BR102014010536A2 - carretel para uma cabeça de colheita agrícola - Google Patents

Abstract

carretel para uma cabeça de colhibita agrícola. um carretel (108) para uma cabeça de colheita agrícola (104) tem mancais de empuxo nas extremidades de seus suportes de haste (128) que agem contra o envergamento do carretel sob a força de gravidade.

Description

“CARRETEL PARA UMA CABEÇA DE COLHEITA AGRÍCOLA” Campo: [0001] Esta invenção se refere a colheitadeiras agrícolas. Em particular ela se refere a cabeças de colheita agrícola para colheitadeiras agrícolas. Mais particularmente, ela se refere a carretéis para cabeças de colheita agrícola.

Fundamentos: [0002] Colheitadeiras agrícolas, tais como colheitadeiras ceifadeiras-debulhadoras se deslocam através de culturas de colheita de campos agrícolas. As máquinas de colheita tipicamente têm uma cabeça de colheita agrícola disposta na frente da colheitadeira agrícola, que engata as plantas de colheita que estão na vertical. [0003] A cabeça de colheita agrícola funciona por separar os caules das plantas de colheita, adjacentes às suas raízes e transportar as plantas de colheita cortadas para dentro da colheitadeira agrícola para o processamento posterior. [0004] Existe uma necessidade de orientar as plantas de colheita para sobre a cabeça de colheita agrícola quando as raízes são separadas. Esta função é provida por um carretei. O carretei se estende lateralmente com relação à direção de deslocamento da colheitadeira agrícola. O carretei engata as porções superiores das plantas de colheita quando seus caules são separados, e empurra as porções superiores das plantas de colheita para trás de forma que as plantas de colheita cortadas são recebidas por um mecanismo de transporte sobre a cabeça de colheita agrícola. O mecanismo de transporte transporta as plantas de colheita cortadas para a colheitadeira agrícola, em que as plantas de colheita são processadas ulteriormente. [0005] O carretei de uma cabeça de colheita agrícola é geralmente na forma de tubo central que se estende lateralmente e é alongado. Vários tubos menores, comumente chamados hastes, são distribuídos equiangularmente em tomo da circunferência do tubo central. Essas hastes são geralmente espaçados equidistantemente a partir do tubo central. Cada um dos apoios de haste tem vários dedos que são espaçados equidistantemente um em relação ao outro. Esses dedos se estendem na mesma direção sobre cada haste. [0006] O tubo central é acionado em rotação, e, por sua vez, faz com que as hastes girem em tomo do eixo geométrico longitudinal do tubo central. Como cada haste deste envia e engata os topos das plantas de colheita não cortadas, os dedos sobre a haste impulsionam as plantas de colheita para trás e para sobre a superfície superior da cabeça de colheita agrícola. [0007] Nos anos recentes, cabeças de colheita agrícola foram feitas cada vez mais longas. Este comprimento aumentado exigiu que os tubos centrais fossem feitos mais rígidos, de forma que eles não se envergam no centro. Quando o tubo central enverga no centro, existe um risco que os dedos serão cortados por pela alongada faca movimentando-se em vaivém, que separa os caules das plantas de colheita adjacentes às raízes. [0008] Esta necessidade de maior rigidez devido ao comprimento é requerida pelo fato de que o tubo central é feito com um diâmetro maior, e frequentemente com também uma parede mais grossa. Isto, por sua vez, significa que a cabeça de colheita agrícola é não apenas mais pesada em proporção a seu comprimento, mas mais pesada devido à espessura de parede aumentada do tubo central e maior diâmetro do tubo central. [0009] Esse peso adicional, por sua vez, requer que a colheitadeira agrícola seja feita mais pesada para suportar este peso, em particular o alimentador sobre o qual a cabeça de colheita agrícola repousa, e os cilindros hidráulicos que elevam e abaixam o alimentador, e assim a cabeça de colheita agrícola. [00010] O que é requerido, portanto, é um carretei que seja mais leve em peso do que o arranjo de carretei tradicional. É um objetivo desta invenção o de prover tal carretei.

Sumário da Invenção: [00011] De acordo com um aspecto da invenção, um carretei para uma cabeça de' colheita agrícola compreende um tubo central tendo um eixo geométrico de rotação longitudinal. Uma pluralidade de apoios de haste é fixada a, e se estende, radialmente para fora a partir do tubo central. Cada um dos apoios de haste tem uma extremidade externa, à qual um suporte de haste é fixado. Uma haste é apoiada para rotação dentro de cada um dos suportes de haste. Um mancai de empuxo é provido em cada suporte de haste para comunicar uma carga axial do suporte de haste para a haste passando através do suporte de haste. [00012] De acordo com outro aspecto da invenção, um carretei para uma cabeça de colheita agrícola é provido, o carretei compreendendo: um tubo central que é alongado, que tem uma circunferência, e que tem um eixo geométrico de rotação; uma pluralidade de apoios de haste montada no tubo central e se estendendo para fora a partir do mesmo, em que os apoios de haste são espaçados longitudinalmente ao longo do comprimento do tubo central; uma pluralidade.de hastes que são alongados os e se estendem em paralelo ao tubo central, em que as hastes são- espaçadas em tomo da circunferência e ainda em que cada um das hastes é configurado para suportar uma pluralidade de dedos espaçados que são configurados para engatar os topos das plantas de colheita e mover os mesmos na direção para a cabeça de colheita agrícola; uma pluralidade de suportes de haste fixados às extremidades externas dos apoios de haste, em que cada um dos suportes de haste define uma abertura na qual um correspondente haste é suportado; em que os suportes de haste e as hastes são configurados como mancais de empuxo para comunicar uma carga axial nas hastes às extremidades dos apoios de haste para segurar as hastes em uma posição predeterminada entre si e em que os apoios de haste (são suficientemente rígidos para comunicar as forças aplicadas às suas extremidades para o tubo central e reduzir o envergamento do tubo central. [00013] Gada suporte de haste da pluralidade de suportes de haste pode ter uma primeira superfície de mancai disposta em um primeiro lado do suporte de haste e cada haste da pluralidade de hastes pode ter uma segunda superfície de mancai, e a primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai podem ser superfícies confrontantes e podem ser dispostas para se encostarem uma na outra para formar um primeiro mancai de empuxo dos mancais de empuxo. [00014] A primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai podem ser geralmente planas e podem ser perpendiculares a um eixo geométrico de rotação da haste. [00015] Cada suporte de haste pode ter uma terceira superfície de mancai disposta em um segundo lado do suporte de haste que é oposto ao primeiro lado do suporte de haste e cada haste pode ter uma quarta superfície de mancai, e a terceira superfície de mancai e a quarta superfície de mancai pode são voltadas uma para a outra e podem ser dispostas para se encostarem uma na outra para formar um segundo mancai de empuxo dos mancais de empuxo. [00016] A terceira superfície de mancai e a quarta superfície de mancai podem ser geralmente planas e podem ser perpendiculares ao eixo geométrico de rotação da haste. [00017] A segunda superfície de mancai pode ser formada em um anel anular que é fixado a, circunda, e se estende radialmente para fora a partir de uma superfície externa da dita cada haste, e a quarta superfície de mancai pode ser formada em um anel anular que é fixado a, circunda, e se estende radialmente para fora a partir da superfície externa da dita cada haste. [00018] A primeira superfície de mancai pode compreender uma primeira porção de superfície de mancai que é formada em uma primeira porção articulada do dito cada suporte de haste, e a primeira superfície de mancai pode compreender uma segunda porção de superfície de mancai que é formada em uma segunda porção articulada do dito cada suporte de haste, e a primeira porção articulada e a segunda porção articulada pode ser articuladamente acopladas juntas. [00019] A primeira porção de superfície de mancai e a segunda porção de superfície de mancai pode ser coplano e pode definam conjuntamente um anel anular que circunda uma superfície externa de cada haste. [00020] A terceira superfície de mancai pode compreender uma terceira porção de superfície de mancai que é formada na primeira porção articulada do dito cada suporte de haste, e a terceira superfície de mancai pode compreender uma quarta porção de superfície de mancai que é formada na segunda porção articulada do dito cada suporte de haste. [00021] A primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai do primeiro mancai de empuxo podem ser configuradas para resistir a uma única carga de empuxo de 200 lbf sem se romperem. [00022] A primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a uma única carga de empuxo 400 lbf sem se romperem. [00023] 12. Carretei de acordo com a reivindicação 11, em que a primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai do primeiro mancai de empuxo podem ser configuradas para resistir a uma única carga de empuxo 800 lbf sem se romperem. [00024] A primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai do primeiro mancai de empuxo podem ser configuradas para resistir a 360.000 ciclos de uma carga de 0 lbf a 100 lbf a 0 lbf sem se romperem. [00025] A primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai do primeiro mancai de empuxo podem ser configuradas para resistir a 360.000 ciclos de uma carga de 0 lbf a 200 lbf a 0 lbf sem se romperem. [00026] Uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central pode ser pelo menos 45 e o carretei pode ter um comprimento de pelo menos 20 pés (6 m). [00027] Uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central pode ser pelo menos 50 e o carretei pode ter um comprimento de pelo menos 25 pés (7,6 m). [00028] Uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central pode ser pelo menos 55 e o carretei pode ter um comprimento de pelo menos 30 pés (9,1 m).

Breve Descrição dos Desenhos: [00029] A Figura 1 ilustra uma colheitadeira agrícola com um carretei de acordo com a presente invenção. [00030] A Figura 2 ilustra o carretei da colheitadeira agrícola da Figura 1 em vista em perspectiva, com todos os outros componentes, incluindo os dedos de carretei, removidos. [00031] A Figura 3 é uma vista de detalhe em perspectiva fragmentada da extremidade esquerda do carretei mostrado na Figura 2. [00032] A Figura 4 é uma vista de detalhe em perspectiva fragmentada, ampliada, de uma porção central do carretei mostrado na Figura 3 . [00033] A Figura 5 é uma vista parcialmente explodida da extremidade externa de um apoio de carretei, um suporte de carretei, e uma haste mostrada na Figura 4.

Descrição Detalhada: [00034] Na Figura 1, uma colheitadeira agrícola 100 tem um alimentador 102 se estendendo à frente a partir da mesma em uma direção de deslocamento "V1'. Uma cabeça de colheita agrícola 104 é suportada na extremidade dianteira do alimentador 102. A cabeça de colheita agrícola 104 compreende uma faca movimentando-se em vaivém 106, que se estende substancialmente pela largura inteira da cabeça de colheita agrícola 104. Um carretei 108 é suportado sobre a cabeça de colheita agrícola 104 acima da faca movimentando-se em vaivém 106 e se estende substancialmente pela largura inteira da cabeça de colheita agrícola 104. [00035] As extremidades opostas do carretei 108 são suportadas sobre braços 110 (somente um é mostrado na Figura 1). Os braços 110 têm extremidades traseiras que são pivotadamente acopladas à armação 112 e se estendem à frente a partir da mesma. A armação se estende lateralmente e substancialmente pela largura inteira da cabeça de colheita agrícola 104. Cada braço 110 tem a cilindro hidráulico 114 associado ali com o que é disposto entre, e acoplado ao, o braço 110 e a armação 112, Os braços 110 (e, portanto, o carretei 108) são elevados e abaixados por estender e retrair cada cilindro hidráulico 114. [00036] As hastes 116 (seis neste exemplo) são suportadas em um tubo central 118. O tubo central 118 forma o elemento estrutural principal do carretei 108. O tubo central 118 é formado de aço ou de uma liga de alumínio. O tubo central pode ser circular em seção transversal. Ele pode ter seções planas definidas em sua superfície externa. Essas seções planas podem se estender em uma direção em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120. O tubo central pode ter recortes, fendas, aberturas, ou outras aberturas providas na superfície externa, por exemplo, para reduzir o peso do tubo central nas áreas nas quais o esforço não é grande. O tubo central pode ser adelgaçado sobre seu comprimento. O tubo central pode ter escoras ou braçadeiras ao longo de seu comprimento para acrescentar resistência adicional. [00037] Cada haste 116 é alongada e se estende lateralmente. Cada haste 116 é equiangularmente espaçada em tomo da circunferência do tubo central 118. Cada haste 116 é espaçada geralmente equidistantemente a partir de um eixo geométrico de rotação 120 do tubo central 118. As hastes 116 podem ser feitas de uma liga de alumínio ou aço. As hastes 116 podem ser tubulares. As hastes 116 podem ser sólidas em seção transversal. As hastes 116 podem ser circular em seção transversal. As hastes 116 podem ter estrias, cristas, ou seções planas formadas em suas superfícies externas. [00038] Uma pluralidade de dedos 122 é fixada a cada haste 116. A pluralidade de dedos 122 sobre cada haste 116 se estende na mesma direção geral, de forma que, quando a haste se aproxima às plantas de colheita, os dedos irão simultaneamente engatar os topos das plantas de colheita. [00039] Os dedos são estruturas unitárias de plástico, moldadas por injeção. Alternativamente, eles podem ser feitos de uma liga de alumínio ou aço. Os dedos podem compreender molas para permitir que eles se flexionem sob carga. Os dedos podem ser compostos de uma combinação de materiais diferentes, tais como a combinação de plástico, de aço, e de ligas de alumínio. [00040] Cada haste 116 é suportada sobre o tubo central 118 de forma que ele pode girar em tomo de um eixo geométrico longitudinal 124 quando ele simultaneamente translada em tomo do eixo geométrico de rotação 120. [00041] Nas Figuras 2-5, todos dos dedos 122 foram removidos por conveniência de ilustração. Cada dedo é fixado a uma haste em um correspondente suporte de dedo 123. Suportes de dedo 123 são distribuídos equidistantemente ao longo de substancialmente o inteiro comprimento de cada haste 116. Suportes de dedo 123 são geralmente formados em uma abertura ou depressão formada na superfície externa de cada haste 116. Os suportes de dedo 123 servem para orientar seus correspondentes dedos 122 de forma que todos dos dedos 122 sobre cada haste 116 se estendem para fora a partir da haste 116 na mesma direção. [00042] Na Figura 2, o carretei 108 compreende o tubo central 118, sete conjuntos 126 de apoio de haste 128, sete apoios de suporte de haste 130, seis hastes 116 associados com cada apoio de suporte de haste 130, e suportes de haste 132 fixados à extremidade de cada apoio de haste 128. [00043] O tubo central tem um eixo geométrico esquerdo 134 e um eixo geométrico direito 136 que são fixados à extremidade esquerda e à extremidade direita do tubo central 118 e se estendem para fora a partir do mesmo. O carretei 108 é suportado no eixo geométrico esquerdo 134 e no eixo geométrico direito 136 para rotação em tomo do eixo geométrico de rotação 120. Qúando referência é feita aqui ao “comprimento” ou “comprimento total” do carretei 108, este comprimento se refere à distância entre os dois braços que suportam as extremidades opostas do carretei. Na maioria dos casos, este será substancialmente o mesmo comprimento que o comprimento total das hastes 116 e o comprimento total do tubo central 118. [00044] Cada apoio de haste 128 é fixado em sua extremidade interna ao apoio de suporte de haste 130 sobre o tubo central 118 e se estende para fora a partir do mesmo. Cada um dos apoios de haste 128 em cada conjunto 126 de apoios de haste 128 é espaçado equiangularmente em tomo da circunferência do tubo central 118. Neste exemplo, uma vez que estão presentes seis apoios de haste 128 em cada conjunto 126 de suportes de haste 128, cada apoio de haste 128 é espaçado por 60° a partir de seu apoio de haste adjacente. [00045] Cada conjunto 126 de apoios de haste 128 é espaçado equidistante a partir de seu conjunto adjacente 126 de apoios de haste 128 ao longo do comprimento do tubo central 118. [00046] Uma manivela 138 é fixada à extremidade esquerda de cada haste 116. Uma manivela 140 é fixada à extremidade direita de cada haste 116. As hastes são giradas dentro de apoios de haste 132, através dos quais eles passam por pivotamento da manivela 13 8 e da manivela 140 com relação aos apoios de haste 132. Este movimento de pivotamento faz com que cada uma das duas hastes 116 gire simultaneamente com relação a todos dos apoios de haste 132 que suportam esta haste 116 sobre seu comprimento. Uma vez que estão presentes sete conjuntos 126 de apoios de haste 128, cada haste passa através de, e é suportado para rotação por, sete suportes de haste 132.

[00047] Cada apoio de haste 128 tem uma escora associada 142 que é fixada ao apoio de haste 128 e que é também fixada ao tubo central 118. A escora 142 se estende geralmente em uma direção axial. Este arranjo reforça o apoio de haste 128, ao qual a escora 142 é afixada, reduzindo assim a capacidade do suporte de haste ser flexionado para trás e para frente em uma direção axial (isto é, em uma direção geralmente em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120) na extremidade externa do apoio de haste 128. Nem todo o apoio de haste 128 tem uma escora associada 142. Por exemplo, na modalidade ilustrada na Figura 2, o conjunto de apoios de haste 128 localizado no centro do carretei não tem quaisquer escoras 142 associadas com o mesmo. [00048] Com referência à Figura 3 e à Figura 4, cada suporte de haste 133 é removivelmente fixado à extremidade externa de seu correspondente apoio de haste 128 por fixadores removíveis 144. Os fixadores removíveis 144 permitem que o suporte de haste 133 seja separado tanto da haste 116 que é suportado dentro do suporte de haste 133 quanto da extremidade externa do apoio de haste 128. Em um arranjo, os fixadores removíveis 144 são fixadores rosqueados. Em um arranjo, os fixadores removíveis 144 compreendem uma porca e um parafuso. [00049] Cada escora 142 é fixada a seu correspondente apoio de haste 128, preferivelmente, permanentemente, e por soldagem da escora 142 ao apoio de haste 128. Cada escora 142 é removivelmente fixada ao tubo central 118 com fixadores removíveis 146. Em um arranjo, os fixadores removíveis 146 são fixadores rosqueados. Em um arranjo, os fixadores removíveis 146 compreendem uma porca e um parafuso. [00050] O tubo central 118 compreende um suporte de escora 148 associado com cada escora 142. Cada suporte de escora 148 é fixado ao tubo central 118 e é configurado para engatar e ser fixado em uma escora associada 142. Em um arranjo, cada suporte de escora 148 é soldado ao tubo central 118 e inclui um flange 150 que se estende radialmente para fora a partir do eixo geométrico de rotação 120 do tubo central 118. [00051] Cada conjunto 126 de apoios de haste 128 é fixado a um suporte de haste 133 que é na forma de um anel anular. O suporte de haste 133 de cada conjunto 126 de apoio de haste 128 é fixado ao tubo central 118. Em um arranjo, o suporte de haste 133 é soldado ao tubo central 118. O suporte de haste 133 é geralmente plano, e situa-se em um plano geralmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação 120. Apoios de haste 128 são removivelmente fixados ao suporte de haste 133 por fixadores removíveis 154. Esses fixadores removíveis 154 seguram seus associados apoios de haste 128 em suas posições angulares relativas com relação ao tubo central 118. [00052] Cada apoio de haste 128 é geralmente em forma de U. Cada apoio de haste 128 tem a web 156 que é geralmente plano e se estende em um plano perpendicular ao eixo geométrico de rotação 120. Cada apoio de haste tem um flange dianteiro 158 que é fixado à borda dianteira da seção contínua 156 e se estende radialmente e geralmente em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120. Cada apoio de haste 128 tem um flange traseiro 160 que é fixado a uma borda traseira da seção contínua 156 e se estende radialmente e geralmente em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120. A seção contínua 156 de cada apoio de haste 128 é fixado ao suporte de haste 133. A escora 142 associada com cada apoio de haste 128 é fixada à seção contínua 156 deste apoio de haste 128 entre a extremidade interna do apoio de haste 128 onde o apoio de haste 128 é fixado ao tubo central, e a extremidade externa do apoio de haste 128 onde o suporte de haste 133 é localizado. [00053] Com referência à Figura 5, cada suporte de haste 133 é composto de duas porções articuladas 162 que são articuladamente acopladas juntas com um pino de articulação 164. Cada porção articulada 162 compreende um acoplamento articulado 166 localizado em uma extremidade externa da porção articulada 162. Cada porção articulada 162 compreende uma porção de tira 168 acoplada ao acoplamento articulado 166. A porção de tira 168 define um rebaixo semicircular 170 configurado para receber e suportar a porção da superfície externa semicircular 172 da haste 116. Cada porção articulada 162 compreende uma porção de montagem 174 que é acoplada à porção de tira 168 no lado oposto da porção de tira 168 a partir da porção articulada 162. Quando as duas porções articuladas 162 são fechadas, as porções de tira 168 definem uma abertura circular 163 se estendendo completamente em tomo da superfície externa semicircular da haste 116. [00054] Em um arranjo, os suportes de haste 132 são compostos de um polímero. O polímero pode compreender um plástico reforçado com fibras. O polímero pode compreender polietileno. O polímero pode compreender náilon. Em outro arranjo, os suportes de haste 132 são compostos de uma liga de alumínio. Em outro arranjo, os suportes de haste 132 são compostos de aço. [00055] Cada porção articulada 162 tem uma superfície de mancai 176 em um primeiro lado da porção articulada 162 que é geralmente plano e perpendicular ao eixo geométrico de rotação 120. A superfície de mancai 176 é voltada para uma direção geralmente em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120 e na direção para uma extremidade do tubo central 118. A superfície de mancai 176 é também orientada geralmente em paralelo ao eixo geométrico longitudinal 124 da haste 116 sobre o qual ele é montado. [00056] Cada porção articulada 162 tem uma superfície de mancai 178 localizada em um segundo lado da porção articulada 162 (que é oposto ao primeiro lado da porção articulada 162). A superfície de mancai 178 é voltada para uma direção geralmente em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120 e na direção para o centro longitudinal do tubo central 118. A superfície de mancai 178 é também orientada geralmente em paralelo ao eixo geométrico ' longitudinal 124 da haste 116 sobre o qual ele é montado. [00057] A superfície de mancai 176 é imediatamente adjacente a, e engata, uma primeira superfície de mancai correspondente 180 que é provida na haste 116. A superfície de mancai 178 é imediatamente adjacente a, e engata, uma segunda superfície de mancai 182 que é provida na haste 116. A primeira superfície de mancai correspondente 180 e a segunda superfície de mancai correspondente 182 são geralmente planas são e são orientadas em paralelo ao eixo geométrico de rotação 120 e em paralelo ao eixo geométrico longitudinal 124 da haste em que elas são providas. [00058] Em um arranjo, mostrado aqui, a primeira superfície de mancai correspondente 180 e a segunda superfície de mancai correspondente 182 são providas nas duas superfícies internas conírontantes de um primeiro anel anular 184, e um segundo anel anular 186, respectivamente. Uma ligeira folga (1-4 mm) é provida entre os anéis anulares e o suporte de haste para permitir que a haste 116 gire com relação ao suporte de haste. [00059] A superfície de mancai 176 e a primeira superfície de mancai correspondente 180 definem um mancai de empuxo que impede que o apoio de haste 133 translade ao longo da haste 116 em uma direção axial. A superfície de mancai 178 e a segunda superfície de mancai correspondente 182 definem um mancai de empuxo que impede que o apoio de haste 133 translade ao longo da haste 116 em uma segunda direção axial oposta a uma direção axial. [00060] Esses dois mancais de empuxo são definidos pelas superfícies de encosto sobre o suporte de haste e os anéis anulares da haste 116 são dimensionados para comunicar substanciais cargas de empuxo da ordem de pelo menos 100 libras-força mesmo quando a haste 116 gira dentro do suporte de haste. [00061] No arranjo ilustrado aqui, cada apoio de haste 133 define dois mancais de empuxo, um em cada lado do apoio de haste 133. Em um arranjo alternativo, cada suporte de haste pode definir um único mancai de empuxo capaz de comunicar empuxo a partir da haste 116 para o suporte de haste 133 em uma direção, mas não na outra direção. [00062] Desta maneira, um tubo central 118 tendo um menor diâmetro e uma parede mais fina pode ser provido, que é relativamente flexível. E este, mas para os mancais de empuxo arranjo, pode se envergar ou cair no centro por vários milímetros. Este envergamento é, em seu máximo no ponto médio longitudinal do tubo central 118. No arranjo descrito aqui, quando o tubo central começa a se envergar para baixo sob a força de gravidade, os apoios de haste 128 se estendendo para baixo a partir da base do tubo central 118 irão se estender, atingindo sua extensão máxima em suas extremidades mais externas onde os suportes de haste 132 são localizados. [00063] Ao invés de permitir que os apoios de haste 128 se estendam e permitir que o tubo central 118 envergue, os mancais de empuxo definidos entre as hastes 116 e os suportes de haste 132 exercem uma força para dentro sobre os suportes de haste que tem extremidades ,para segurar a extremidades dos suportes de haste juntas. Os mancais de empuxo comunicam esta força através da haste para apoios adjacentes de haste 132 por colocação da haste 116 em tensão. [00064] Uma vez que os suportes de haste são fixados ao tubo central e são providos com suficiente rigidez, esta tensão na haste 116 retendo os suportes de haste adjacentes em suas posições normais significantemente reduz qualquer envergamento pelo tubo central 118. [00065] De uma maneira similar, quando uma haste 116 gira para o topo do tubo central, o tubo central 118, por envergamento, tenderá a ventilar os apoios de haste 128 para dentro, e na direção um para outro em suas extremidades mais externas (mais superiores) onde os suportes de haste 132 são localizados. Os mancais de empuxo definidos pela haste 116 e os suportes de haste 132 que são localizados acima do tubo central resistirão a este envergamento por colocação das hastes 116 sob compressão. As hastes 116, através dos mancais de empuxo, empurrarão para fora sobre os suportes de haste 132, tendendo assim a reduzir o envergamento do tubo central 118. [00066] O arranjo de mancai de empuxo descrito acima permite que alguma da carga gravitacional sobre o carretei 108 seja transmitida para as hastes 116 através dos mancais de empuxo que são definidos entre os suportes de haste 132 e as hastes 116. Isto, por sua vez, permite que o tubo central 118 seja feito menor, mais leve, e, assim, mais flexível. [00067] Para qualquer dado comprimento de um carretei 108, a espessura de parede do tubo central 118 pode ser reduzida. Além disso, o diâmetro global do tubo central 118 pode também ser reduzido. A redução da espessura de parede do tubo central 118 e do diâmetro do tubo central 118 permite que a cabeça de colheita agrícola 104 seja reduzida em peso. [00068] Para realizar isto, as cargas de empuxo encontradas pelos mancais de empuxo devem ser suficientes para elevar o tubo central 118 e impedir que ele decaia ou se envergue sob o peso de gravidade. [00069] O arranjo específico dos mancais de empuxo pode variar com relação àquele que é mostrado aqui. Se pode mais bem entender o que um mancai de empuxo é no contexto deste pedido por meio da compreensão das cargas de empuxo que ele é capaz de exercer e permanecer não rompido, bem como a redução em resistência ou tamanho do tubo central que pode ser provido por uso do mancai de empuxo.

Carga máxima de uma só vez dos mancais de empuxo [00070] Os mancais de empuxo formados pelos suportes de haste 132 e as hastes 116 são dimensionados suficientemente a resistir a uma carga axial de tensão de uma só vez de pelo menos 200 lbf na haste 116, aplicada ao suporte de haste 133 sem que a haste 116 ou o suporte de haste 133 se rompam. - [00071] Em outro arranjo, os mancais de empuxo formados pelos suportes de haste 132 nas hastes 116 são dimensionados suficientemente a resistir a uma carga axial de tensão de uma só vez de pelo menos 400 lbf na haste 116, aplicada ao suporte de haste 133, sem que a haste 116 ou o suporte de haste 133 se rompam. [00072] Em outro arranjo, os mancais de empuxo formados pelos suportes de haste 132 e as hastes 116 são dimensionados de forma suficiente a resistir a uma carga axial de tensão de uma só vez de pelo menos 800 lbf na haste 116, aplicada ao suporte de haste 133, sem que a haste 116 ou o suporte de haste 133 se rompam.

Carregamento cíclico dos mancais de empuxo [00073] Os mancais de empuxo são também dimensionados suficientemente para permitir que a operação contínua do carretei por 360.000 rotações de carretei (uma operação típica de um ano) da colheitadeira agrícola com uma carga cíclica em que cada rotação de carretei constitui a ciclagem do mancai de empuxo sobre uma carga axial de tração que inicia em zero, então aumenta para 100 lbf em tensão, então cai para zero, então aumenta para - 100 lbf (isto é, compressão), então retoma para zero lbf (que é definida quando um ciclo completo em 100 lbf), sem que a haste 116 ou o suporte de haste 133 se rompa. [00074] Em outro arranjo, os mancais de empuxo são dimensionados suficientes para permitir que a mesma operação contínua ciclando de 0 lbf para 200 lbf para 0 lbf para -200 lbf para 0 lbf, sem que a haste 116 ou o suporte de haste 133 se rompa. [00075] Em outro arranjo, os mancais de empuxo são dimensionados suficientes para permitir a mesma operação contínua, ciclando em lugar de 0 suporte de haste 133 se rompa.

Relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central [00076] Pela provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, no qual a carga gravitacional que normalmente defleteria o tubo central é transferida para as hastes, os suportes de haste e apoio de haste, a relação entre o comprimento de tubo central dividida pelo diâmetro externo de tubo central (isto é, o comprimento do tubo central para com o diâmetro do tubo central) pode ser reduzida significantemente. [00077] As relações da técnica anterior entre o comprimento do tubo central e o diâmetro do tubo central variam de 30-40 para carretéis que têm 20 pés (6 m). As relações da técnica anterior entre o comprimento do tubo central e o diâmetro do tubo central variam de 35-45 para carretéis que têm 30 pés (9,1 m) e 42-53 para carretéis que têm 35 pés (10,6 m). [00078] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central pode ser pelo menos 45, altemativamente pelo menos 55. Alternativamente, elas podem ser pelo menos 65 para carretéis na faixa de 20-25 pés (6 a 7,6 m). [00079] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central pode ser pelo menos 50, alternativamente pelo menos 60, e altemativamente pelo menos 70 para carretéis na faixa de 25-30 pés (7,6 a 9,1 m). [00080] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, as relações entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central podem ser pelo menos 55 para carretéis na faixa de 30-35 pés (9,1 a 10,6 m). Altemativamente, elas podem ser pelo menos 65 para carretéis na faixa de 30-35 pés. Altemativamente, elas podem ser pelo menos 75 para carretéis na faixa de 30-35 pés (9,1 a 10,6 m). [00081] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, as relações entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central podem ser pelo menos 60 para carretéis com um comprimento maior do que 35 pés (10,6 m). [00082] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, as relações entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central podem ser pelo menos 72 para carretéis com um comprimento maior do que 35 pés (10,6 m). [00083] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, as relações entre comprimento de tubo central e diâmetro de tubo central podem ser pelo menos 85 para carretéis com um comprimento maior do que 35 pés (10,6 m).

Relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede [00084] Uma vez que o arranjo de mancai de empuxo descrito aqui permite o uso de um tubo central tendo um menor diâmetro externo em relação ao comprimento do carretei, resistência adicional pode ser provida para o carretei por aumento da espessura de parede do tubo central em relação ao diâmetro externo do tubo central, enquanto que é ainda reduzido o peso total do tubo central 118 em comparação com a técnica anterior. [00085] As relações da técnica anterior entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede são tipicamente 80-95 para carretéis com um comprimento total na faixa de 20-25 pés (6 a 7,6 m). [00086] As relações da técnica anterior entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede variam entre 100-125 para carretéis com um comprimento total na faixa de 30-35 pés (9,1 a 10,6 m), [00087] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 75 para carretéis na faixa de 20-25 pés (6 a 7,6 m). [00088] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 68 para carretéis na faixa de 20-25 pés (6 a 7,6 m). [00089] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 63 para carretéis na faixa de 20-25 pés (6 a 7,6 m). [00090] Significantes aperfeiçoamentos podem também ser providos para carretéis de comprimento até mesmo maior. [00091] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 80 para carretéis com um comprimento na faixa de 25-50 pés (7,6 a 15,2 m). [00092] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 72 para carretéis com um comprimento na faixa de 25-50 pés (7,6 a 15,2 m). [00093] Por meio da provisão do arranjo de mancai de empuxo descrito aqui, a relação entre diâmetro externo de tubo central e espessura de parede pode ser reduzida para não mais do que 65 para carretéis com um comprimento na faixa de 25-50 pés (7,6 a 15,2 m).

Claims (17)

1. Carretei para uma cabeça de colheita agrícola (104), o carretei caracterizado pelo fato de que compreende: um tubo central (118) que é alongado, que tem uma circunferência, e que tem um eixo geométrico de rotação (120); uma pluralidade de apoios de haste (128) montados no tubo central (118) e se estendendo para fora a partir do mesmo, em que os apoios de haste são espaçados longitudinalmente ao longo do comprimento do tubo central (118); uma pluralidade de hastes (116) que são alongados e se estendem em paralelo ao tubo central (118), em que as hastes (166) são espaçados em tomo da circunferência e ainda em que cada um das hastes (116) é configurada para suportar uma pluralidade de dedos espaçados (122) que são configurados para engatar os topos das plantas de colheita e movê-los na direção para a cabeça de colheita agrícola (104); uma pluralidade de suportes de haste (132) fixados às extremidades externas dos apoios de haste (128), em que cada um dos suportes de haste define uma abertura na qual uma correspondente haste (116) é suportada; em que os suportes de haste (132) e as hastes (166) são configurados como mancais de empuxo para comunicar uma carga axial nas hastes (116) às extremidades dos suportes de haste (128) para segurar as hastes em uma posição predeterminada entre si e em que os suportes de haste (são suficientemente rígidos para comunicar as forças aplicadas às suas extremidades para o tubo central (118) e reduzir o envergamento do tubo central (118).

2. Carretei de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada suporte de haste (132) da pluralidade de suportes de haste (132) tem uma primeira superfície de mancai (176) disposta em um primeiro lado do apoio de haste (128) e em que cada haste (166) da pluralidade de hastes (116) tem uma segunda superfície de mancai (180), e ainda em que a primeira superfície de mancai e a segunda superfície de mancai são superfícies confrontantes e são dispostas para se encostarem uma na outra para formar um primeiro mancai de empuxo dos mancais de empuxo.

3. Carretei de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) são geralmente planas e são perpendiculares a um eixo geométrico de rotação (124) da haste (116).

4. Carretei de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dito cada suporte de haste (132) tem uma terceira superfície de mancai (178) disposta em um segundo lado do suporte de haste (132) que é oposto ao primeiro lado do suporte de haste (132) e em que a dita cada haste (116) tem uma quarta superfície de mancai (182), e ainda em que a terceira superfície de mancai e a quarta superfície de mancai são voltadas uma para a outra e são dispostas para se encostarem uma na outra para formar um segundo mancai de empuxo dos mancais de empuxo.

5. Carretei de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a terceira superfície de mancai (178) e a quarta superfície de mancai (182) são geralmente planas e são perpendiculares ao eixo geométrico de rotação (124) da haste (116).

6. Carretei de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície de mancai (180) é formada em um anel anular (184) que é fixada a, circunda, e se estende radialmente para fora a partir de uma superfície externa da dita cada haste (116), e em que a quarta superfície de mancai (182) é formada em um anel anular (186) que é fechar a, circunda, e se estende radialmente para fora a partir da superfície externa do dito cada haste (116).

7. Carretei de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita primeira superfície de mancai (176) inclui uma primeira porção de superfície de mancai que é formada em uma primeira porção articulada (162) do dito cada suporte de haste (132), e ainda em que a dita primeira superfície de mancai (176) inclui uma segunda porção de superfície de mancai que é formada em uma segunda porção articulada (162) do dito cada suporte de haste (132), e ainda em que a primeira porção articulada (162) e a segunda porção articulada (162) são articuladamente acopladas juntas.

8. Carretei de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita primeira porção de superfície de mancai e a dita segunda porção de superfície de mancai são coplanares e definam conjuntamente um anel anular que circunda uma superfície externa da dita cada haste (116).

9. Carretei de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita terceira superfície de mancai (178) inclui uma terceira porção de superfície de mancai que é formada na primeira porção articulada (162) do dito cada suporte de haste (132), e ainda em que a dita terceira superfície de mancai (178) inclui uma quarta porção de superfície de mancai que é formada na segunda porção articulada (162) do dito cada suporte de haste (132).

10. Carretei de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a uma única carga de empuxo de 200 lbf sem se romperem.

11. Carretei de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a uma única carga de empuxo 400 lbf sem se romperem.

12. Carretei de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a uma única carga de empuxo 800 Ibf sem se romperem.

13. Carretei de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a 360.000 ciclos de uma carga de 0 Ibf a 100 lbf a 0 lbf sem se romperem.

14. Carretei de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de mancai (176) e a segunda superfície de mancai (180) do primeiro mancai de empuxo são configuradas para resistir a 360.000 ciclos de uma carga de 0 lbf a 200 lbf a 0 lbf sem se romperem.

15. Carretei de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central é pelo menos 45 e em que o carretei tem um comprimento de pelo menos 20 pés (6 m).

16. Carretei de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central é pelo menos 50 e em que o carretei tem um comprimento de pelo menos 25 pés (7,6 m).

17. Carretei de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma relação entre comprimento de tubo central e diâmetro externo de tubo central é pelo menos 55 e em que o carretei tem um comprimento de pelo menos 30 pés (9,1 m).