BR102013019208A2

BR102013019208A2 - cortador e conjunto de corte de base

Info

Publication number: BR102013019208A2
Application number: BR102013019208A
Authority: BR
Inventors: Valter Palmute
Original assignee: Marchesan Implementos E Máquinas Agrícolas Tatú S A
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-11-10
Also published as: AU2014295846B2; US9538705B1; CN106028789A; CU20160016A7; CU24394B1; AU2014295846A1; DE112014003477T5; WO2015013786A1; CN106028789B

Abstract

cortador e conjunto de corte de base. a presente invenção refere-se a um cortador (1) para um conjunto de corte de base (11) aplicado a uma máquina colheitadeira de cana-de-açúcar (100). o conjunto de corte de base (11) compreendendo uma haste de sustentação (2) que é dotada de um perfil geométrico substancialmente em forma de "c"; esta haste de sustentação (2) se associando a um eixo (3) do conjunto de corte de base (1) simultaneamente em sua primeira porção e segunda porção (21; 29)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CORTADOR E CONJUNTO DE CORTE DE BASE". A presente invenção refere-se a um conjunto de corte de base, aplicado a uma máquina colheitadeira de cana-de-açúcar.

Descrição do Estado da Técnica A mecanização na colheita da cana-de-açúcar vem sendo apli- cada no campo agrícola ao longo das últimas décadas como alternativa à colheita manual. Além do fato de a colheita manual constituir um trabalho perigoso à vida do trabalhador agrícola, a eficiência deste tipo de colheita é inferior àquela da colheita mecanizada.

Com o objetivo de se obter rapidez e eficiência no trato da ca- na colhida, as máquinas colheitadeiras de cana-de-açúcar foram desenvol- vidas para o corte e processamento simultâneo da cana-de-açúcar cortada.

Essas máquinas compreendem diversos elementos, tais como: desponta- dor, pirulitos, divisores de fileira, rolos tombadores, conjunto de corte de ba- se, rolos levantadores, rolos transportadores, rolos picadores, elevador, ex- trator de palha (entre outros componentes) que possuem funções específi- cas no processamento da cana-de-açúcar, desde sua colheita até o trans- porte ao transbordo, o veículo que acompanha este máquina durante a rea- lização da colheita.

Um componente importante na máquina colheitadeira é o con- junto de corte de base, cuja função é receber os feixes de cana-de-açúcar após estes terem sido inclinados pelo rolo tombador da máquina. O conjunto de corte de base é um mecanismo que se dispõe rente ao solo, emergindo do assoalho da máquina em direção ao terreno da plantação. O conjunto de corte de base deve cortar a cana com a maior proximidade possível em re- lação ao solo, para que seja evitado o desperdício de cana não colhida dei- xada ao solo. Contudo, o conjunto de corte de base também não pode en- costar seus elementos cortantes (suas lâminas metálicas) no terreno da plantação, pois se o fizer, suas lâminas podem se desgastar ou até mesmo quebrar com a abrasão sofrida no contato com o particulado presente no solo. O conjunto de corte de base é conectado - direta ou indireta- mente - a um atuador vertical, que é configurado para promover a alteração na altura deste componente em relação ao solo. O controle da movimenta- ção vertical, isto é, o controle da altura deste mecanismo, é realizado na ca- bine de comando da colheitadeira. Quando o operador da máquina percebe algum obstáculo à frente da colheitadeira (uma pedra ou um cupinzeiro, por exemplo) ele aciona um comando eletrônico para erguer temporariamente o conjunto de corte de base. O conjunto de corte de base do estado da técnica é composto por dois cortadores, que rotacionam rente ao solo, ceifando os feixes de ca- na-de-açúcar na base da planta, antes que os mesmos penetrem o interior da colheitadeira. Cada conjunto de corte de base rotaciona internamente a um mancai, cuja função é ancorar o eixo dos cortadores a uma mesa de rolo levantador. Esta associação entre conjunto de corte de base e mesa de rolo levantador pode ser visualizada no documento BR MU8600817-0 de titulari- dade de Dácio Helene Júnior.

Uma configuração alternativa consiste na solução proposta no documento BR PI1107149-4 de titularidade de Deere & Company. Nesta configuração do estado da técnica, o cojunto de corte de base é fixado a uma estrutura denominada "armação principal", uma estrutura móvel, que se dispõe entre o chassi e a cabine de operação da máquina.

Um dos problemas dos conjuntos de corte de base do estado da técnica é que sua tecnologia torna muito difícil para o operador da colheita- deira controlar a altura do disco de corte de base. Isto porque, da cabine de operação da máquina não é possível enxergar todas as irregularidades pre- sentes no solo. Além do que, é inviável sugerir que esse operador percorra uma plantação inteira com as mãos no controle de altura do disco de corte de base, acionando este controle de altura a cada mínima alteração presen- te no solo desta plantação. Isto faz com que, ao encontrar irregularidades no solo da plantação estes conjuntos de corte de base ora deixem cana não cortada na plantação (desperdiçando material de colheita), ora colidam suas lâminas com o solo da plantação, avariando estes elementos e desfazendo o seus fios de corte.

Além desta desvantagem, os conjuntos de corte de base do es- tado da técnica são ancorados na colheitadeira através de mancais dotados de uma estrutura robusta, resistente e pesada. Estes mancais são necessa- riamente robustos, porque sustentam o eixo mediante o contato com apenas uma de suas extremidades e parte central do eixo, deixando boa parte desta peça livre de contato com a estrutura do mancai. Quando, por exemplo, uma pedra presente no solo atinge o disco de corte de base, a força desta coli- são é multiplicada por toda a extensão do eixo livre até se dissipar sob a robustez do mancai na outra extremidade do eixo. Pela lei do momento line- ar, quanto maior a área do eixo exposta para fora do mancai (isto é, quanto maior o braço de momento), mais resistente, mais espesso e pesado tem de ser este mancai. Daí a robustez e peso elevado sempre presentes nos man- cais do estado da técnica.

Ocorre que, o peso de um elemento compreendido por uma má- quina agrícola implica diretamente em dois inconvenientes: a elevação do peso total da máquina e o aumento de seu custo total de fabricação. Este último, se deve ao fato de que quanto mais pesado é um componente, mais matéria-prima é empregada para fabricá-lo.

Sabe-se também que, o peso total de uma máquina agrícola in- terfere diretamente na compactação do solo de uma plantação. Esta com- pactação, quando ocorre rotineiramente, pode prejudicar as raízes das plan- tas e diminuir o número de colheitas capazes de serem realizadas em uma mesma plantação.

Assim, o estado da técnica não compreende um conjunto de corte de base que seja leve, barato, e que ainda seja capaz de se adaptar à colheita em terrenos irregulares, evitando o desperdício de cana-de-açúcar não colhida e a avariação das lâminas metálicas por colidência acidental deste elemento com o solo da plantação.

Objetivos da Invenção A presente invenção tem como objetivo um cortador para um conjunto de corte de base, este cortador revelando uma construção simples, que seja capaz de reduzir o peso e o custo de fabricação da colheitadeira de cana-de-açúcar sem comprometer a resistência e a durabilidade deste me- canismo. A presente invenção tem como segundo objetivo um conjunto de corte de base que compreende dois cortadores, este conjunto de corte de base revelando alta resistência e durabilidade e baixo custo de fabricação e peso final. A presente invenção tem como terceiro objetivo um método sim- ples e eficaz do controle de altura do conjunto de corte de base.

Breve Descrição da Invenção Os objetivos da presente invenção são alcançados por um cor- tador para um conjunto de corte de base, o cortador sendo dotado de um eixo e um disco de corte de base sendo que o cortador compreende uma haste de sustentação dotada de um perfil geométrico substancialmente em forma de "C". Esta haste se associa ao eixo do cortador simultaneamente em sua primeira porção (que se dispõe em oposição ao disco de corte de base) e em sua segunda porção (que se dispõe em proximidade ao disco de corte de base), sendo as ditas associações providas respectivamente por um primeiro mancai de rolamento e um segundo mancai de rolamento.

Os objetivos da presente invenção são alcançados por um cor- tador para um conjunto de corte de base, que na segunda porção de sua haste de sustentação compreende um sensor fim de curso configurado para detectar a aproximação do conjunto de corte de base do solo de uma plan- tação.

Os objetivos da presente invenção são alcançados também por um conjunto de corte de base que compreende dois cortadores dotados das características descritas acima.

Descrição Resumida dos Desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente des- crita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos.

As figuras mostram: Figura 1 - Uma vista lateral da máquina colheitadeira de cana- de-açúcar da presente invenção, evidenciando a disposição do conjunto de corte de base e da mesa do rolo levantador em relação à estrutura da má- quina;

Figura 2 - Uma vista lateral do cortador na configuração prefe- rencial da presente invenção;

Figura 3 - Uma vista lateral do cortador da presente invenção em associação a uma mesa de rolo levantador;

Figura 4 — Uma vista lateral do cortador em uma configuração alternativa da presente invenção;

Figura 5 - Uma vista lateral do cortador do estado da técnica em associação a uma mesa de rolo levantador;

Figura 6 - Uma vista frontal de um conjunto de corte de base do estado da técnica, associado a uma mesa de rolo levantador.

Descrição Detalhada das Figuras As figuras 5 e 6 revelam como os cortadores 1 do conjunto de corte de base do estado da técnica 37 são fixados à colheitadeira de cana em uma das possíveis formas de concretização do estado da técnica. O conjunto de corte de base do estado da técnica 37 (vide figu- ras 5 e 6) é composto por dois cortadores 31, cada qual compreendendo um eixo de corte de base 3, um mancai de corte de base 33, um guia arrastador 8, um disco de corte de base 6 e uma pluralidade de lâminas metálicas 7.

Cada eixo de corte de base 3 é conectado a um motor rotativo (não revelado nas figuras) para realização de movimentos rotacionais.

Os cortadores 31 são utilizados para realizar o corte da cana-de- açucar, sendo o sentido de movimentação dos eixos 3 de cada um deles orientado de modo que a tangente da movimentação destes discos é dire- cionada no mesmo sentido que a cana-de-açúcar percorre ao adentrar o interior da colheitadeira. Em outras palavras, o disco 6 do cortador 31 mais à direita da máquina rotaciona em sentido anti-horário enquanto o disco 6 mais à esquerda da máquina rotaciona em sentido horário, fazendo com que a cana não seja apenas cortada, mas também arrastada para dentro da co- lheitadeira. O guia arrastador 8 que se encontra na parte inferior do eixo 3 de corte de base é constituído por uma série de aletas verticais de borda ondulada. Este guia arrastador é conectado concentricamente ao eixo, de forma a realizar o mesmo movimento rotacional deste eixo 3 e tem como função auxiliar na condução da cana-de-açúcar cortada até a mesa do rolo levantador 10. O disco de corte de base 6 se encontra conectado à extremi- dade inferior do eixo de corte de base 3 realizando o mesmo movimento rotacional do eixo de corte de base 32. Este disco de corte de base 6 com- preende uma pluralidade de lâminas metálicas 7, que ao rotacionarem em torno do eixo 3, efetuam o corte da cana-de-açúcar na base desta planta. A figura 1 evidencia a máquina colheitadeira de cana-de-açúcar 100 da presente invenção. Através da figura 1 é possível perceber a locali- zação preferencial do conjunto de corte de base 11 da presente invenção em relação à colheitadeira 100. Nesta configuração preferencial, o conjunto de corte de base 11 é associado à mesa de rolo levantador 10, de todo mo- do a presente invenção não exclui outras formas de disposição para este conjunto de corte de base 11. A figura 2 revela os principais detalhes construtivos de um cor- tador 1 do conjunto de corte de base 11 na concretização preferencial da presente invenção. Em sua configuração preferencial, cada um dos corta- dores 1 da invenção é composto por um eixo de corte de base 3, um guia arrastador 8, um disco de corte de base 6, ao menos uma lâmina metálica 7, uma haste de sustentação 2, dois mancais de rolamento 4,4’ e um meca- nismo de sensor fim de curso 9. O eixo de corte de base 3 é conectado a um motor responsável pelo movimento rotacional do eixo de corte de base 3 durante a operação de corte da cana-de-açúcar. A haste de sustentação 2 pode ser resumidamente descrita co- mo um suporte em forma de "C". Em sua primeira porção 21 (a porção mais distante do disco 6) a haste de sustentação 2 se associa à extremidade su- perior do eixo 3, ao passo que, em sua segunda porção 29 (a porção opos- ta) essa haste de sustentação 2 se associa à extremidade do eixo 3 que se estende além do disco de corte de base 6. Tanto na associação da primeira porção 21 quanto na associação da segunda porção 29, a interface entre a haste de sustentação 2 e o eixo 3 é realizada por intermédio de mancais de rolamento 4, 4’, sendo eles respectivamente, um primeiro mancai de rola- mento 4 e um segundo mancai de rolamento 4’.

Essa solução, a compreensão de uma haste de sustentação 2 em forma de "C", que se associa simultaneamente a dois pontos no eixo 3, revela-se eficaz por dois motivos: i. resolve o problema do peso e custo de fabricação dos man- cais 33 do estado da técnica, visto que não deixam uma porção de eixo 3 distante do mancai, demandando um mancai 33 robusto e pesado para su- portar as forças de momento de braço providas pela porção de eixo 3 livre. ii. provê um ponto de fixação a um sensor fim de curso 9 cuja função é orientar automaticamente a subida e descida do conjunto de corte de base 1.

Note-se que, sem esta haste de sustentação 2, não seria possí- vel a instalação de um sensor fim curso 9 na extremidade inferior do corta- dor 1. Isto porque, no estado da técnica, a porção inferior do conjunto de corte de base 31 está sempre descrevendo um movimento rotativo.

Obrigatoriamente, a haste de sustentação 2 deve se dispor atrás do conjunto de corte de base 1, pois se não o fizesse ela bloquearia o conta- to das lâminas metálicas 7 e do guia arrastador 8 com a cana-de-açúcar.

De modo preferencial, mas não obrigatório, a haste de sustenta- ção 2 descreve uma forma geométrica que acompanha o perfil externo dos seguintes elementos: as lâminas metálicas 7, o guia arrastador 8 e o disco de corte de base 6. Esta é a configuração revelada na figura 2 deste relató- rio. De todo modo, outras configurações, com perfis que não acompanham o perfil externo destes elementos, mas que proveem dois pontos de associa- ção com o eixo 3 não fogem do escopo de proteção da presente invenção.

Um exemplo de uma configuração alternativa da presente invenção que re- vela uma haste de sustentação 2 que não acompanha o perfil externo dos elementos lâmina metálica 7, guia arrastador 8 e disco de corte de base 6, é a configuração revelada na figura 4 deste relatório.

De modo preferencial, a haste de sustentação 2 é construída em peça única, forjada em uma liga metálica leve e resistente. A figura 3 revela uma vista lateral da fixação de um cortador 1 da presente invenção a uma mesa de rolo levantador 10. O conjunto de cor- te de base 1 é fixado à mesa 10 mediante associação pelo menos um furo passante 12 presente na haste de sustentação 2. É evitente que o conjunto de corte de base 11 da presente in- venção não necessariamente deve se associar à mesa de rolo alimentador 10. Em uma configuração alternativa, o conjunto de corte de base 11 pode se associar ao assoalho da colheitadeira ou a uma estrutura qualquer pre- sente na porção inferior desta máquina.

Em sua configuração preferencial, entre a mesa 10 e o conjunto de corte de base 1, se dispõe um atuador eletromecânico (não revelado nas figuras), configurado para abaixar ou erguer o conjunto de corte de base 1 conforme os comandos de uma unidade de controle eletrônico .

Esta unidade de controle eletrônico (UCE) utiliza como dados de input os sinais eletrônicos emitidos pelo sensor fim de curso 9. Quando o conjunto de base de corte 1 se aproxima do chão, o sensor fim de curso 9 encosta na superfície do solo e automaticamente envia um sinal eletrônico à UCE. Ao receber este sinal eletrônico a UCE envia um comando ao aludido atuador eletromecânico, fazendo com que o conjunto de corte de base 11 seja afastado do solo.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, de- ve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí- veis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a- penas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

REINVINDICAÇÕES

Claims

1. Cortador (1) para conjunto de corte de base (11) aplicado a uma máquina colheitadeira de cana-de-açúcar (100), o cortador (1) sendo dotado de um eixo (3) e um disco de corte de base (6), caracterizado pelo fato de que o cortador (1) compreende uma haste de sustentação (2), a has- te de sustentação (2) sendo dotada de um perfil geométrico substancialmen- te em forma de "C", a haste de sustentação (2) se associando ao eixo (3) simultaneamente em sua primeira porção (21), disposta em oposição ao disco de corte de base (6), e em sua segunda porção (29) que se estende além do disco de corte de base (6), sendo as ditas associações providas respectivamente por um primeiro mancai de rolamento (4) e um segundo mancai de rolamento (4’).

2. Cortador (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de lâminas metálicas (7), um guia arrastador (8) e um disco de corte de base (6), sendo que o perfil geo- métrico da haste de sustentação (2) acompanha o perfil externo definido pelas lâminas metálicas (7), pelo guia arrastador (8) e pelo disco de corte de base (6).

3. Cortador (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de lâminas metálicas (7), um guia arrastador (8) e um disco de corte de base (6), sendo que o perfil geo- métrico da haste de sustentação (2) se estende além do perfil externo for- mado pelas lâminas metálicas (7), pelo guia arrastador (8) e pelo disco de corte de base (6).

4. Cortador (1) dotado de eixo (3) e disco de corte de base (6), aplicado a uma máquina colheitadeira de cana-de-açúcar (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na segunda porção (29), a haste de sustentação (2) compreende um sensor fim de curso (9) que é configurado para detectar a aproximação do conjunto de corte de ba- se (1) do solo de uma plantação.

5. Conjunto de corte de base (11), caracterizado pelo fato de que compreende dois cortadores (1) tal como definidos nas reivindicações precedentes.