BR102015031097B1

BR102015031097B1 - sistema de fechamento de sulco para um plantador de semente agrícola

Info

Publication number: BR102015031097B1
Application number: BR102015031097-8A
Authority: BR
Inventors: Brian Anderson; Johnathon Dienst; Ryan Raetzman; Marvin Prickel
Original assignee: Cnh Industrial America Llc
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2020-12-01
Also published as: US20170280618A1; US9706703B2; CA2913563A1; US20160165788A1; US10219427B2; BR102015031097A2; CA2913563C

Abstract

SISTEMA DE FECHAMENTO INDEPENDENTE COM FORÇA DESCENDENTE AJUSTÁVEL. Um sistema de fechamento de sulco para um plantador de semente agrícola fornece fechamento de solo e pressão de solo que são controlados por sistemas de pressão ou força descendente ajustável, independentes, que reagem a uma estrutura ou elemento de armação comum. Os sistemas de força descendente ajustável podem ser manualmente controlados, eletronicamente controlados e/ou parte de um sistema de circuito fechado. Um batente descendente, que também pode ser ajustável, pode ser usado para limitar a força máxima dos sistemas de pressão descendente ajustável.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se genericamente a agricultura, e em particular, a sistemas e métodos para fechar sulcos produzidos durante semeadura agrícola.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Plantadores de sementes agrícolas produzem tipicamente um ou mais sulcos, ou entalhes estreitos feitos na terra, para plantar sementes em fileiras. Após produzir um sulco, o plantador de semente medirá tipicamente e depositará sementes no sulco em intervalos aproximados para equilibrar um número máximo de plantas em uma fileira de plantio com um espaçamento mínimo entre plantas para crescimentoótimo e colheita.

[003] Após depositar sementes em um sulco, plantadores de semente tipi-camentearrastarão solo a partir detrás para fechar o sulco usando um sistema de fechamento de solo. A seguir, plantadores de semente pressionarão tipicamente o solo arrastado para baixo, para sobre o sulco coberto, utilizando um sistema de prensar solo, para maximizar o contato entre as sementes e o solo e assegurar estabilidade de solo para crescimento da planta.

[004] Plantadores de semente atuais têm uma relação dependente ou semi- independente entre fechamento de solo e prensagem de solo. Por exemplo, a publicação do pedido de patente norte-americana no. 2013/0206431 A1, intitulado “Furrow Closing Assembly and Method,” descreve uma disposição na qual uma mola de compressão associada a discos de fechamento reage contra um braço oscilante de roda de prensar, que, por sua vez, reage contra uma armação através de uma mola de extensão. Entretanto, devido a um componente deslocar o outro, tais plantadores de semente podem ser menos eficazes em ambientes tendo solo relativamente firme e, portanto exigem forças de fechamento relativamente elevadas.

[005] O que é necessário é um sistema de fechamento e prensagem de solo para um plantador de semente no qual ajuste de fechamento de solo não afeta substancialmente prensagem de solo, e ajuste de prensagem de solo não afeta substancialmente ajuste de fechamento de solo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Os presentes inventores reconheceram que fechamento de solo e prensagem de solo podem ser vantajosamente controlados por sistemas de força descendente ajustável independentes que reagem com uma estrutura ou elemento de armação comum. Os sistemas de pressão ou força descendente ajustável podem ser manualmente controlados, eletronicamente controlados e/ou parte de um sistema de circuito fechado. Um batente descendente, que também pode ser ajustável, pode ser usado para limitar a força máxima dos sistemas de pressão descendente ajustável.

[007] Por conseguinte, fechamento de solo e prensagem de solo podem atuar independentemente entre si com cada reagindo com um elemento de armação comum. Um sistema de pressão descendente ajustável, como um cilindro hidráulico ou pneumático, mola helicoidal, air bag e/ou dispositivo similar conhecido na técnica, pode ser usado para sintonizar ajuste. Uma variedade de sistemas de pressão descendente pode ser usada.

[008] Um batente descendente pode ser usado, por exemplo, para impedir que discos de fechamento sejam enterrados se força para baixo em demasia for adicionada. Com o batente descendente no lugar, força descendente adicional pode ser acrescentada para assegura que os discos de fechamento podem forçar uma vala fechada sem romper a semente em solos difíceis de fechar.

[009] Além disso, cilindros ajustáveis podem ser usados para aplicar força para qualquer ou ambos os componentes de fechamento independentes. O uso de ar ou qualquer fluido não compressível pode ser usado para aplicar força eficaz no componente de fechamento específico. O sistema pode utilizar o batente descendente para ajudar a impedir que os sistemas de fechamento sejam enterrados ao aplicar forças mais elevadas para ajudar a fechar solo relativamente firme que requerforças de fechamento relativamente elevadas.

[010] O sistema pode permitir ajustes em movimento enquanto move ao longo de uma superfície da terra. Também, o sistema pode permitir ajustes de montagem mais precisos que não exigem alteração com a profundidade de plantio. O batente descendente pode ajustavelmente permitir força adicional sem romper a semente na vala.

[011] Um sistema de controle pode ser usado para sentir e/ou ajuste qualquer um dos sistemas de força descendente ajustável. O sistema de controle pode ser controlado, por exemplo, por um operador.

[012] Especificamente então, a presente invenção pode fornecer um sistema de fechamento de sulco para um plantador de semente agrícola que inclui: um elemento de armação, primeira e segunda montagens de força descendente ajustável acopladas ao elemento de armação; uma montagem de fechamento acoplada à primeira montagem de força descendente ajustável; e uma montagem de pressão acopladaà segunda montagem de força descendente ajustável. As montagens de fechamento e pressão podem ser operáveis para contatar uma superfície de terra com a montagem de pressão aproximadamente após a montagem de fechamento. A primeira montagem de força descendente ajustável pode ser operável para fornecer uma primeira força descendente ajustável a partir do elemento de armação até a montagem de fechamento sem afetar substancialmente a montagem de pressão, e a segunda montagem de força descendente ajustável pode ser operável para fornecer uma segunda força descendente ajustável a partir do elemento de armação até a montagem de pressão sem afetar substancialmente a montagem de fechamento.

[013] Outro aspecto da presente invenção pode fornecer um método para fe- char um sulco com um plantador de semente agrícola incluindo um elemento de armação, primeira e segunda montagens de força descendente ajustável acopladas ao elemento de armação, uma montagem de fechamento acoplada à primeira montagem de força descendente ajustável, e uma montagem de pressão acoplada à segunda montagem de força descendente ajustável. O método pode incluir: (a) contatar uma superfície de terra com as montagens de pressão e fechamento com a montagem de pressão aproximadamente após a montagem de fechamento; (b) ajustar uma primeira força descendente a partir do elemento de armação até a montagem de fechamento através da primeira montagem de força descendente ajustável sem afetar substancialmente a montagem de pressão; e (c) ajustar uma segunda força descendente a partir do elemento de armação até a montagem de pressão através da segunda montagem de força descendente ajustável sem afetar substancialmente a montagem de fechamento.

[014] Outros aspectos, objetivos, características e vantagens da invenção se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica a partir da seguinte descrição detalhada e desenhos em anexo. Deve ser entendido, entretanto, que a descrição detalhada e exemplos específicos, embora indiquem modalidades preferidas da presente invenção, são dados como ilustração e não limitação. Muitas alterações e modificações podem ser feitas no escopo da persente invenção sem se afastar do espírito do mesmo, e a invenção inclui todas essas modificações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] Modalidades exemplares preferidas da invenção são ilustradas nos desenhos em anexo nos quais numerais de referência similares representam partes similares do início ao fim.

[016] A figura 1 é uma vista lateral de um plantador de semente agrícola com um mecanismo de fechamento de sulco convencional;

[017] A figura 2 é uma vista lateral detalhada de um sistema de fechamento de sulco para um plantador de semente agrícola de acordo com uma modalidade da persente invenção; e

[018] A figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de controle eletrônico operável para ajustar primeira e segunda montagens de força descendente para o sistema de fechamento de sulco da figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[019] Com referência agora aos desenhos e especificamente à figura 1, um plantador de semente ou implemento de plantio de cultura em fileira exemplar, 5, é mostrado. O plantador de semente 5 pode ser puxado por um trator ou outro dispositivo de tração (não mostrado). O plantador de semente 5 pode incluir uma barra de ferramenta 8 que retém unidades de plantio em fileira individuais múltiplas 10, cada unidade de plantio de fileira 10 sendo substancialmente idêntica. Somente uma única unidade de plantio em fileira 10 é mostrada para simplicidade.

[020] A unidade de plantio de fileira 10 inclui uma armação 12 que fixa a unidade de plantio de fileira 10 na barra de ferramenta 8 por meio de articulações paralelas 15. A armação 12 sustenta um mecanismo de abertura de sulco 22 perto de uma extremidade avançada da unidade de plantio de fileira 10 para cortar de modo aberto o sulco para receber as sementes depositadas. Como sabido na técnica, o mecanismo de abertura de sulco 22 inclui um par de discos abridores de sulco espaçados laterais 23. Opcionalmente, a unidade de plantio de fileira 10 pode incluir uma sapata abridora e/ou um abridor do tipo deslizador para fornecer um sulco na terra.

[021] Um sistema de fechamento de sulco 60 é ilustrado na extremidade oposta perto de uma extremidade traseira da unidade de plantio de fileira 10. O sistema de fechamento 60 pode incluir um par de discos de fechamento de suco 74 e uma roda de pressão ou acondicionador, de fechamento, 80. Os discos de fechamento 74 são montados na frente da roda de pressão 80, de modo que os dois definem uma relação alinhada para frente e para trás em relação mútua. De modo cor- respondente, após os discos de fechamento 74 fecharem o sulco, a roda de pressão 80 rola sobre e comprime o sulco para baixo.

[022] Uma tremonha de semente 30 pode ser montada no topo da armação 12. A tremonha de semente 30 contém um fornecimento de sementes para plantio pela unidade de plantio em fileira 10. A tremonha de semente específica 30 mostrada na figura 1 pode ser adaptada e configurada para armazenar o material de semente e depositar de forma gravitacional o material de semente em um sistema de dosagem de semente 50 e finalmente na terra à medida que o plantador de semente 5 se move sobre e através do campo de acordo com procedimentos conhecidos.

[023] Em algumas implementações, uma tremonha de herbicida ou pesticida opcional pode sentar também no topo da armação. A tremonha de herbicida ou pesticida pode conter, por exemplo, um herbicida ou um inseticida, e pode ser dotado de meio de dispensação convencional para aplicar quantidades controladas do conteúdo nos locais desejados enquanto usa o plantador de semente 5.

[024] Com referência agora à figura 2, uma vista lateral detalhada do sistema de fechamento de sulco 60 que pode ser usado com o plantador de semente 5 é fornecido. Um elemento de armação 62 estende a partir da armação 12. O elemento de armação 62 pode ser um componente separado rigidamente fixado na armação 12, como no caso de adaptar em um plantador de semente convencional, ou pode ser integralmente formado com a armação 12. Se um componente separado, o elemento de armação 62 pode rigidamente fixar na armação 12, como através de uma pluralidade de cavilhas 64.

[025] O sistema de fechamento 60 é um sistema de fechamento independente com primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, acopladas ao elemento de armação 62. Uma montagem de fechamento 70 pode ser acoplada à primeira montagem de força descendente ajustável 66, e uma montagem de pressão 72 pode ser acoplada à segunda montagem de força descendente ajustável 68. A montagem de fechamento 70 pode incluir um ou mais discos de fechamento 74 e um braço de fechamento 76 pivotalmente acoplado ao elemento de armação 62 (através de um ponto pivô de braço de fechamento 78) e os discos de fechamento 74. A montagem de pressão 72 pode incluir a roda de pressão ou acondicionador 80 e um braço de pressão 82 acoplado de modo pivotal ao elemento de armação 62 (através de um ponto pivô de braço de pressão 84) e a roda de pressão 80.

[026] As montagens de fechamento e pressão 70 e 72 podem ser operáveis para contatar uma superfície de terra com a montagem de pressão aproximadamenteapós a montagem de fechamento. Por conseguinte, a montagem de fechamento 70 pode ser montada na frente da montagem de pressão 72, de modo que as duas definem uma relação alinhada frente para trás em relação entre si. De modo correspondente,após os discos de fechamento 74 da montagem de fechamento 70 fecharem o sulco, a roda de pressão 80 da montagem de pressão 72 rola sobre e comprime o sulco para baixo.

[027] A primeira montagem de força descendente ajustável 66 pode ser ope- rável para fornecer uma primeira força descendente ajustável a partir do elemento de armação 62 até a montagem de fechamento 70 sem afetar substancialmente a montagem de pressão 72. Similarmente, a segunda montagem de força descendente ajustável 68 pode ser operável para fornecer uma segunda força descendente ajus- tável a partir do elemento de armação 62 até a montagem de pressão 72 sem afetar substancialmente a montagem de fechamento 70. Por conseguinte, o fechamento de solo, como pelos discos de fechamento 74, e prensagem de solo, como pela roda de pressão 80, podem atuar com forças independentes entre si, com ambas reagindo ao elemento de armação comum 62.

[028] Em operação, o ajuste da primeira montagem de força descendente ajustável 66 pode resultar em transferir a primeira força descendente para os discos de fechamento 74 por pivotar o braço de fechamento 76. Similarmente, o ajuste da segunda montagem de força descendente ajustável 68 pode resultar em transferir a segunda força descendente para a roda de pressão 80 por pivotar o braço de pressão 82. Também, conectores apropriados e articulação podem ser usados para acomodar vários tamanhos e conexões, como montagem de articulação 90 conectada entre a segunda montagem de força descendente ajustável 68 e a montagem de pressão 72.

[029] Uma variedade de sistemas de pressão descendente pode ser usada para as primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente. Por conseguinte, cilindros hidráulicos ou pneumáticos, molas helicoidais, air bags e/ou dispositivo similar conhecido na técnica, podem ser usados em várias combinações para obter ajuste preciso. Por exemplo, a primeira montagem de força descendente ajustável 66 pode incluir um cilindro pneumático, enquanto a segunda montagem de força descendente ajustável 68 pode incluir um cilindro hidráulico disposto através de uma mola helicoidal. As primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, podem ser manualmente controladas, eletronicamente controladas e/ou parte de um sistema de circuito fechado.

[030] Dependendo dos sistemas de pressão descendente usados, as primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, podem ser ajustáveis em uma variedade de modos. Por exemplo, com um cilindro pneumático, como a primeira montagem de força descendente ajustável 66, ou um sistema de air bag, um mecanismo de pressão de ar, que pode ser manual ou eletronicamente controlado, pode ser acionado para aumentar ou diminuir a pressão de ar na primeira montagem de força descendente ajustável 66. Similarmente, com um cilindro hidráulico, como a segunda montagem de força descendente ajustável 68, um mecanismo de pressão hidráulica, que pode ser manualmente ou eletronicamente controlado, pode ser acionado para aumentar ou diminuir a pressão hidráulica na segunda montagem de força descendente ajustável 68. Similarmente, com uma mola helicoidal, como com a segunda montagem de força descendente ajustável 68, que pode ser separada a partir de ou além de outros componentes de montagem de força descendente, a montagem de articulação 90 ou similarmente pontos de conexão podem ser manual ou eletronicamente controlados para aumentar ou diminuir a tensão na mola helicoidal.

[031] É considerado que um batente descendente 86 é usado para limitar a primeira força descendente ajustável produzida pela primeira montagem de força descendente ajustável 66. O batente descendente 86 pode incluir um parafuso, pino ou outro elemento rígido inserido em um de uma pluralidade de furos correspondendo a posições 88 que limitam uma faixa de movimento angular da primeira montagem de força descendente ajustável 66 em quantidades crescentes. A seleção de uma posição diferente 88 com o batente descendente 86 pode permitir selecionar uma primeira força descendente ajustável máxima diferente a ser permitida. Como resultado, o batente descendente 86 pode ajudar a impedir que os discos de fechamento 74 sejam enterrados sem força descendente em demasia for adicionada. Com o batente descendente 86 no lugar, força descendente adicional pode ser adicionada para assegurar que os discos de fechamento 74 podem forçar uma vala a fechar sem romper a semente em solos difíceis de fechar.

[032] Com referência agora à figura 3, um diagrama esquemático de um sistema de controle eletrônico 100 operável para ajustar as primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, para o sistema de fechamento de sulco 60 da figura 2 é fornecido. Um controlador eletrônico 102, que pode ser um processador, um microprocessador ou outro elemento de lógica programável,pode ser implementado no plantador de semente 5. O controlador 102 pode receber opcionalmente entrada a partir de uma variedade de sensores de sistema 104 também implementados no plantador de semente 5, como um ou mais de um acelerômetro para determinar velocidade, um sistema de posicionamento global (GPS) para determinar localização, um giroscópio para determinar ângulos, um sensor de temperatura, umidade e/ou barométrico, um temporizador, e assim por diante. O controlador 102 pode estar também em comunicação bidirecional com primeiro e segundo ajustadores de força descendente 106 e 108, respectivamente, o fornecer ajustes através de válvulas e mangueiras pneumáticas ou linhas hidráulicas. Os primeiro e segundo ajustadores de força descendente 106 e 108, respectivamente, podem ser individualmente operáveis para acionar para aumentar ou diminuir uma pressão ou força nas primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente.

[033] O controlador 102 pode estar também em comunicação bidirecional com um módulo de entrada/saída (I/O) de usuário 110. O módulo I/O de usuário 110 pode ser implementado, por exemplo, através de um painel de instrumentos em uma cabine de operador ou outra área de instrumento para permitir que um operador monitore os sensores do sistema 104 e/ou as pressões ou forças das primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, como sentido pelo primeiro e segundo módulos de força descendente 106 e 106, respectivamente. Por conseguinte, o módulo I/O de usuário 110 pode também permitir que um operador ajuste as pressões ou forças em qualquer uma das primeira e segunda montagens de força descendente ajustável 66 e 68, respectivamente, através de acionadores dos primeiro e segundo módulos de força descendente 106 e 108, res-pectivamente.

[034] Embora o melhor modo considerado pelos inventores de realizar a presente invenção seja revelado acima, a prática da invenção acima não é limitada ao mesmo. Será manifesto que várias adições, modificações e rearranjos das características da presente invenção podem ser feitas sem se desviar do espírito e escopo do conceito inventivo subjacente.

Claims

1. Sistema de fechamento de sulco (60) para um plantador de semente agrícola, compreendendo: um elemento de armação (62); primeira e segunda montagens de força descendente ajustável (66, 68) acopladas ao elemento de armação (62); uma montagem de fechamento (70) acoplada à primeira montagem de força descendente ajustável (66), a montagem de fechamento (70) operável para contatar uma superfície de terra; uma montagem de pressão (72) acoplada à segunda montagem de força descendente ajustável (68), a montagem de pressão (72) operável para contatar uma superfície de terra após a montagem de fechamento (70); e um batente descendente (86) operável para limitar a primeira força descendente ajustável, e em que a primeira montagem de força descendente ajustável (66) é operável para fornecer uma primeira força descendente ajustável a partir do elemento de armação (62) para a montagem de fechamento (70) sem afetar substancialmente a montagem de pressão (72), e a segunda montagem de força descendente ajustável (68) é operável para fornecer uma segunda força descendente ajustável a partir do elemento de armação (62) para a montagem de pressão (72) sem afetar substancialmente a montagem de fechamento (70), e CARACTERIZADO pelo fato de que o batente descendente (86) é ajustável entre uma pluralidade de posições que fornecem limites diferentes.

2. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a montagem de fechamento (70) inclui primeiro e segundo discos de fechamento (74).

3. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a montagem de fechamento (70) inclui um disco de fechamento (74) e um braço de fechamento (76) acoplado de forma pivotal ao elemento de armação (62) e os discos de fechamento (74), em que o ajuste da primeira montagem de força descendente ajustável (66) pivota o braço de fechamento (76).

4. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui ainda um batente descendente, em que o batente descendente (86) limita a primeira força descendente ajustável por limitar um movimento do braço de fechamento (76).

5. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de força descendente ajustável (66) inclui um cilindro pneumático.

6. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a montagem de pressão (72) inclui uma roda de pressão (80) e um braço de pressão (82) acoplado de forma pivotal ao elemento de armação (62) e a roda de pressão (80), em que o ajuste da segunda montagem de força descendente ajustável (68) pivota o braço de pressão (82).

7. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda montagem de força descendente ajustável (68) inclui um cilindro hidráulico disposto através de uma mola helicoidal.

8. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui ainda um controlador eletrônico (102) operável para ajustar pelo menos uma das primeira e segunda montagens de força descendente ajustável (66, 68).

9. Sistema de fechamento (60), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador eletrônico (102) é operável para ajustar pelo menos uma da primeira e segunda montagens de força descendente ajustável (66, 68) enquanto as montagens de fechamento (70) e pressão (72) estão movendo ao longo da superfície de terra.