BR102013010820A2 - Cortadora de cana de açúcar - Google Patents

Abstract

Cortadora de cana de açúcar. A cortadora de cana de açúcar é fixada em um trator para o corte de duas linhas de cana simultaneamente onde esta é dotada de tambores reunidores (7), disco de desponte (24), discos de corte de base (4), divisores de linha (3) e copiadores de solo (18) caracterizada pelo fato de que a parte inferioir da cortadora, ou seja, a parte abaixo do chassi (2), é responsável pelo corte da parte inferior da cana próximo ao solo, e esta parte é composta por dois copiadores de solo (18); dois divisores de linha (3); duas estruturas de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5); duas molas propulsoras do copiador de solo (22); dois amortecedores (19); dois discos de corte de base (5); facas (23); dois motores hidráulicos (15); duas abas direcionadoras de cana (26); dois suportes do corte de base (32); dois cilindros hidráulicos do corte de base (20) e uma caixa de alinhamento de cana (6), onde o copiador de solo (18) está conectado ao divisor de linha (3) por meio de um pino pivotante que permite que esta peça acompanhe os desníveis e irregularidades do solo, a mola propulsora do copiador de solo (22) tem a função de manter o copiador de solo (18) rente ao solo, o divisor de linhas (3) é fixado à estrutura de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5), e nesta mesma estrutura (5) é fixado também o amortecedor (19) do disco de corte de base (5), a estrutura (5) está conectada ao cilindro hidráulico do corte de base 9200 que ao ser acionado promove a elevação ou o rebaixamento desta estrutura (5), que por consequência move para cima ou para baixo o disco de corte de base (4) e o divisor de linha (3), o disco de corte de base (4) e seu respectivo motor hidráulico (15) estão suportados pelo suporte do corte de base (32) que em uma de suas extremidades está fixado à estrutura (5) por um pino pivotante e na outra extremidade está fixado ao amortecedor (19).

Description

CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR CAMPO DE APLICAÇÃO A presente invenção aplica-se ao corte de cana de açúcar mecanizado, onde a cana de açúcar é cortada inteira cortando da parte basal do colmo e o palmito ou palha da cana. Deste modo, a cana de açúcar é cortada sem se acrescentar matéria estranha à cana.

ESTADO DA ARTE A presente invenção teve como motivação a diminuição da mâo de obra no campo para o corte manual de cana de açúcar e o fato de que os sistemas mecanizados existentes, além de serem de alto custo ainda causam injúrias no solo por meio de compactação deste e com perdas da cana, em função de sua colheita se processar por meio do corte do colmo em pequenas partes com o objetivo de transportar a cana na esteira da colheitadeira para o enchimento do tratar de transbordo. Embasamento técnico e bibliográfico sobre a importância da mecanização da colheita da cana-de-açúcar e da alta produtividade somada à preservação do solo e qualidade da cana colhida são encontrados em Schmidt Junior, João Conrado: Avaliação de desempenho efetivo de colhedora de cana-de-açúcar (Saccharum spp), Piracicaba, 2011, tese de mestrado da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"-USP.

As colheitadeiras do estado da arte, tais como as citadas nos documentos ΡΙ1003959Ά2, BR9906889, e BR9704373A pesam em torno de 16 toneladas enquanto que o peso total do conjunto formado pela cortadora da presente invenção e o trator onde esta 6 fixada é de aproximadamente 7 toneladas. A compactação do solo causada pelas colheitadeiras de cana do estado da arte tem como principal consequência danosa a redução da aeraçâo do solo aumentando a dureza do solo fazendo com que o sistema radicular das raizes da cana reduzam a absorção de nutrientes e por consequência diminuindo o tamanho do colmo da cana.

Outra desvantagem das colheitadeiras da arte acima é que estas se utilizam de cortadores de base por rebolos fragmentados que facilitam a contaminação e incorporação de terra à cana colhida porque as lâminas dos discos dos cortadores trabalham em contato ou abaixo da superfície do solo arrancando e carregando as soqueiras junto com a cana.

As colheitadeiras tradicionais adotam o sistema mecanizado de colheita de cana picada, o que introduz certos inconvenientes, tais como aumento dos indices de impurezas na carga, que implicam a redução da qualidade tecnológica da matéria-prima fornecida para moagem. e perdas de cana no campo.

Cada colheitadeira do estado da arte que corta em média 500 toneladas por dia exige como suporte para o seu funcionamento os seguintes periféricos: - dois tratores com dois transbordos cada; caminhões fechados para descarregar os transbordos; - uma oficina móvel equipada com todas as peças para a sua reparação no local e um caminhão bombeiro.

Ou seja, a colheitadeira exige um alto custo acessório para o seu funcionamento, pois cada maquinário acessório à colheitadeira consome diesel e precisa ser operada por um operador especializado.

Um mecânico de uma colheitadeira do estado da arte está recebendo em média R$ 2.600,00 para fazer a manutenção desta, enquanto que um mecânico para fazer a manutenção da cortadora de cana da presente invenção pode ganhar a metade deste valor uma vez que a mecânica e o tamanho do equipamento são bem menores e mais simples.

Somando-se todos os itens de manutenção da colheitadeira da arte e o cortador da presente invenção podemos afirmar que a presente invenção possui um custo de manutenção de 20% do valor da colheitadeira, ou seja, uma redução de 80%. Já o custo de compra do uma cortadora da presente invenção é de 10 vezes menor do que a colheitadeira do estado da arte.

Em relação ao custo de produção de corte de cana de açúcar, utilizando-se a colheitadeira do estado da arte e a cortadora da presente invenção, a diferença fica em 10 vezes em favor da cortadora da presente invenção. A titulo ilustrativo, atualmente o custo de produção de corte de cana realizado por uma colheitadeira é de R$ 15,00/tonelada enquanto que o custo de produção da cortadora da presente invenção é de R$1,50/tonelada. A presente invenção foi desenvolvida para as condições de plantio de cana de açúcar do nordeste do Brasil, onde o espaçamento das fileiras de cana de açúcar são de 1,0 a 1,20 metros de distância diferente das regiões Sul e Sudeste do Brasil onde as fileiras de cana estão dispostas com espaçamento de 1,40 a 1,50 metros. Porém, a cortadora da presente invenção também pode funcionar para o espaçainento de fileiras de cana de 1,40 a 1,50 metros BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO O principal e único objetivo da presente invenção é o corte da cana de açúcar com alto rendimento e baixo custo. A fim de se cumprir com este objetivo, foi elaborado um cortador de cana de açúcar que se acopla na frente de um trator a fim de executar a função do corte de cana. A cortadora é composta por uma bomba hidráulica dupla própria que fornece óleo em alta pressão e vazão para os comandos hidráulicos que acionam os dois motores hidráulicos do corte de base do colmo da cana que funcionam a uma velocidade entre 220 e 420 RPM, preferencialmente de 320 RPM. Cada motor hidráulico possui um comando hidráulico independente. Os comandos hidráulicos regulam a pressão e a vazão do óleo a ser enviado para os motores. O cortador utiliza também a bomba hidráulica do trator para acionar os três motores hidráulicos responsáveis pelo corte ou desponte da parte superior do colmo da cana que operam a uma velocidade entre 800 e 1200 RPM, preferencialmente a 1000 RPM. Para estes motores são utilizados os comandos hidráulicos já existentes no trator. O cortador possui um chassi metálico que é acoplado ao trator e que dá estrutura às peças móveis e fixas do cortador. Estas peças são: estrutura de desponte da parte superior da cana onde estão presentes dois tambores reunidores de cana que deslocam a cana para o centro do cortador, para que um disco de corte desponte simultaneamente as duas linhas de cana em um único ponto; uma caixa alinhadora da cana; dois divisores de linha com copiadores de solo na ponta a fim de se verificar os desniveis de solo e levantar as canas caldas para o centro da cortadora para o ponto de corte da cana; e dois discos de corte inferiores com regulagem manual para a inclinação de trabalho dos discos de corte e uma regulagem hidráulica da altura do sistema inferior completo de corte.

De forma resumida o cortador de cana da presente invenção funciona da seguinte forma: Primeiramente, o operador posiciona a máquina na direção de corte ainda na estrada e faz uma pré-regulagem de altura de corte de base e desponte da cana.

Depois operador entra com o trator, aproximadamente 6 metros dentro do talhão da cana de açúcar, e regula as alturas do corte de base e desponte da cana e manualmente regula a inclinação dos discos de corte de base da cana.

Uma vez ajustada a cortadora o operador inicia a operação e conforme corta a cana ele eleva ou abaixa a altura do corte de base da cana, de acordo com os desniveis do solo. A velocidade de trabalho da cortadora varia entre 8 e 16 Km/h, sendo a velocidade preferencial a velocidade de 10 Km/h.

Conforme a cortadora corta duas linhas de cana esta já vai direcionando a esteira de cana cortada no solo na direção do centro do trator entre as duas linhas de cana cortadas.

Ao fim de um lote o trator retorna e volta cortando em sentido contrário e segue assim, sucessivamente, até terminar a área a ser cortada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS FIGURA 01 - Vista lateral direita do cortador de cana de açúcar. FIGURA 02 - Vista parcial inferior B da figura 01 do cortador de cana de açúcar. FIGURA 03 - Vista superior do cortador de cana de açúcar. FIGURA 04 - Vista frontal do corte AA da figura 03 do cortador de cana de açúcar.

LISTA DE ITENS DOS DESENHOS

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção será descrita abaixo de forma detalhada com base nas figuras. A cortadora de cana de açúcar, objeto da presente invenção e doravante denominada apenas de cortadora, é um implemento ou ferramenta agrícola que funciona acoplada a um trator. A cortadora se conecta à parte frontal do trator por meio do chassi de fixação ao trator (2) . A velocidade de trabalho da cortadora varia entre 8 e 16 Km/h, sendo a velocidade preferencial a velocidade de 10 Km/h. O chassi de fixação ao trator (2) junto com a torre de suporte dos elementos móveis (1), o suporte da torre (33) e a estrutura de acoplamento do divisor de linha e cio corte de base (5) formam a estrutura básica da cortadora, onde tais elementos são unidos entre si por parafusos e porcas e/ou solda de forma a ciar firmeza a esta estrutura para que os elementos móveis possam ser fixados à esta e, assim, ter a sua funcionalidade garantida.

Na figura 1 a parte superior da cortadora é responsável pelo corte da parte superior da cana. F.sta parte é denominada de estrutura de desponte da parte superior da cana e é composta por: - uma base de acoplamento dos suportes de desponte (li) ; - um suporte superior do desponte (9); - um suporte inferior do desponte (10); - uma base posterior de acoplamento dos suportes de desponte (35); - dois braços de sustentação dos tambores reunidores (36) ; - desponte (21); - dois tambores reunidores (7); - dois motores hidráulicos (34) dos tambores reunidores; - um disco do desponte (25); - um motor hidráulico (28) do disco de desponte; e - um cilindro hidráulico do desponte (8). A base de acoplamento dos suportes de desponte (11) está soldada à torre de suporte dos componentes móveis (1) e os suportes superior e inferior do desponte (9) e (10) estão ligados à base (11) pinos pivotantes, a fim de permitir a rotação vertical do conjunto. O cilindro hidráulico do desponte (8) quando acionado pelo operador da cortadora pode elevar ou abaixar o conjunto de desponte de modo a adequar o corte de acordo com a altura da cana de açúcar e possíveis desníveis de solo.

Na outra extremidade dos suportes superior e inferior do desponte (9) e (10) está a base posterior de acoplamento dos suportes de desponte (35) na qual estes também estão conectados por meio de pinos pivotantes. Fixos a esta base (35) estão fixados os braços de sustentação dos tambores reunidores (36) responsáveis pela sustentação dos tambores reunidores (7) responsáveis pelo direcionamento das duas fileiras de cana para o centro do desponte (21).

Nesta mesma base (35) está fixado o desponte (21) . Esta peça possui formato em "V" e nas suas extremidades há duas chapas semicilindricas unidas entre si e na sua união central está fixado o disco do desponte (24) dotado de lâminas (25) , que cortam a parte superior das canas-de-açúcar direcionadas pelos tambores (7). Acima dos tambores (7) e projetadas à frente destes, estão as hastes de deslocamento do ponteiro da cana-de-açúcar (31) que garantem que as duas fileiras de cana a serem cortadas sejam direcionadas para os tambores (7).

Na figura 1 a parte inferior da cortadora, ou seja, a parte abaixo do chassi (2) , é responsável pelo corte da parte inferior da cana próximo ao solo; esta parte é denominada de estrutura de corte de base da cana e é composta por: - dois copiadores de solo (18); - dois divisores de linha (3); - duas estruturas de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5); - duas molas propulsoras do copiador de solo (22); - dois amortecedores (19); - dois discos de corte de base (5); - facas (23); - dois motores hidráulicas (15); - duas abas direcionadoras de cana (26); - dois suportes do corte de base (32); - dois cilindros hidráulicos do corte de base (20) e - uma caixa de alinhamento de cana (6).

O copiador de solo (18) está conectado ao divisor de linha (3) por meio de um pino pivotarste que permite que esta peça acompanhe os desníveis e irregularidades do solo. A mola propulsora do copiador de solo (22) tem a função de manter o copiador de solo (18) rente ao solo. 0 divisor dc linhas (3) é fixado à estrutura de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5) . Nesta mesma estrutura (5) é fixado também o amortecedor (19) do disco de corte de base (5). A estrutura (5) está conectada ao cilindro hidráulico do corte de base (20) que, ao ser acionado, promove a elevação ou o rebaixamento desta estrutura (5) que, por consequência, move para cima ou para baixo o disco de corte de base (4) e o divisor de linha (3). O disco de corte de base (4) e seu respectivo motor hidráulico (15) estão suportados pelo suporte do corte de base (32), que em uma de suas extremidades está fixado à estrutura (5) por um pino pivotante e na outra extremidade está fixado ao amortecedor (19), permitindo que o disco de corte de base (4) possa sofrer dois ajustes. Primeiramente, por meio de um ajuste na parte superior do amortecedor (19) é possível configurar o ângulo de corte do disco (4) . O segundo ajuste é a altura do disco de corte (4) em relação ao solo acionado pelo cilindro hidráulico do corte de base (20) . Os discos de corte de base (4) são dotados de oito facas (23) retangulares.

Abaixo do chassi (2) estão fixadas as abas di reci onadora s de cana (26) e a caixa alinhadora de cana (6) . O acionamento dos motores hidráulicos (15) do corte de base é realizado pelo comando hidráulico (27) que é alimentado de óleo em alta pressão pela bomba hidráulica dupla (14) . Cada motor hidráulico (15) possui um comando hidráulico independente. Os dois motores hidráulicos (15) do corte de base do colmo da cana funcionam a uma velocidade entre 220 e 420 RPM, preferencialmente de 320 RPM.

Os motores hidráulicos (34) dos tambores (7) e o motor hidráulico (28) do disco do desponte (24) são acionados pelos comandos hidráulicos e pela bomba hidráulica já existentes no trator ao qual a cortadora é acoplada. Os três motores hidráulicos,· motores hidráulicos (34) dos tambores (7) e o motor hidráulico (28) do disco do desponte (24), responsáveis pelo corte ou desponte da parte superior do colmo da cana operam a uma velocidade entre 800 e 1200 RPM, preferencialmente a 1000 RPM.

As figuras 2 e 3 ilustram a distribuição simétrica dos divisores de linha (3), dos tambores reunidores (7) e dos discos de corte de base (4). Já o disco de desponte (24) está situado na direção central da cortadora bem como a caixa de alinhamento da cana (6). A figura 4 ilustra como a estrutura de corte de base da cana está suportada pelos braços hidráulicos (13) que, ao serem acionados pelos cilindros hidráulicos do corte de base (20), sobem e descem todo o conjunto composto por divisor de linha (3), disco de corte de base (4), copiador de solo (18), e aba direcionadora de cana (26) ajustando assim a altura do corte de base rente ao solo.

Claims (10)

1. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR fixada em trator para o corte de duas linhas de cana simultaneamente dotada de tambores reunidores (7) , disco de desponte (24) , discos de corte de base (4) , divisores de linha (3) e copiadores de solo (18) caracterizado pelo fato de que a parte inferior da cortadora, ou seja, a parte abaixo do chassi (2), é responsável pelo corte da parte inferior da cana próximo ao solo, e esta parte é composta por dois copiadores de solo (18); dois divisores de linha (3); duas estruturas de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5) ; duas molas propulsoras do copiador de solo (22); dois amortecedores (19) ; dois discos de corte de base (5) ; facas (23); dois motores hidráulicas (15); duas abas direcionadoras de cana (26) ; dois suportes do corte de base (32); dois cilindros hidráulicos do corte de base (20) e uma caixa de alinhamento de cana (6) , onde o copiador de solo (18) está conectado ao divisor de linha (3) por meio de um pino pivotante que permite que esta peça acompanhe os desníveis e irregularidades do solo, a mola propulsora do copiador de solo (22) tem a função de manter o copiador de solo (18) rente ao solo, o divisor de linhas (3) é fixado à estrutura de acoplamento do divisor de linha e do corte de base (5), e nesta mesma estrutura (5) é fixado também o amortecedor (19) do disco de corte de base (5) , a estrutura (5) está conectada ao cilindro hidráulico do corte de base (20) que ao ser acionado promove a elevação ou o rebaixamento desta estrutura (5), que por consequência move para cima ou para baixo o disco de corte de base (4) e o divisor de linha (3) , o disco de corte de base (4) e seu respectivo motor hidráulico (lb) estão suportados pelo suporte do corte de base (32) que em uma de suas extremidades está fixado à estrutura (5) por um pino pivotante e na outra extremidade está fixado ao amortecedor (19) .

2 . CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por o disco de corte de base (4) pode sofrer dois ajustes: primeiramente, por meio de um ajuste na parte superior do amortecedor (19) é possível configurar o ângulo de corte do disco (4) , e segundo ajuste é a altura do disco de corte (4) em relação ao solo acionado pelo cilindro hidráulico do corte de base (20).

3. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por os dois motores hidráulicos (15) do corte de base do colmo da cana funcionam a uma velocidade entre 220 e 420 RPM, preferencialmente de 320 RPM.

4 . CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por os discos de corte de base (4) serem dotados de oito facas (23) retangulares.

5. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por abaixo do chassi (2) estarem fixadas as abas de direcionadoras de cana (26) e a caixa alinhadora de cana (6).

6. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por o acionamento dos motores hidráulicos (15) do corte de base ser realizado pelo comando hidráulico (27) que é alimentado de óleo em alta pressão pela bomba hidráulica dupla (14) e cada motor hidráulico (15) possui um comando hidráulico independente

7 . CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por os motores hidráulicos (34) dos tambores (7) e o motor hidráulico (28) do disco do desponte (24) serem acionados pelos comandos hidráulicos e pela bomba hidráulica já existentes no trator ao qual a cortadora é acoplada.

8 . CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por os motores hidráulicos (34) dos tambores (7) e o motor hidráulico (28) do disco do desponte (24), responsáveis pelo corte ou desponte da parte superior do colmo da cana operam a uma velocidade entre 800 e 1200 RPM, preferencialmente a 1000 RPM.

9. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por a estrutura de corte de base da cana está suportada pelos braços hidráulicos (13) que ao serem acionados pelos cilindros hidráulicos do corte de base (20), sobem e descem todo o conjunto composto por divisor de linha (3) , disco de corte de base (4) , copiador de solo (18), e aba direcionadora de cana (26) ajustando assim a altura do corte de base rente ao solo.

10. CORTADORA DE CANA DE AÇÚCAR de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por a velocidade de trabalho da cortadora varia entre 8 e 16 Km/h, sendo a velocidade preferencial a velocidade de 10 Km/h.