BR102014013015A2 - sistema de giro aplicado nas quatro rodas para colheitadeiras de cana de açúcar - Google Patents

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Abstract

resumo patente de invenção: "sistema de giro aplicado nas quatro rodas para colheitadeiras de cana de açúcar". a presente invenção refere-se a um sistema de giro acionado por cilindros hidráulicos aplicado nas quatro rodas para colheitadeiras, onde a colheitadeira de cana de açúcar (80) compreende um eixo traseiro (23) e um eixo dianteiro (24), com rodados de pneus (9) associados aos eixos (23, 24), onde o eixo traseiro (23) e o eixo dianteiro (24) possuem um sistema de giro, o de eixo traseiro (23) acionado por um cilindro hidráulico traseiro (1) de dupla ação e o de eixo dianteiro (24) acionado por um cilindro hidráulico dianteiro (11) de dupla ação, os cilindros hidráulicos (1, 11), recebendo um fluxo de óleo através de pelo menos um divisor de fluxo (61) conectado a um orbitrol (65) acionado por um volante (60) da colheitadeira (80), o fluxo de óleo recebido pelo divisor de fluxo (61) sendo proporcional a um fator relacionado ao giro do volante (60), o sistema de giro possibilitando o giro dos rodados de pneus (9) em uma amplitude de 0,5 a 40 graus, para a direita ou para a esquerda, em relação ao eixo geométrico longitudinal da colheitadeira (80). 21411599v1 1/1 21411599v1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE GIRO APLICADO NAS QUATRO RODAS PARA COLHEI-TADEIRAS DE CANA DE AÇÚCAR". [001] A presente invenção refere-se a um sistema de giro acionado por cilindros hidráulicos aplicado nas quatro rodas para colheita-deiras de cana de açúcar com rodados de pneus.
Descrição do estado da técnica [002] As máquinas colheitadeiras de cana de açúcar utilizam rodados de pneus ou esteiras rodantes como forma de rolagem da co-Iheitadeira sobre o canavial. Ambos os sistemas apresentam vantagens e desvantagens. [003] As colheitadeiras de cana de açúcar que utilizam as esteiras rodantes são caras, pesadas e exigem manutenção periódica, a-lém de possuírem vida útil muito inferior em comparação a utilização de rodados de pneus. [004] A colheitadeira de cana de açúcar com rodados de pneus, normalmente, possui tração em um dos eixos, dianteiro ou traseiro e direção no outro. Pode ser também disponibilizada com tração total, porém a direção está vinculada a um único eixo. [005] A utilização de rodados de pneus é menos onerosa, mais leve e dispensa manutenção, no entanto, existe uma dificuldade na realização de manobras de curva, já que estas colheitadeiras exigem um raio de giro maior. [006] Já são conhecidos do estado da técnica diversos tipos de sistemas de giro aplicados em colheitadeiras, como, por exemplo, o sistema descrito no documento de patente MU 8501436-2, que trata de um chassi para colheitadeiras com suspensão flexível, o qual possibilita a articulação do eixo dianteiro e do eixo traseiro de uma colheitadeira de grãos. No entanto, o sistema descrito no documento tem como foco a suspensão do chassi e apresenta um sistema de giro dife- rente do proposto no presente pedido de patente. [007] Outra tentativa de solucionar o problema do raio de giro das colheitadeiras é apresentada no documento do estado da técnica PI 0400321-7, o qual utiliza um pivotamento central do sistema de giro aplicado ao eixo dianteiro, que modifica o raio de giro, porém ainda apresenta um raio de giro maior do que o proposto neste pedido de patente. [008] Ainda podemos citar os documentos US 5,031,392, US 5,303,533 e US 4,270,337 que representam no estado da técnica colheitadeiras com rodados de pneus e sistema de giro empregado apenas em um dos eixos. [009] O sistema proposto no presente pedido de patente possibilita a articulação dos quatro rodados de pneus, conseguindo desta maneira um raio de giro menor do que o representado no estado da técnica e ainda preserva as vantagens que a utilização de rodados de pneus oferece.
Objetivos da invenção [0010] Primeiramente, o objetivo da invenção é diminuir o raio de giro requerido para as manobras de fim de rua, momento em que a colheitadeira sai da rua de cana de açúcar colhida, entra no carreador entre os talhões de plantações e retorna para próxima rua de cana de açúcar a ser colhida. [0011] Outro objetivo da invenção é facilitar e agilizar os realinha-mentos necessários da colheitadeira dentro da operação de colheita da cana de açúcar.
Breve descrição da invenção [0012] A presente invenção tem por objeto um sistema de giro a-plicado nas quatro rodas para colheitadeiras de cana de açúcar, onde a colheitadeira de cana de açúcar compreende um eixo traseiro e um eixo dianteiro com rodados de pneus associados aos eixos. [0013] O eixo traseiro e o eixo dianteiro possuem um sistema de giro, sendo o sistema de giro do eixo traseiro acionado por um cilindro hidráulico traseiro de dupla ação e o sistema de giro do eixo dianteiro acionado por um cilindro hidráulico dianteiro de dupla ação. [0014] Os cilindros hidráulicos, traseiro e dianteiro, recebem um fluxo de óleo através de pelo menos um divisor de fluxo conectado a um orbitrol, acionado por um volante da colheitadeira de cana de açúcar. [0015] O fluxo de óleo recebido pelo divisor de fluxo é proporcional a um fator relacionado ao giro do volante, enquanto o sistema de giro possibilita o giro dos rodados de pneus em uma amplitude de 0,5 a 40 graus, para a direita ou para a esquerda, em relação ao eixo geométrico longitudinal da colheitadeira de cana de açúcar. [0016] O eixo dianteiro compreende um par de mangas de eixo e um par de pinos de montagem para um sistema de suspensão. [0017] Cada rodado de pneu do eixo traseiro possui um par de pinos centrais de giro, os pinos centrais sendo fixados a uma chapa estrutural por travas e porcas, montadas em mancais, compreendendo suportes para giro e suportes para um sistema de tração. [0018] O cilindro hidráulico dianteiro possui um sistema pres-são/retorno no lado direito e um sistema de pressão/retorno do lado esquerdo, e o cilindro hidráulico traseiro possui um sistema de pressão/retorno do lado direito e um sistema de pressão/retorno do lado esquerdo, sendo esse sistema alimentado pelo divisor de fluxo. [0019] O cilindro hidráulico dianteiro está associado a um pistão duplo dianteiro e o cilindro hidráulico traseiro está associado a um pistão duplo traseiro. [0020] Os sistemas de pressão/retorno dos cilindros hidráulicos são capazes de possibilitar o deslocamento dos pistões duplos para a esquerda ou para a direita. [0021] O pistão duplo dianteiro, associado ao eixo dianteiro, possui suas extremidades conectadas a um primeiro par de braços maiores, por um primeiro par de articulações, e as extremidades dos braços maiores conectadas a um primeiro par de braços menores, por um segundo par de articulações, sendo cada braço menor conectado a um eixo de um cubo de roda. [0022] O pistão duplo traseiro, associado ao eixo traseiro, possui suas extremidades conectadas a um segundo par de braços maiores, por um terceiro par de articulações, e as extremidades dos braços maiores conectadas a um segundo par de braços menores, por um quarto par de articulações, sendo cada braço menor conectado a uma articulação de giro.
Descrição resumida das figuras [0023] O sistema de giro aplicado nas quatro rodas para colheita-deiras de cana de açúcar, proposto pela presente invenção, pode ser mais bem compreendido através da seguinte descrição detalhada que é baseada nas figuras abaixo listadas: [0024] Figura 1 -Vista superior do sistema de giro na posição central. [0025] Figura 2 - Vista superior do sistema de giro na posição articulada para manobra de curva à direita. [0026] Figura 3 - Vista superior do sistema de giro na posição articulada para manobra de curva à esquerda. [0027] Figura 4 - Vista do eixo traseiro da colheitadeira de cana de açúcar. [0028] Figura 5 -Vista do raio de giro da colheitadeira de cana de açúcar. [0029] Figura 6 - Vista em detalhe do sistema de giro do eixo traseiro.
Descrição detalhada das figuras [0030] Como pode ser observado na figura 1, o sistema de giro aplicado nas quatro rodas para colheitadeiras de cana de açúcar 80 está representado em uma posição central e compreende um eixo traseiro 23 e um eixo dianteiro 24, com rodados de pneus 9, associados aos eixos 23, 24. [0031] O eixo traseiro 23 e o eixo dianteiro 24 possuem um sistema de giro, sendo o sistema de giro do eixo traseiro 23 acionado por um cilindro hidráulico traseiro 1 de dupla ação e o sistema de giro do eixo dianteiro 24 acionado por um cilindro hidráulico dianteiro 11 de dupla ação. [0032] Os cilindros hidráulicos, traseiro 1 e dianteiro 11, recebem um fluxo de óleo através de pelo menos um divisor de fluxo 61 conectado a um orbitrol 65 acionado por um volante 60 da colheitadeira de cana de açúcar 80. [0033] O fluxo de óleo recebido pelos divisores de fluxo 61 é proporcional a um fator relacionado ao giro do volante 60, dessa forma o sistema de giro possibilita o giro dos rodados de pneus 9 em uma amplitude de 0,5 a 40 graus, para a direita ou para a esquerda, em relação ao eixo geométrico longitudinal da colheitadeira de cana de açúcar 80. [0034] Ainda na figura 1, podemos observar que o cilindro hidráulico dianteiro 11 possui um sistema pressão/retorno dianteiro do lado direito 12D e um sistema de pressão/retorno dianteiro do lado esquerdo 12E, e o cilindro hidráulico traseirol possui um sistema de pressão/retorno traseiro do lado direito 2D e um sistema de pressão/retorno traseiro do lado esquerdo 2E, sendo esse sistema alimentado pelo divisor de fluxo 61. [0035] Na configuração preferencial da invenção, mostrada na figura 1, uma saída do divisor de fluxo 61 alimentará a pressão dianteira do lado esquerdo 12E do cilindro hidráulico dianteiro 11 e o retorno traseiro do lado direito 2D do cilindro hidráulico traseiro. A outra saída do divisor de fluxo 61 alimentará o retorno dianteiro do lado direito 12D do cilindro hidráulico dianteiro 11 e a pressão traseira do lado esquerdo 2E do cilindro hidráulico traseiro 1. [0036] Na figura 2, podemos observar que o cilindro hidráulico dianteiro 11 está associado a um pistão duplo dianteiro 12 e o cilindro hidráulico traseiro 1 está associado a um pistão duplo traseiro 2. [0037] Os sistemas de pressão/retorno 2E, 2D, 12E, 12D dos cilindros hidráulicos 1,11, mostrados na figura 1, possibilitam o deslocamento dos pistões duplos2, 12 para a esquerda ou para a direita, mostrados na figura 2. [0038] No caso do operador girar o volante 60 para fazer uma manobra de curva à direita, como mostrado na figura 2, o orbitrol 65 acionará o cilindro hidráulico dianteiro 11, fazendo com que o pistão duplo dianteiro12 aumente no lado esquerdo 13 e encurte no lado direito 14, transmitindo o movimento de giro aos rodados de pneus 9, através das articulações 51, 52, 53, 54, mostradas na figura 3, e dos braços 15, 16, 17, 18, mostrados na figura 2. [0039] Ainda na manobra de curva à direita, o orbitrol 65 acionará também o cilindro hidráulico traseiro 1, que terá seu movimento proporcional ao cilindro hidráulico dianteiro 11. [0040] O orbitrol 65 acionará o cilindro hidráulico traseiro 1, fazendo com que o pistão duplo traseiro 2 aumente no lado direito 4 e encurte no lado esquerdo 3 transmitindo o movimento de giro aos rodados de pneus 9, através das articulações 41, 42, 43, 44, mostradas na figura 3, e dos braços 5, 6, 7, 8, mostrados na figura 2. [0041] A manobra de curva à esquerda, observada na figura 3, terá a mesma configuração da manobra de curva à direita, a única diferença estará no deslocamento dos cilindros hidráulicos 1,11 que será o inverso. O pistão duplo dianteiro 12 aumentará no lado direito 14 e encurtará no lado esquerdo 13, assim como o pistão duplo traseiro 2 aumentará no lado esquerdo 3 e encurtará no lado direito 4. [0042] Podemos observar ainda na figura 2, o eixo dianteiro 24 compreendendo um par de mangas de eixo 33 e um par de pinos de montagem 34 para um sistema de suspensão. [0043] O eixo traseiro 23 e a colheitadeira de cana de açúcar 80 são mostrados na figura 4. [0044] A figura 5 traz a representação das ruas de cana 90 e de como é feita a movimentação da colheitadeira de cana de açúcar 80 por entre as ruas de cana 90. Podemos observar o raio de giro interno à curva 95 e o raio de giro externo à curva 100, obtido através do sistema de giro dos rodados de pneus 9. [0045] O detalhamento do eixo traseiro 23 está representado na figura 6, em que cada rodado de pneu 9 compreende um par de pinos centrais de giro 71, os quais são fixados a uma chapa estrutural 22 por luvas 72, montadas em mancais 74, compreendendo suportes para giro 21 e suportes para um sistema de tração 10. [0046] Uma possível configuração da presente invenção se faz com o uso de cilindros escravos. Ao girar o volante 60, o fluxo de óleo enviado pelo orbitrol 65, podendo conter ou não os divisores de fluxo 61, alimentará o sistema de pressão/retorno dianteiro do lado esquerdo 12E do cilindro hidráulico dianteiro 11, saindo pelo sistema de pressão/retorno dianteiro do lado direito 12D do cilindro hidráulico dianteiro 11 e entrando no sistema de pressão/retorno traseiro do lado direito 2D do cilindro hidráulico traseiro 1 e saindo pelo sistema de pressão/retorno traseiro do lado esquerdo 2E do cilindro hidráulico traseiro 1. [0047] Essa configuração irá gerar uma movimentação igual à descrita na configuração preferencial, transmitindo o movimento de giro aos rodados de pneus 9. O fator relativo ao giro de um eixo em relação ao outro fica pré-determinado pelos diâmetros das seções dos cilindros hidráulicos 1, 11 e pela diferença no fluxo enviada pelo orbi-trol 65 e divisor de fluxo 61. [0048] Em outra configuração possível da presente invenção, o giro dos rodados de pneus 9 traseiros é liberado somente quando o giro dos rodados de pneus 9 dianteiros atinge um determinado valor de ângulo (que pode variar de 0,5 a 40 graus) maior do que o ângulo necessário para pequenos alinhamentos durante a colheita. Dessa forma, o giro dos rodados de pneus 9 traseiros somente será liberado para grandes ajustes ou manobras, facilitando assim a operação da colheitadeira de cana de açúcar 80. [0049] Essa configuração entre os rodados de pneus 9 trasei-ros/dianteiros, mostrada acima, pode também ser aplicada em relação aos rodados de pneus 9 dianteiros/traseiros, esquerdos/direitos e direi-tos/esquerdos, nas quais um rodado de pneu 9 somente será liberado quando o outro rodado de pneu 9 atingir um determinado valor de ângulo, maior que o ângulo necessário para pequenos alinhamentos durante a colheita. [0050] O sistema de giro aplicado nas quatro rodas possibilita que as colheitadeiras de cana de açúcar 80 sejam utilizadas com maior rendimento e eficiência, principalmente em canaviais que possuem ruas de curta distância, que necessitam de um maior número de manobras de curvas, e em canaviais com carreadores estreitos, onde as colheitadeiras podem pisotear as ruas colhidas ou invadir o canavial a ser colhido para conseguir fazer a manobra de curva. [0051] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, inclusive os possíveis equivalentes.

Claims (8)

1 -Sistema de giro aplicado nas quatro rodas para colheita-deiras de cana de açúcar, onde a colheitadeira de cana de açúcar (80) compreende um eixo traseiro (23) e um eixo dianteiro (24), com rodados de pneus (9) associados aos eixos (23, 24), caracterizado pelo fato de que o eixo traseiro (23) e o eixo dianteiro (24) possuem um sistema de giro, sendo o sistema de giro do eixo traseiro (23) acionado por um cilindro hidráulico traseiro (1) de dupla ação e o sistema de giro do eixo dianteiro (24) acionado por um cilindro hidráulico dianteiro(11) de dupla ação, os cilindros hidráulicos, traseiro (1) e dianteiro (11), recebendo um fluxo de óleo através de pelo menos um divisor de fluxo (61) conectado a um orbitrol (65) acionado por um volante (60) da colheitadeira de cana de açúcar (80), o fluxo de óleo recebido pelo divisor de fluxo (61) sendo proporcional a um fator relacionado ao giro do volante (60), o sistema de giro possibilitando o giro dos rodados de pneus (9) em uma amplitude de 0,5 a 40 graus, para a direita ou para a esquerda, em relação ao eixo geométrico longitudinal da colheitadeira de cana de açúcar (80).
2 - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo dianteiro (24) compreende um par de mangas de eixo (33) e um par de pinos de montagem (34) para um sistema de suspensão.
3 - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada rodado de pneu (9) do eixo traseiro (23) possui um par de pinos centrais de giro (71), os pinos centrais sendo fixados a uma chapa estrutural (22) por luvas (72), montadas em mancais (74), compreendendo suportes para giro (21) e suportes para um sistema de tração (10).
4 - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cilindro hidráulico dianteiro (11) possui um sistema pressão/retorno dianteiro do lado direito (12D) e um sistema de pres-são/retorno dianteiro do lado esquerdo (12E), e o cilindro hidráulico traseiro (1) possui um sistema de pressão/retorno traseiro do lado direito (2D) e um sistema de pressão/retorno traseiro do lado esquerdo (2E), sendo esse sistema alimentado pelo divisor de fluxo (61).
5 - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cilindro hidráulico dianteiro (11) está associado a um pistão duplo dianteiro (12) e o cilindro hidráulico traseiro (1) está associado a um pistão duplo traseiro (2).
6 - Sistema de acordo com as reivindicações 4 e 5, caracterizado pelo fato de que os sistemas de pressão/retorno (2E, 2D, 12E, 12D) dos cilindros hidráulicos (1, 11) são capazes de deslocar os pistões duplos (2, 12) para a esquerda ou para a direita.
7 - Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pistão duplo dianteiro (12), associado ao eixo dianteiro (24), possui suas extremidades (13, 14) conectadas a um primeiro par de braços maiores (15, 16), por um primeiro par de articulações (51, 52), e as extremidades dos braços maiores (15, 16) conectadas a um primeiro par de braços menores (17, 18), por um segundo par de articulações (53, 54), sendo cada braço menor (17, 18) conectado a um eixo (31) de um cubo de roda (32).
8 - Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pistão duplo traseiro (2), associado ao eixo traseiro (23), possui suas extremidades (3, 4) conectadas a um segundo par de braços maiores (5, 6), por um terceiro par de articulações (41, 42), e as extremidades dos braços maiores (5, 6) conectadas a um segundo par de braços menores (7, 8), por um quarto par de articulações (43, 44), sendo cada braço menor (7, 8) conectado a uma articulação de giro (45, 46).
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