângulo central 110 inclui umaextremidade dianteira fixada por parafusos em U 112 ao tubo dianteiro 42,imediatamente adjacente ao suporte de pivotamento 88 e extremidadeposterior conectada ao elemento 64 pelos parafusos em U 114.

Os cilindros hidráulicos 120 e 122 possuem extremidades baseconectadas às extremidades posteriores dos suportes 104 e 106 sobre oselementos de chassi 64. As extremidades de haste são conectadas aos braços94 e 06 para girar o eixo oscilante 80 à medida que os cilindros são estendidose retraídos. Os módulos de rodas de levantamento 20 e 22 incluem braços derodas direcionados para baixo e para cima 130 e 132, pivotamento conectadospor suportes ajustáveis transversalmente 136 e 138, a localizações espaçadasselecionadas no tubo posterior 44. Os braços de mastro 140 e 142 projetam-separa cima, acima do chassi 12, a partir dos braços de levantamento 130 e 132dianteiramente adjacentes às localizações de pivotamento do braço. Hastesestendendo-se para diante e para trás 144 e 146 são pivotamento conectadasentre as extremidades superiores dos braços de mastro 140 e 142 e asextremidades superiores dos mastros de eixo oscilante dianteiro 94 e 96,respectivamente. À medida que os cilindros 120 e 122 são estendidos, osmastros giram para frente para pi votar os braços das rodas 130 e 132 parabaixo, para levantamento do chassi 12. Ao mesmo tempo, o conjunto deengate 30 é pivotado para baixo, para facilitar o nivelamento do implemento.

Conforme mostrado na FIG. 1, os módulos de roda 24 e 26 noschassis externos 14 e 16 incluem cilindros de levantamento 154 e 156conectados em um circuito paralelo/série 160 (FIG. 6) com os cilindros 120 e122. Os cilindros 154 e 156 estão conectados entre as estruturas de suporte demódulo 164 e 166, montados sobre tubos de chassi selecionados eextremidades dianteiras ou braços de levantamento 168 e 170. Hastesajustáveis 170 e 176 estendem-se para diante a partir das estruturas desuportes 164 e 166 para conexões 178 e 180 com as linhas dianteiras.Variando as extensões das hastes, as posições das rodas sobre os módulos 24e 26 em relação ao chassi podem ser ajustadas para prover nivelamento dechassi e similar. FIG. 1 ilustra a flexibilidade do sistema de módulo de rodaque permite que as localizações de rodas sejam selecionadas para acomodarvárias localizações de ferramentas e equipamentos e espaçamentos emdiferentes distribuições de chassi de implemento.

O circuito hidráulico 160 conforme mostrado na FIG. 6 incluiestrutura de válvula de controle convencional indicado em 190, localizada noveículo de reboque, conectado a uma fonte de fluido hidráulico sob pressão192 no veículo. Uma linha hidráulica 194 conecta as extremidades da basedos cilindros de levantamento do chassi principal 120 e 122 à estrutura deválvula 190 via válvula de travamento de transporte 196 e uma válvula decontrole de profundidade de ponto único normalmente aberta (SPDC) 198(FIG. 4) possuindo um atuador 199 para mover a válvula até uma posição debloqueio de fluxo, quando o cilindro 120 se retrai até uma posição préselecionada, para prover uma função de parada de controle de profundidade.Tal estrutura de controle de profundidade, por exemplo, é descrita no pedidoco-pendente e comumente designado S.N. 10/281.443 depositado em 25 deOutubro de 2002 e intitulado CONTROLE DE PROFUNDIDADE ATUADO DIRETAMENTE.

A extremidade da haste do cilindro 120 é conectado através deuma linha 200 à extremidade base do cilindro de levantamento de estruturalateral 156, de tal modo que o cilindro 156 opera em série com o cilindro 120.Similarmente, a extremidade de haste do cilindro 122 é conectada via linha202 à extremidade base do cilindro 154 para operação em série dos cilindros154 e 122. As extremidades de haste dos cilindros 154 e 156 são conectadasjuntas e à estrutura de válvula 190 através de uma linha 206.

Em operação, supondo que os cilindros 120, 122 e 154, 156são plenamente estendidos, os módulos de rodas suportam o chassi doimplemento em uma posição de transporte elevada. A válvula SPDC 198 estána posição aberta quando chassi é elevado acima da posição de trabalho emcampo ajustada. Com a válvula de travamento de transporte 196 (FIG. 6) naposição aberta de não bloqueio, o operador move a estrutura de controle deválvula 190 para abrir as linhas 194 para o reservatório, de tal modo que oscilindros 120 e 122 e os cilindros 156 e 154, conectados em série com oscilindros 120 e 122, se retraem. Os cilindros se retraem substancialmente emharmonia até que a válvula SPDC 198 seja fechada pela depressão do atuador199, para bloquear a linha 194 e evitar abaixamento adicional do chassi. Aválvula 198 é ajustável para variar a profundidade de trabalho das ferramentas 34.

Para elevar o implemento 10 enquanto na posição de trabalhoabaixada, o operador move a válvula 190 para pressurizar a linha 194. Umaválvula de verificação de uma via na válvula 198 permite o fluxo para aextremidade base dos cilindros 120 e 122, quando a válvula 198 está naposição de bloqueio, e assim os cilindros podem se estender e elevar o chassido implemento. À medida que os cilindros 120 e 122 se estendem, o fluidosaindo da extremidade da haste do cilindro 120 faz com que a estrutura lateraldo cilindro 156 se estenda em harmonia com o cilindro 120. O fluido a partirda extremidade da haste do cilindro 122 estende o cilindro 154 para proverum levantamento e nivelamento. Para transporte, os cilindros 120 e 122 sãoplenamente estendidos, e a válvula 196 pode ser movida até a posição fechadapara travar os cilindros na posição estendida.

Operando os cilindros 120 e 122 em paralelo em extremidadesopostas do eixo oscilante 80 e geralmente em linha com as estruturas dehastes de levantamento correspondentes (ver FIGS. 2 e 5) para os módulos derodas 20 e 22, as forças de torção no eixo oscilante são minimizadas.Portanto, um eixo oscilante mais leve pode ser usado, comparado àquelenecessário para um arranjo de levantamento convencional. Em adição, amontagem dianteira do eixo oscilante 80 no chassi 12 facilita a conexão diretado engate da haste de nivelamento 92 ao braço do eixo oscilante 90. Ossuportes 84, 104 e 86, 106 são estreitos e transversalmente ajustáveis nochassi do implemento, para limitar a interferência e prover um alcance amploda ferramenta, e equipamento, e flexibilidade de montagem de conexões delevantamento e nivelamento. Os esforços no chassi a partir da operação docilindro são também reduzidos através do uso dos suportes e alinhamento doscomponentes de conexão de levantamento descritos acima.

Na posição de transporte elevada, braços de momento atravésdos quais as forças da estrutura de roda de levantamento e haste denivelamento atuam minimizadas para reduzir a carga de torção sobre o eixooscilante. Por exemplo, em uma condição de esforço máximo quando as rodasdo módulo de rodas de levantamento 20 são abaixadas (FIG. 4) e a partefrontal do conjunto de engate 30 é pi votada para baixo para nivelar oimplemento para transporte, o braço de momento através do qual as forças setransferiram através da haste de engate 92 são muito pequenas, uma vez que omastro 90 está se aproximando do alinhamento com o eixo do enlace 92.

Portanto, somente um pequeno momento de torção é transferido da estruturado engate 30 para o eixo oscilante 80 na posição de transporte. Os braços demomento através dos quais as forças nas hastes 144 e 146 atuam sobre o eixooscilante 80 estão também em um mínimo na posição de transporte.Tipicamente, os mastros 94 e 96 são operados na posição plenamente parafrente (FIG. 4) para transporte ou na posição para trás (FIG. 3) para operaçõesde trabalho no campo quando os esforços são maiores. Portanto, o tempo queo eixo oscilante 80 está em uma posição em que os braços de momento sãosubstancialmente verticais e definem braços de momento máximos é mínimo,e usualmente ocorre a meio caminho no ciclo de levantamento ouabaixamento, quando os esforços são menores.

Tendo descrito a realização preferida, tornar-se-á aparente quevárias modificações podem ser feitas, sem se afastar do escopo da invenção,conforme definido nos desenhos que a acompanham.

Claims (12)

1. Estrutura de levantamento de implemento agrícola para umimplemento (10), incluindoum chassi (12) possuindo um elemento de chassi dianteiro(42), um engate (30) estendendo-se para diante e para trás pivotadamenteconectado a uma extremidade posterior do elemento de chassi dianteiro (42),e possuindo uma extremidade dianteira (78), e uma porção de chassi posterior(44) localizada atrás do elemento de chassi dianteiro (42);um eixo oscilante transverso (80) possuindo porções deextremidade;uma estrutura de mancais (84, 86) conectando as porções deextremidade do eixo oscilante;'braços de levantamento (94, 96) estendendo-se radialmente,projetando-se do eixo oscilante (80);cilindros de levantamento (120, 122) conectados entre o chassi(12) e os braços de levantamento (94, 96);uma estrutura de roda de levantamento (130, 132) conectada àporção de chassi posterior (44) atrás da estrutura de mancais (84, 86);hastes de levantamento (144, 146) estendendo-se para frente epara trás conectadas em extremidades dianteiras dos braços de levantamento(94, 96) e em extremidades posteriores da estrutura de roda de levantamento(130, 132);um braço de nivelamento de engate (90) conectado ao eixooscilante (80); e,uma haste de nivelamento de engate (92) estendendo-se paradiante e para trás possuindo uma extremidade de haste dianteira conectada aoengate (30),caracterizado pelo fato de que:o braço de nivelamento de engate (90) está conectado ao eixooscilante (80) numa localização central entre a estrutura de mancais (84, 86) eos braços de levantamento (94, 96);a haste de nivelamento de engate (92) possui uma extremidadede haste posterior pivotadamente conectada ao braço de nivelamento deengate (90) e uma extremidade posterior conectada ao engate (30); e,os braços de levantamento (94, 96) se projetam das porções deextremidade adjacentes à estrutura de mancais (84, 86).

2. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o braço de nivelamento de engate (90) define um braço demomento variável entre o eixo oscilante (80) e o engate (30).

3. Estrutura de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de que o braço de momento variável inclui um braço de momento deimplemento elevado minimizado.

4. Estrutura de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de que o braço de momento variável inclui um braço de momento deimplemento baixado minimizado.

5. Estrutura de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de que o braço de momento variável inclui um braço de momento deimplemento elevado maximizado.

6. Estrutura de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de que o braço de momento variável inclui um braço de momento deimplemento baixado minimizado.

7. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma estrutura de mancai central (84)suportando o eixo oscilante (80), a partir do braço de nivelamento (90)imediatamente adjacente, onde cada cilindro (120, 122) está alinhado com umbraço de levantamento (94, 96) e uma haste de levantamento (144, 146)correspondentes.

8. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o chassi (12) inclui uma estrutura de chassi transversal (60,-62, 64) localizada posteriormente ao elemento de chassi dianteiro (42), e umaestrutura de suporte (104, 106) conectada ao elemento de chassi dianteiro (42)adjacente à estrutura de mancai (84, 86), onde os cilindros (120, 122), ashastes de levantamento (144, 146), a estrutura de mancais (84, 86) e aestrutura de suporte (104, 106) estão substancialmente alinhados na direçãopara diante e para trás.

9. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a estrutura de mancais (84, 86) e a estrutura de roda delevantamento (130, 132) incluem conectores de armação (136, 138)transversalmente ajustáveis.

10. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de incluir ainda uma estrutura de roda de levantamento externa (24,-26) conectada ao chassi (12) e possuindo cilindros externos (154, 156)conectados em paralelo e conectados aos cilindros de levantamento (120, 122).

11. Estrutura de acordo com a reivindicação 10, caracterizadapelo fato de que o circuito hidráulico inclui uma válvula de controle deprofundidade de ponto único (198) conectada aos cilindros de levantamento(120, 122).

12. Estrutura de acordo com a reivindicação 10, caracterizadapelo fato de que os cilindros de levantamento (120, 122) são conectados aextremidades opostas no eixo oscilante (80).