BR102016004908B1 - Método e sistema para operar um basculante - Google Patents

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA OPERAR UM BASCULANTE. É divulgado um método de operação de um basculante compreendendo um corpo basculante articulado móvel em relação a uma estrutura com um cilindro hidráulico disposto entre estes e que pode ser acionado por um sistema de acionamento hidráulico para articular o corpo basculante. O método compreende receber pelo menos um parâmetro de estado lateral relacionado a pelo menos um estado lateral do cilindro hidráulico, determinando se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis com base no pelo menos um parâmetro de estado lateral, e alterando, ou permitindo a alteração, do pelo menos um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

Description

[01] A invenção refere-se a um método e sistema para operar um basculante. Em particular, a invenção refere-se a um método e sistema para determinar se a condição lateral de um cilindro hidráulico do basculante está dentro de limites aceitáveis.

[02] Um caminhão basculante, algumas vezes, referido como um caminhão descarregador ou virador, é um veículo que é normalmente utilizado na indústria da construção para o transporte de agregados (por exemplo, cascalho ou areia). O basculante compreende tipicamente um motor, um posto de condução e um reboque. O reboque geralmente tem um chassi de reboque ou estrutura com um corpo basculante, sob a forma de um recipiente cúbico de topo aberto, de modo articulado montado no mesmo. Um cilindro hidráulico é fornecido entre a estrutura e o corpo basculante e pode ser estendido para girar o corpo basculante para uma posição basculante, em que a carga é descarregada a partir do corpo. O cilindro pode ser retraído para diminuir o corpo basculante. Deve ser apreciado que isto é meramente uma forma de caminhão basculante e outros tipos existem.

[03] Os caminhões basculantes são, muitas vezes, utilizados fora da estrada em locais de construção ou similares, onde o solo pode ser desigual. Se o chassi ou estrutura do caminhão for lateralmente inclinada (isto é, a roda de um lado estiver mais alta do que a roda do lado oposto), então o cilindro hidráulico será também inclinado para o lado (isto é, lateralmente). Assim, ao passo que o cilindro hidráulico é estendido, o centro de gravidade da carga dentro do corpo basculante irá se mover lateralmente. Isso pode fazer com que o caminhão basculante tombe, e/ou o cilindro hidráulico pode se deformar. Isto é claramente altamente indesejável. Por conseguinte, é importante que as cargas excessivamente pesadas não são levantadas, e que o cilindro não é estendido muito rapidamente. No entanto, se o chassi do caminhão for relativamente plano, a probabilidade de um basculante tombar quando o cilindro hidráulico for estendido é negligenciável.

[04] Por conseguinte, é desejável proporcionar um método e sistema, os quais podem controlar o funcionamento de um basculante dependendo de determinadas condições.

[05] De acordo com um aspecto, é proporcionado um método de funcionamento de um basculante que compreende um corpo basculante, de modo articulado móvel, com relação a uma estrutura com um cilindro hidráulico disposto entre os mesmos, que pode ser acionado por um sistema de acionamento hidráulico para girar o corpo basculante, o método que compreende: receber pelo menos um parâmetro de estado lateral em relação a pelo menos um estado lateral do cilindro hidráulico; determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral; e alterar, ou permitir a alteração de pelo menos um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis. O termo "lateral" deve ser entendido como significando lateralmente ou transversal. O estado lateral poderia incluir a dobra lateral e/ou inclinação lateral. Se o estado lateral do cilindro for aceitável (isto é, inclinação e dobra mínimas) e, então pode ser decidido fornecer um "aumentador de potência" para o cilindro hidráulico. Isso pode fazer com que o mesmo se estenda mais rápido ou pode permitir que o mesmo levante para uma carga mais pesada.

[06] Um parâmetro de inclinação lateral pode ser recebido, o qual refere-se à inclinação lateral do cilindro hidráulico. Pode ser determinado se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos o parâmetro de inclinação lateral. O parâmetro de inclinação lateral pode ser gerado por um sensor de inclinação disposto, de modo a medir a inclinação lateral do cilindro hidráulico. O sensor de inclinação pode ser montado no cilindro hidráulico. O parâmetro de inclinação lateral pode ser gerado por um sensor de inclinação disposto de modo a medir a inclinação lateral do corpo basculante. O sensor de inclinação pode ser montado no corpo basculante. Em outras modalidades, um sensor de inclinação pode ser preso ao chassi ou estrutura do veículo para medir a inclinação lateral ou inclinação do chassi, o que também refere-se à inclinação lateral do cilindro. Assim, a saída do sensor de inclinação preso ao chassi pode ser considerado ser um parâmetro inclinação lateral, uma vez que indiretamente refere-se à inclinação lateral do cilindro. O sensor de inclinação (ou declive) pode ser eletrônico e pode ser disposto para gerar um sinal eletrônico, o valor do qual está relacionado com a inclinação lateral do cilindro. O sensor de inclinação pode medir a inclinação do cilindro hidráulico ou o corpo basculante, em um plano perpendicular ao eixo de rotação do cilindro (isto é, a inclinação frente- trás).

[07] Um parâmetro de dobra lateral pode ser recebido, o qual refere-se à dobra lateral do cilindro hidráulico. Pode ser determinado se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos o parâmetro de dobra lateral. O parâmetro de dobra lateral pode ser gerado por pelo menos um sensor de dobra disposto, de modo a medir a dobra lateral do cilindro hidráulico. O sensor de dobra pode ser montado no cilindro hidráulico. Os primeiro e segundo sensores de dobra podem ser montados de cada lado do cilindro hidráulico. O ou cada sensor de dobra pode compreender um medidor de tensão. Um certo número de sensores de dobra, tais como medidores de tensão, pode ser ligado ao cilindro ao longo do seu comprimento para medir a dobra em diferentes posições. O sensores de dobra podem ser eletrônicos e podem ser dispostos para gerar um sinal eletrônico, o valor do qual está relacionado com a dobra do cilindro.

[08] O método pode ainda compreender a recepção de um parâmetro de pressão em relação à pressão hidráulica dentro do cilindro hidráulico. Pode ser determinado se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral e o parâmetro de pressão. O parâmetro de pressão pode ser gerado por um sensor de pressão, o qual mede a pressão hidráulica dentro do cilindro hidráulico. O sensor de pressão pode ser montado no cilindro hidráulico. O termo "parâmetro de pressão" abrange qualquer parâmetro mensurável a partir do qual a pressão do fluido hidráulico dentro do cilindro hidráulico pode ser determinada.

[09] Determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis pode compreender comparar pelo menos um parâmetro de estado lateral com dados de referência. A comparação pode ser uma comparação direta ou uma comparação indireta. Por exemplo, o parâmetro pode ser convertido em outra forma antes da comparação. Determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis, pode compreender a utilização de um algoritmo que considera pelo menos dois tipos diferentes de parâmetro de estado lateral. Em uma modalidade, existem dois parâmetros de estado laterais (por exemplo, dobra e inclinação) e se ambos destes estão abaixo de um limite, então os mesmos podem ser determinados, em que a condição lateral do cilindro está dentro de limites aceitáveis.

[010] O método pode ainda compreender a geração de um alerta se o mesmo for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis. O alerta pode compreender um alerta visual e/ou um sonoro.

[011] O parâmetro operacional pode compreender o limite de pressão de uma válvula de alívio de pressão do sistema de acionamento hidráulico. O limite de pressão de uma válvula de alívio de pressão pode ser aumentado, ou pode ser permitido para aumentar o limite de pressão de uma válvula de alívio de pressão, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[012] O parâmetro operacional pode compreender a velocidade da bomba de uma bomba do sistema de acionamento hidráulico. A velocidade da bomba pode ser aumentada, ou pode ser permitida para aumentar a velocidade da bomba, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[013] Claro, outros parâmetros operacionais adequados também podem ser alterados.

[014] O pelo menos um parâmetro operacional pode ser aumentado automaticamente se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[015] O método pode ainda compreender a realização de um funcionamento de basculamento, em que o corpo basculante é articulado a partir de uma posição de repouso para uma posição basculante. Pode ser determinado se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral, antes do início do funcionamento de basculamento. Pode ser determinado se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral durante o funcionamento de basculamento.

[016] A velocidade da bomba pode ser aumentada a partir de uma velocidade padrão somente durante a fase intermediária de um funcionamento de basculamento.

[017] De acordo com um outro aspecto, é proporcionado um sistema para um basculante que compreende um corpo basculante, de modo articulado móvel, em relação a uma estrutura com um cilindro hidráulico disposto entre os mesmos, que pode ser accionado por um sistema de acionamento hidráulico para girar o corpo basculante, o sistema que compreende: o módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto para: receber pelo menos um parâmetro de estado lateral em relação a pelo menos um estado lateral do cilindro hidráulico; determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral; e um módulo de comando do sistema de acionamento hidráulico disposto de modo a alterar, ou permitir a alteração de pelo menos um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[018] O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto para: receber um parâmetro de inclinação lateral em relação à inclinação lateral do cilindro hidráulico, e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos o parâmetro de inclinação lateral. O sistema pode ainda compreender um sensor de inclinação disposto de modo a medir a inclinação lateral do cilindro hidráulico e gerar o parâmetro de inclinação lateral. O sistema pode compreender ainda um sensor de inclinação disposto de modo a medir a inclinação lateral do corpo basculante e gerar o parâmetro de inclinação lateral.

[019] O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto para: receber um parâmetro de dobra lateral em relação à dobra lateral do cilindro hidráulico, e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos o parâmetro de dobra lateral. O sistema pode ainda compreender pelo menos um sensor de dobra disposto de modo a medir a dobra lateral do cilindro hidráulico e gerar o parâmetro de dobra lateral. O sistema pode ainda compreender os primeiro e segundo sensores de dobra dispostos para serem montados de cada lado do cilindro hidráulico. O ou cada sensor de dobra pode compreender um medidor de tensão.

[020] O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto para: receber um parâmetro de pressão em relação à pressão hidráulica dentro do cilindro hidráulico; e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral e o parâmetro a pressão. O sistema pode ainda compreender um sensor de pressão, o qual está disposto para medir a pressão hidráulica dentro do cilindro hidráulico e gerar o parâmetro de pressão.

[021] O sistema pode ainda compreender um módulo de armazenamento que armazena os dados de referência. O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto para determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis, comparando pelo menos um parâmetro de estado lateral com dados de referência armazenados no módulo de armazenamento. O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto de modo a determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis, utilizando um algoritmo que considera pelo menos dois tipos diferentes de parâmetro de estado lateral.

[022] O parâmetro operacional pode compreender o limite de pressão de uma válvula de alívio de pressão do sistema de acionamento hidráulico. O sistema de controle de acionamento hidráulico pode ser disposto de modo a aumentar, ou permitir o aumento do limite de pressão de uma válvula de alívio de pressão, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis. O parâmetro operacional pode compreender a velocidade da bomba de uma bomba do sistema de acionamento hidráulico. O sistema de controle de acionamento hidráulico pode ser disposto de modo a aumentar, ou permitir o aumento da velocidade da bomba, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[023] O módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico pode ser disposto de modo a aumentar automaticamente o pelo menos um parâmetro operacional, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[024] O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto de modo a determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral, antes do início de um funcionamento de basculamento. O módulo de determinação da condição lateral pode ser disposto de modo a determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de estado lateral durante um funcionamento de basculamento. O módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico pode ser disposto de modo a aumentar a velocidade da bomba a partir de uma velocidade padrão apenas durante uma fase intermediária de um funcionamento de basculamento.

[025] O sistema pode ainda compreender um dispositivo de entrada do operador para realizar um funcionamento de basculamento, em que o corpo basculante é articulado a partir de uma posição de repouso para uma posição de ponta.

[026] De acordo com um aspecto adicional é proporcionado um basculante que compreende: um corpo basculante, de modo articulado móvel, com relação a uma estrutura; um cilindro hidráulico disposto entre a estrutura e o corpo basculante e acionável para girar o corpo basculante; um sistema de acionamento hidráulico disposto de modo a atuar o cilindro hidráulico; e um sistema de acordo com qualquer afirmação aqui. O sensor de inclinação pode ser montado no cilindro hidráulico. O sensor de inclinação pode ser montado no corpo basculante. O sensor de dobra pode ser montado no cilindro hidráulico. Os primeiro e segundo sensores de dobra podem ser montados de cada lado do cilindro hidráulico. O sistema de acionamento hidráulico pode compreender um tanque de fluido hidráulico, uma bomba e um conjunto de válvula que tem uma válvula de alívio de pressão. O basculante pode ser um veículo basculante. O sensor de pressão pode ser montado no cilindro hidráulico.

[027] De acordo com ainda um outro aspecto, é proporcionado um conjunto de cilindro hidráulico que compreende: um cilindro hidráulico que tem pelo menos um eixo de rotação perpendicular ao eixo longitudinal do cilindro; e pelo menos, um sensor de inclinação acoplado ao cilindro hidráulico, de tal modo que é capaz de gerar um parâmetro de inclinação lateral em relação à inclinação do cilindro em um plano paralelo ao eixo de rotação; e/ou pelo menos um sensor de dobra acoplado ao cilindro hidráulico, de tal modo que é capaz de gerar um parâmetro de dobra lateral em relação à inclinação do cilindro em um plano paralelo ao eixo de rotação e o eixo longitudinal. Os primeiro e segundo sensores de dobra podem ser montados de cada lado do cilindro hidráulico. O ou cada sensor de dobra pode compreender um medidor de tensão. Pelo menos, uma extremidade do cilindro hidráulico pode ser fornecida com um olho que define o eixo de rotação.

[028] A invenção pode compreender qualquer combinação das características e/ou limitações aqui referidas, exceto combinações de tais características como são mutuamente exclusivas.

[029] Modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[030] A Figura 1 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de um caminhão basculante;

[031] A Figura 2 mostra esquematicamente uma vista lateral do caminhão basculante da Figura 1, sem o trator;

[032] A Figura 3 mostra esquematicamente uma vista de extremidade do caminhão basculante da Figura 1, sem o trator e com o chassi inclinado lateralmente;

[033] A Figura 4 mostra esquematicamente uma primeira modalidade de um sistema de controle basculante para controlar o funcionamento de um basculante;

[034] A Figura 5 mostra esquematicamente uma vista de extremidade do caminhão basculante com o corpo basculante em uma posição de repouso;

[035] A Figura 6 mostra esquematicamente uma representação gráfica da velocidade da bomba como uma função da posição do corpo basculante;

[036] A Figura 7 mostra esquematicamente uma segunda modalidade de um sistema de controle basculante para controlar o funcionamento de um basculante; e

[037] A Figura 8 mostra esquematicamente um caminhão basculante alternativo.

[038] As Fúraras 1 e 2 moeram uai caminhão basculante 1, algumas vezes, referido como um caminhão basculante, que compreende um trator 2 e um reboque 4. O reboque 4 tem um chassi de reboque ou estrutura 6, e um corpo basculante 8 é montado de forma articulada ao mesmo. O corpo basculante 8 é montado de forma articulada ao chassi 6 em torno de um eixo transversal 10 que está localizado na parte traseira do chassi 6. O corpo basculante 8 está na forma de um recipiente cúbico que tem uma parte superior aberta. O painel traseiro (ou porta) 12 do corpo basculante 8 está articulado na sua borda superior e pode ser bloqueado e desbloqueado, de modo que o mesmo pode ser aberto para permitir que o conteúdo do corpo basculante 8 seja esvaziado. Um cilindro hidráulico 14 é fornecido, o qual é de modo articulado fixo a uma extremidade inferior para a parte frontal do chassi 6 e de modo articulado fixo em uma extremidade superior para a frente do corpo basculante 8. O cilindro hidráulico 14 pode ser estendido (como na Figura 1) para girar o corpo basculante 8 em torno do eixo 10 para uma posição completamente desviada em que, com o painel traseiro 12 desbloqueado, qualquer carga dentro do corpo basculante 8 é esvaziada para o chão. O corpo basculante 8 pode ser reduzido para trás para a posição de repouso sob o seu próprio peso, fazendo assim com que o cilindro 14 se retraia.

[039] O caminhão basculante 1 ainda compreende um sistema de acionamento hidráulico 20 para atuação do cilindro hidráulico 14. O sistema de acionamento hidráulico 20 compreende um tanque de óleo 22, uma bomba 24 e um conjunto de válvula 26, que estão ligados com as linhas de fluido para formar um circuito de fluido. Um sistema piloto (não- mostrado) também é proporcionado para comutar o conjunto de válvula 26 entre as várias configurações. O conjunto de válvula 26 é proporcionado com um orifício que está ligado hidraulicamente ao cilindro hidráulico 14 com uma linha de fluido 28. O conjunto de válvula 26 pode ser comutado entre um número de configurações, a fim de operar o cilindro hidráulico 14. Em uma configuração de desvio do conjunto de válvula 26, com a bomba 24 em funcionamento, o fluido hidráulico é circulado pela bomba 24 a partir do tanque 22, através do conjunto de válvula 26 de volta para o tanque 22. A fim de estender o cilindro hidráulico 14 para girar o corpo basculante 8 a uma posição completamente desviada (como nas Figuras 1 e 2), o conjunto da válvula 26 é comutado para uma configuração de elevação, em que a bomba 24 bombeia o fluido hidráulico a partir do tanque 22 para o cilindro hidráulico 14, fazendo assim que o mesmo se estenda. A velocidade da bomba 26 é regulada para uma velocidade de linha de base padrão. A velocidade da bomba refere-se à taxa de fluxo do fluido hidráulico e, portanto, a velocidade a que o cilindro hidráulico 14 está estendido. Quando o cilindro hidráulico 14 foi suficientemente prolongado (seja totalmente estendido ou estendido pela quantidade desejada), o conjunto de válvula 26 é retornado a uma configuração de desvio em que, com a bomba 24 em funcionamento, fluido hidráulico é circulado a partir do tanque 22 através do conjunto de válvula 26 de volta para o tanque 22. Na configuração de desvio do conjunto de válvula 26, a linha de fluido 28 é fechada e, por conseguinte, o cilindro 14 permanece na configuração estendida. Nesta modalidade, o sistema de acionamento hidráulico 20 é fornecido com um quebra-fio automático, que muda automaticamente o conjunto de válvula 26 para a configuração de desvio quando o cilindro hidráulico foi totalmente estendido. O quebra-fio automático está na forma de um comutador, em que o corpo do cilindro hidráulico 14 é desencadeado quando o mesmo atinge a posição totalmente estendida. A fim de diminuir o cilindro hidráulico 14, a bomba 24 é desligada e o conjunto de válvula 26 é comutado para uma configuração de abaixamento. Nesta configuração, a linha de fluido 28 é aberta e o cilindro 14 retrai sob o peso do corpo basculante 8 com o fluido hidráulico sendo retornado ao tanque 22.

[040] O conjunto de válvula 26 é também provido com uma válvula de desvio de alívio de pressão 27 determinada a uma pressão padrão limite (linha de base). Se a pressão do fluido hidráulico no conjunto de válvula 26 atinge a pressão limite (que pode ser devido a uma carga demasiado pesada no corpo basculante 8), o fluido hidráulico é desviado para o tanque 22, ao invés de ser bombeado para o cilindro hidráulico 14. Esta é uma característica de segurança fornecida para evitar cargas muito pesadas de serem levantadas.

[041] Fazendo referência à igçfrra 3, se o soh) for irregular, o chassi 6 pode ser lateralmente inclinado a um ângulo ( (i^oé,™ loiodo chassi 6 pede rer mowrdo eue o outro lado do chassi 6). Se há uma inclinação lateral do chassi 6, então o eixo longitudinal A do cilindro hidráulico 14 também será lateralmente inclinado por um ângulo µ (isto é, o eixo longitudinal A do cilindro hidráulico terá um componente transversal). Nesta modalidade, o ângulo de inclinação µ é definido com referência à vertical. No entanto, o ângulo de inclinação pode ser definido com referência à horizontal (isto é, 90° equivale ao cilindro 14 sendo vertical). Com o chassi 6 inclinado para a lateral, o centro de gravidade da carga irá mover-se lateralmente ao passo que o cilindro hidráulico 14 está estendido. Isso pode fazer com que o caminhão basculante 1 tombe para a lateral, ou pode fazer com que o cilindro hidráulico 14 dobre e potencialmente se curve, que por sua vez, pode fazer com que o caminhão basculante 1 tombe para a lateral. Além disso, se a carga dentro do corpo basculante 8 não está localizada centralmente lateralmente, então o cilindro hidráulico 14 pode dobrar, uma vez que é estendido, o qual pode fazer com que o cilindro 14 se curve e o caminhão basculante 1 tombe.

[042] Como será descrito em detalhe abaixo, o caminhão basculante 1 é fornecido com um sistema de controle basculante 40, o qual pode determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis e, se assim for, otimizar o funcionamento do basculante.

[043] A Fúgura 4 mo^ra o sistema de controle basculante 40 para determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em dois estados laterais: inclinação lateral e dobra lateral. Nesta modalidade, a condição lateral do cilindro é uma combinação da inclinação lateral e dobra lateral do cilindro 14. No entanto, deve notar-se que, em outras modalidades, a condição lateral pode incluir outros fatores, ou pode referir-se a apenas uma condição (por exemplo, inclinação lateral). O sistema de controle basculante 40 compreende um sensor de inclinação 42 (ou declive) para medir a inclinação (isto é, o ângulo de inclinação) do cilindro hidráulico 14 em um plano paralelo ao eixo de rotação inferior 30. O eixo de rotação inferior 30 do cilindro 14 está definido pelo eixo do olho 32 através da qual o cilindro 14 está montado de modo articulado ao chassi 6. Da mesma forma, o eixo de rotação superior 34 (o qual é paralelo ao eixo inferior 30) é definido pelo eixo do olho 36 através do qual o cilindro 14 está montado de modo articulado ao corpo basculante 8. O sensor de inclinação 42 é montado na superfície exterior do cilindro hidráulico 14 e está posicionado de tal modo que pode medir a inclinação lateral (isto é, lateralmente) do cilindro hidráulico 14 em um plano vertical paralelo ao eixo de rotação 30. O sensor de inclinação 42 é disposto para gerar um sinal eletrônico, o qual é representativo do ângulo de inclinação µ. O sistema de controle basculante 40 também compreende os primeiro e segundo sensores de dobra 44, 46 sob a forma de medidores de tensão. O medidores de tensão 44, 46 estão ligados ao cilindro hidráulico 14 e estão localizados em lados opostos. Os medidores de tensão 44, 46 são dispostos de modo a gerar os sinais eletrônicos que são representativos da força de dobra lateral experimentada pelo cilindro hidráulico 14 em um plano paralelo tanto ao eixo de rotação 30 e o eixo longitudinal do cilindro 14. Deve ser apreciado que outros sensores de dobra localizados em outras posições adequadas podem ser usados. Por exemplo, um ou mais medidores de tensão podem ser ligados para o interior de um pino de munhão que passa através do olho 32 para fornecer um sinal representativo de flexão. Em outra disposição, os medidores de tensão podem ser ligados ao suporte de chassi (não- mostrado), em que o pino de munhão passa para proporcionar um sinal representativo de dobra.

[044] O sistema de controle basculante 40 ainda compreende um módulo de determinação da condição lateral 50, um módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 e um visor 54. O sensor de inclinação 42 e os primeiro e segundo sensores de dobra 44, 46 são ligados ao módulo de determinação da condição lateral 50 por cablagem apropriada, de tal modo que o módulo de determinação da condição lateral 50 pode obter os sinais gerados pelos sensores 42, 44, 46. Deve notar-se que, em outras modalidades, os sensores 42, 44, 46 podem ser ligados sem fio ao módulo de determinação da condição lateral 50. O módulo de determinação da condição lateral 50 está configurado para monitorar os sinais recebidos a partir do sensor de inclinação 42 e os dois sensores de dobra 44, 46, e com base nestes sinais, determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis (isto é, se tanto o ângulo de inclinação lateral µ e a lateral são suficientemente pequenos). O módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 está ligado ao controlador de velocidade da bomba 24 e a válvula de alívio de pressão 27 do conjunto de válvula 26. O módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 pode aumentar automaticamente a velocidade da bomba e/ou aumentar o limite de pressão da válvula de alívio de pressão 27, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis. O módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 pode ser conectado com ou sem fio à bomba 24 e/ou ao conjunto de válvula 26. Em outras modalidades, em vez da velocidade da bomba e pressão limite sendo ajustada automaticamente, uma linha poderia ser exibida ao operador para permitir que o operador altere manualmente a velocidade e/ou pressão. O visor 54 é ligado ao módulo de determinação da condição lateral 50 e está configurado para exibir um alerta se o módulo de determinação da condição lateral 50 determinar que a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis. O visor 54 é uma tela de LCD configurada para exibir um alerta visual, e uma sonda também é fornecida para gerar um alerta audível. Nesta modalidade, o visor 54 está instalado no painel de instrumentos do trator 2, de tal modo que é facilmente visível por um operador. No entanto, em outras modalidades, pode ser localizado externamente, ou pode ser sob a forma de um aparelho manual sem fio (por exemplo, um smartphone ou um tablet). Se o visor 54 for fornecido por um dispositivo sem fio portátil, tal como um smartphone ou tablet, o qual pode também incorporar o módulo de determinação da condição lateral 50 e o módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 e comunicar sem fio com os sensores 42 , 44, 46. Deve ser apreciado que outros visores, tal como uma LED, podem ser usados para fornecer um aviso.

[045] O funcionamento do basculante 1 será agora descrito com referência à igurra 5.

[046] Antes de iniciar um funcionamento de basculamento, o corpo basculante 8 contendo uma carga 16 (tal como, areia) se encontra em uma posição de repouso (Figura 5). Na posição de repouso do corpo basculante 8 que descansa sobre o chassi 6 do reboque 4, de modo a que a carga é transferida diretamente para o chassi 6. O sistema de controle basculante 40 monitora continuamente os sinais recebidos a partir do sensor de inclinação 42 e os sensores de dobra 44, 46 para determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis. Especificamente, o módulo de determinação da condição lateral 50 monitora continuamente o valor do sinal de inclinação gerado pelo sensor de inclinação 42 (parâmetro de inclinação lateral) e os valores dos sinais de dobra gerados pelos primeiro e segundo sensores de dobra 44, 46 (parâmetro de dobra lateral). O valor do sinal de inclinação refere-se ao ângulo de inclinação lateral µ (lateral) do cilindro hidráulico 14, enquanto que o valor dos sinais de dobra pode ser convertido para um momento de dobra lateral experimentado pelo cilindro hidráulico 14. Estes valores podem ser exibidos sobre o visor 56, mas isto não é essencial. O módulo de determinação da condição lateral 50 analisa o sinal de inclinação e os sinais de dobra e utiliza um algoritmo para determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis. Nesta modalidade, isto é feito pelo módulo de determinação da condição lateral 50 determinando (a) se o ângulo de inclinação lateral µ do cilindro 14 está abaixo de um limite (isto é, é o ângulo suficientemente pequeno), e (b) se a dobra lateral do cilindro é inferior a um limite (isto é, é a dobra suficientemente baixa). Se nenhum desses limites é encontrado (isto é, se tanto o ângulo e a dobra são suficientemente baixos), então o módulo de determinação da condição lateral 50 determina que a condição lateral do cilindro hidráulico 14 é aceitável (isto é, que está dentro de limites aceitáveis). Por exemplo, como pode ser visto a partir da Figura 5, o ângulo de inclinação µ é negligenciável e, assim, a dobra também será negligenciável. Em resposta a esta determinação, o módulo de determinação da condição lateral 50 comunica com o módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 que otimiza o funcionamento de basculamento quando iniciado.

[047] Especificamente, nesta modalidade, uma vez que a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis (isto é, está em uma condição lateral "ideal") a pressão padrão limite da válvula de alívio de pressão 27 é aumentada em 20%. Isto significa que o basculante 1 é capaz de virar um mais pesado do que carga normal, mas apenas porque a condição lateral do cilindro 14 está dentro de limites aceitáveis. Além disso, com referência à igçfrra 6, a velocicldde <da bomaa 26 é poograaacla, de modo que é aumentada apenas para uma fase intermediária do funcionamento de basculamento. Nesta modalidade, a velocidade da bomba é ajustada de modo que a velocidade é aumentada em 25%, entre 25% do total inclinado para 75% do total depositado. Isto significa que, quando um funcionamento de basculamento é iniciado (por exemplo, quando um operador utiliza um nível de controle (não- mostrado) para estender o cilindro 14), o cilindro 14 prolonga-se inicialmente lentamente (0-25%), então a velocidade de extensão aumenta (25%-75%), e então a velocidade de extensão diminui de novo (75%-100%). Isto resulta em um funcionamento de basculamento rápido, mas impede o cilindro 14 de ser danificado pelo cilindro sendo estendido muito rapidamente com uma carga baixa (isto é, na fase final de extensão).

[048] O sistema de controle basculante 40 monitora continuamente os sinais gerados pelos sensores 42, 44, 46 e o módulo de determinação da condição lateral 50 avalia continuamente se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis. Especificamente, mesmo depois de um funcionamento de basculamento ser iniciado (isto é, quando o corpo basculante 8 é girado para longe da posição de repouso), o módulo de determinação da condição lateral 50 verifica para determinar se o ângulo de inclinação lateral µ é baixo o suficiente e se a dobra lateral é baixa. Se verificar que qualquer um destes parâmetros está fora de limites aceitáveis, o módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico 52 pode controlar o sistema de acionamento hidráulico 20 para reduzir a pressão limite da válvula de alívio de pressão 27, ou pode reduzir a velocidade da bomba. Em outras modalidades pode, de fato, impedir automaticamente (parar) o funcionamento de basculamento e o cilindro hidráulico 14 pode ser retraído para diminuir o corpo basculante 8 para a posição de repouso.

[049] A Fggrra 7 mostra uma secjunda modalidede de um sistema de controle basculante 140 que é similar à primeira modalidade. No entanto, na segunda modalidade não existem sensores montados no cilindro hidráulico 14. Em vez disso, um sensor de inclinação 48 é fornecido, o qual é montado no corpo basculante 8. O sensor de inclinação 48 é disposto, de tal modo que o mesmo possa medir a inclinação lateral (isto é, inclinação lado-a-lado) do corpo basculante 8. A saída do sensor de inclinação 48 depende tanto da inclinação lateral e a dobra lateral do cilindro hidráulico 14. Por conseguinte, a saída do sensor de inclinação 48 gera um sinal em relação ao estado lateral do cilindro hidráulico. Tal como na primeira modalidade, o módulo de determinação da condição lateral 150 recebe a saída do sensor de inclinação 48 e determina se a condição lateral do cilindro hidráulico 14 (e, assim, o próprio corpo basculante 8) está dentro de limites aceitáveis. Se for determinado que a condição lateral do cilindro 14 está dentro de limites aceitáveis, então um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico 20 pode ser automaticamente alterado, ou pode ser permitido para alterar manualmente um tal parâmetro operacional. Os parâmetros operacionais podem ser qualquer parâmetro adequado, tal como a velocidade da bomba ou a pressão limite de uma válvula de alívio de pressão. Fornecendo um sensor de inclinação 48 sobre o corpo basculante 8 pode ser vantajoso, em que um único sensor pode ser utilizado para fornecer uma indicação de inclinação do cilindro e dobra.

[050] Tem sido descrito que o módulo de determinação da condição lateral 50 monitora tanto a inclinação lateral quanto a dobra lateral do cilindro hidráulico 14. No entanto, deve notar-se que o módulo 50 pode monitorar apenas uma destas condições (por exemplo, apenas a inclinação ou apenas a dobra). Em outras modalidades, o módulo 50 pode monitorar bem outras condições.

[051] Na modalidade descrita acima, o módulo de determinação da condição lateral 50 determina que a condição lateral do cilindro hidráulico 14 está dentro de limites aceitáveis, se a inclinação lateral for abaixo de um limite e a dobra lateral for abaixo de um limite. No entanto, poderiam ser utilizados outros meios para a determinação de que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

[052] Tem sido descrito que o sensor de inclinação 42 gera um sinal representativo da inclinação lateral do cilindro hidráulico 14 usando um sensor de inclinação montado no cilindro 14. No entanto, a inclinação lateral do cilindro hidráulico 14 pode ser monitorada usando um sensor de inclinação montado no chassi 6 do basculante medindo a inclinação lateral ß. Deve ser apreciado que quaisquer sensores adequados posicionados em qualquer local adequado poderiam ser utilizados para gerar um sinal indicativo de, ou em relação à, inclinação lateral do cilindro hidráulico 14. Além disso, embora tenha sido descrito que há dois sensores de dobra 44, 46, deve ser apreciado que qualquer número adequado de sensores pode ser utilizado. Por exemplo, para um cilindro telescópico, um ou mais sensores de dobra podem ser ligados a cada etapa do cilindro.

[053] Na modalidade descrita acima, os parâmetros operacionais (por exemplo, velocidade da bomba e pressão limite) são automaticamente alterados, se a condição lateral do cilindro hidráulico for aceitável. No entanto, em outras modalidades, o visor poderia gerar uma linha permitindo ao operador alterar os parâmetros operacionais, se for determinado que a condição lateral do cilindro está dentro de limites aceitáveis.

[054] Deve ser apreciado que outros parâmetros de funcionamento do sistema de controle hidráulico podem ser alterados em adição a, ou em vez da, velocidade da bomba e a pressão limite da válvula de alívio de pressão. Além disso, os parâmetros operacionais podem ser alterados de qualquer maneira adequada. Por exemplo, uma mudança da etapa na velocidade da bomba pode ser fornecida, ou a velocidade pode ser gradualmente aumentada ao longo de um período de tempo.

[055] Em outra modalidade, um sensor de pressão é proporcionado para gerar um parâmetro de pressão em relação à pressão do fluido hidráulico dentro do cilindro hidráulico 14. Este pode estar na forma de um sensor de pressão montado a um orifício do cilindro hidráulico 14. Em tal modalidade, o módulo de determinação da condição de lateral 50 iria também monitorar o parâmetro de pressão em relação à pressão hidráulica dentro do cilindro hidráulico 14 (o qual refere- se à carga dentro do corpo basculante) e determinaria se a condição lateral do cilindro está dentro de limites aceitáveis com base nos parâmetros de estado laterais (por exemplo, parâmetro inclinação lateral e/ou parâmetro de dobra lateral), e o parâmetro de pressão.

[056] Deve ser apreciado que o sistema pode ser utilizado com qualquer tipo adequado de caminhão basculante, no qual um corpo basculante 8 pode ser articulado ou movido por um cilindro hidráulico. Por exemplo, como mostrado na Figura 8, o caminhão basculante 1 pode compreender um trator 2 tendo uma estrutura 6 com um cilindro hidráulico 14 ligado entre a estrutura 6 e o corpo basculante 8. O caminhão basculante 14 ainda compreende uma barra de tração 11 que é articuladamente ligada em uma primeira extremidade à estrutura 6 em um primeiro eixo de rotação 10 e em uma segunda extremidade ao corpo basculante 8 a um segundo eixo de rotação 11. A fim de girar o corpo basculante 8 a partir de uma posição de repouso (não-mostrada) para a posição plenamente de ponta (Figura 8), o cilindro hidráulico 14 é estendido que faz com que o corpo basculante 8 gire o ponteiro no sentido horário (na Figura 8) em relação à estrutura 6 sobre o eixo de rotação 10, e com relação à barra de tração 9 sobre o eixo de rotação 11. Deve também ser apreciado que, a fim de medir a posição angular (isto é, o ângulo da ponta) do corpo basculante 8, o ângulo de inclinação da barra de tração 9 pode ser medido, uma vez que há uma relação fixa entre este ângulo e o ângulo de ponta (e o ângulo de inclinação do cilindro hidráulico 14).

[057] O sistema de controle basculante 40 pode ser um dos muitos sistemas inteligentes que o caminhão basculante 1 é fornecido com e poderia, portanto, ser combinado com qualquer sistema adequado para fornecer informação sobre o veículo basculante e/ou a carga transportada pelo corpo basculante. Se vários sistemas inteligentes são fornecidos, os mesmos podem compartilhar a mesma tela ou processadores, por exemplo.

[058] Alguns aspectos dos aparelhos acima descritos, o sistema e os métodos, podem ser concretizados como instruções legíveis por máquina, tais como o código de controle do processador, por exemplo, sobre um meio transportador não-volátil, tal como um disco, CD ou DVD-ROM, memória programada, tal como memória somente de leitura (Firmware), ou sobre um transportador de dados, tal como um transportador de sinal ótico ou elétrico. Para algumas aplicações, as modalidades da invenção serão implementadas em um DSP (Processador de Sinal Digital), ASIC (Circuito Integrado de Aplicação Específica) ou FPGA (Rede de Porta Lógica Programável). Assim, o código pode compreender código ou microcódigo de programa convencional ou, por exemplo, código para configurar ou controlar um ASIC ou FPGA. O código pode também compreender código para configurar dinamicamente os aparelhos reconfiguráveis, tais como redes de portas lógicas reprogramáveis. Similarmente, o código pode compreender código para uma linguagem de descrição de hardware, tal como Verilog TM ou VHDL (Linguagem de Descrição de Hardware de Circuito Integrado de Velocidade Muita Alta). O código pode ser distribuído entre uma pluralidade de componentes acoplados em comunicação um com o outro. Quando adequado, as modalidades podem também ser implementadas usando código de execução em uma rede análoga de campo reprogramável ou um dispositivo similar, a fim de configurar o hardware análogo.

Claims (15)

1. Método de operar um basculante (1) compreendendo um corpo basculante (8) articulado móvel em relação a uma estrutura (6) com um cilindro hidráulico (14) disposto entre os mesmos que pode ser acionado por um sistema de acionamento hidráulico (20) para articular o corpo basculante, em que o método compreende: receber pelo menos um parâmetro de estado lateral relacionado a pelo menos um estado lateral do cilindro hidráulico; determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis com base no pelo menos um parâmetro de estado lateral; o método caracterizado pelo fato de que: alterar, ou permitir a alteração de, pelo menos um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico se for determinado que as condições laterais do cilindro hidráulico estão dentro de limites aceitáveis.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, czrzcterizzdo pelo fzto de que mm parâmetoo de inciinçãoo lateral é recebido, que se relaciona com a inclinação lateral do cilindro hidráulico, e em que se determina se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base em pelo menos um parâmetro de inclinação lateral.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o arrâmeroo de icliiaçãoo lateral é gerado por qm sensor du inclinação (42) configurado du modo a medir a inclinação lateral do cilindro hidráulico ou do corpo basculante.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sensor de inclinação é montado no cilindro hidráulico ou no corpo basculante.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, aaaateriiaddo pilo atoo cie SUU UM parrmetro de flexão lateral é recebido que se relaciona com a flexão lateral do cilindro hidráulico, e em que se determina se uma condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis com base pelo menos no parrmetro de flexão lateral.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, aaaateeiiaaoo eioo atoo dquus o parrmetro operacional compreende o limiar de pressão de uma válvula de alívio de pressão (27) do sistema de acionamento hidráulico (20) e/ou velocidade da bomba de uma bomba (24) do sistema de acionamento hidráulico.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de uee o imiirr ee peessi) UT mma válvula de alívio de pressão é aumentado, ou é permitido aumentar o limiar de pressão de uma válvula de alívio de pressão, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis; e/ou em que a velocidade de bomba é aumentada, ou é permitido aumentar a velocidade da bomba, se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

8. Sistema (40, 140) para um basculante (1) compreendendo um corpo basculante (8) articulado móvel em relação a uma estrutura (6) com um cilindro hidráulico (14) disposto entre estes que pode ser acionado por um sistema de acionamento hidráulico (20) para articular o corpo basculante, em que o sistema compreende: um módulo de determinação de condição lateral (50) configurado de modo a: receber pelo menos um parâmetro de estado lateral relacionado a pelo menos um estado lateral do cilindro hidráulico; determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis com base no pelo menos um parâmetro de estado lateral; caracterizado pelo fato de uee compeeende: um módulo de controle do sistema de acionamento hidráulico (52) disposto para alterar, ou permitir a alteração de, pelo menos um parâmetro operacional do sistema de acionamento hidráulico se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de uee o óóUllo de determinçãõo de condição lateral é configurado para: receber um parâmetro de inclinação lateral relativo à inclinação lateral do cilindro hidráulico, e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro de limites aceitáveis com base pelo menos no parâmetro de inclinação lateral.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de uee o óduloo ee dederminaçOo ee condição lateral está configurado para: receber um parâmetro de flexão lateral relativo à flexão lateral do cilindro hidráulico, e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está fora de limites aceitáveis com base pelo menos no parâmetro de flexão lateral.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 10, araateriiaado pilo atoo de euo o módulo de determinação de condição lateral está configurado para: receber um parâmetro de posição angular relativo ao ângulo da ponta do corpo basculante; e determinar se a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis com base pelo menos no parâmetro de estado lateral e o parâmetro de posição angular.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 11, aracterizzdOo eiOo atOo de quo o parâmetro de operação compreende o limiar de pressão de uma válvula de alívio de pressão (27) do sistema de acionamento hidráulico e/ou a velocidade de bomba de uma bomba (24) do sistema de acionamento hidráulico.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o siseema de controle de acionamento hidráulico é configurado para aumentar, ou permitir o aumento de, o limiar de pressão de uma válvula de alívio de pressão se for determinado que a condição lateral do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis; e/ou em que o sistema de controle de acionamento hidráulico é configurado para aumentar, ou permitir o aumento da, velocidade de bomba se for determinado que as condições laterais do cilindro hidráulico está dentro dos limites aceitáveis.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle do sistema de atuação hidráulico é disposto para aumentar a velocidade de bomba a partir de uma velocidade pré- estabelecida apenas durante uma fase intermediária de uma operação de basculamento.

15. Basculante (1) caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo basculante (8) articulado móvel em relação a uma estrutura (6); um cilindro hidráulico (14) disposto entre a estrutura e o corpo basculante e acionável para articular o corpo basculante; um sistema de acionamento hidráulico (20) configurado para acionar o cilindro hidráulico; e um sistema (40, 140) conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 8 a 13.

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