BR102016015571A2 - Download nozzle tilt limit system and method of adjustment - Google Patents

Description

“SISTEMA E MÉTODO DE AJUSTE DE LIMITE DE INCLINAÇÃO DE BICO DE DESCARGA” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. CAMPO DA INVENÇÃO

[001 ]A presente revelação refere-se a esteiras transportadoras de descarga para colheitadeiras agrícolas e, mais particularmente, ao ajuste de bicos nas extremidades de descarga de tais esteiras transportadoras de descarga.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] A descarga de grãos das máquinas agrícolas, tais como colheitadeiras combinadas é tipicamente realizada com o uso de uma esteira transportadora de descarga alongada. Tais esteiras transportadoras de descarga são tipicamente esteiras transportadoras do tipo trado helicoidal. As esteiras transportadoras têm uma extremidade de descarga que inclui uma abertura de descarga através da qual o grão é impulsionado pela operação da esteira transportadora. Em algumas esteiras transportadoras, as aberturas de descarga são voltadas de maneira longitudinal ou para dentro, e nas outras aberturas são voltadas mais para baixo, de modo que o grão seja correspondentemente impulsionado mais para baixo.

[003] As esteiras transportadoras de descarga podem incluir uma disposição de bico na extremidade de descarga para guiar ou direcionar o grão que é descarregado a partir da mesma. Sabe-se que as disposições de bico na extremidade de descarga da esteira transportadora são ajustáveis. Durante a descarga do grão em um caminhão ou carreta, a colheitadeira e o recipiente de recepção (por exemplo, caminhão ou carreta) são relativamente posicionados de maneira inicial, de modo que o recipiente de recepção seja corretamente posicionado embaixo da abertura de descarga da esteira transportadora de descarga para receber o fluxo de grãos descarregado a partir da mesma. Isso pode ser relativamente fácil de realizar se a colheitadeira e o recipiente de recepção forem estacionários, porém, torna-se mais difí- cil se a colheitadeira e o recipiente de recepção forem móveis, e a dificuldade aumenta mais se o terreno for irregular e/ou inclinado. Ademais, a capacidade de retenção de grãos de muitas colheitadeiras e recipientes de recepção é bem grande, e pode ser necessário variar o local de fluxo de grãos para espalhar os grãos dentro do recipiente de recepção para impedir derramamento sobre o lado do recipiente de recepção.

[004] Além disso, é desejável ter uma capacidade aprimorada para variar o fluxo de grãos em um veículo de recepção para compensar ou ajustar as variações na distância entre ou trajetórias de deslocamento da colheitadeira e o veículo de recepção, assim como diferenças de elevação e angulares. Nesse último aspecto, para manter a produtividade, pode ser desejável descarregar durante o movimento, com um ou tanto a colheitadeira quanto o veículo de recepção atravessando o terreno irregular e/ou lateral inclinado, o que pode exigir ajustes frequentes no local de fluxo de grãos para alcançar a distribuição de grãos desejada dentro do veículo de recepção. Também pode ser desejável acentuar ou aumentar o comprimento eficaz da esteira transportadora de descarga, particularmente, com uma abertura de descarga voltada para baixo, sem aumentar materialmente o comprimento físico da esteira transportadora.

[005] Durante a operação de uma esteira transportadora de descarga com um bico fixo ou de pivô, se a faixa de operação do bico fixo ou de pivô for excedida, o grão não pode se descarregado adequadamente a partir da esteira transportadora. As faixas de operação dos bicos são dependentes de diversos fatores, tais como propriedades de grãos e ângulos de rolamento de colheitadeira. À medida que o tubo de descarga aumenta a inclinação, há um risco aumentado de exceder a faixa de operação projetada. Problemas surgem quando o equipamento é operado em movimento em um local de terreno inclinado. O alcance do bico diminui quando a descarga com o bico se estendendo para cima e aumenta com o bico se estendendo para baixo. Sem controle automático, o operador do carrinho de grãos precisa se aproximar ou se afastar da colheitadeira para compensar o comprimento eficaz reduzido ou aumentado, [006] O que é necessário na técnica é um método para controlar a faixa de operação de uma esteira transportadora de descarga durante a operação em diversas culturas e em condições de terreno em elevação e angulares.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] De acordo com isto, o bico é ajustado com base em um sinal ou combinação de sinais indicativos de propriedades de grãos e características de operação de esteira transportadora de descarga. Os sinais podem incluir, por exemplo, a inclinação da colheitadeira e propriedades de material de grão. O ângulo de bico é ligado ao ângulo de rolamento da colheitadeira a fim de manter a corrente de grãos na mesma distância da máquina. À medida que a colheitadeira se aproxima de uma inclinação de terreno lateral, o bico de pivô irá se ajustar automaticamente para permitir que o mesmo alcance do tubo de descarga dentro da faixa de operação.

[008] A revelação em uma forma é voltada para uma disposição de esteira transportadora de descarga para uma máquina agrícola dotada de uma esteira transportadora que tem uma extremidade de descarga, um sensor que emite um sinal indicativo de um fator que pode impelir o fluxo de um material para fora da extremidade de descarga de esteira transportadora; e um microprocessador que recebe o sinal e determina uma faixa para uma condição de operação da esteira transportadora e que emite uma resposta se um valor real da condição de operação estiver fora da faixa.

[009] A revelação em outra forma é voltada para uma colheitadeira combinada agrícola dotada de um chassi, um tanque de grãos limpos transportado pelo chassi; e uma disposição de esteira transportadora de descarga em comunicação com o tanque de grãos limpos. A disposição de esteira transportadora de descarga inclui uma esteira transportadora que tem uma extremidade de descarga. Um sensor emite um sinal indicativo de um fator que pode impelir o fluxo do material para fora da extremidade de descarga de esteira transportadora. Um microprocessador recebe o sinal e determina uma faixa para ajuste de uma condição de operação da disposição de esteira transportadora com base no fator e emite uma resposta se um valor da condição de operação estiver fora da faixa.

[010] A revelação em ainda outra forma é voltada para um método para operar uma esteira transportadora de descarga de uma colheitadeira combinada. O método inclui as etapas de operar uma esteira transportadora que tem um bico de descarga em uma extremidade de descarga da mesma, detectar um fator que pode impelir o fluxo de um material para fora da esteira transportadora; determinar uma faixa para a posição do bico dependente do fator que foi detectado; verificar a posição atual do bico; e reajustar uma posição do bico se a posição atual verificada na etapa de verificação estiver fora da faixa da etapa de determinação.

[011] Uma vantagem apresentada no presente documento consiste no fato de que a esteira transportadora de descarga pode ser operada de maneira mais eficiente, evitando situações em que o grão não flui de maneira uniforme e rápida na extremidade de saída da esteira transportadora.

[012] Outra vantagem consiste no fato de que carrinhos de grãos ou outros recipientes que são preenchidos pela esteira transportadora de descarga podem ser preenchidos de maneira mais eficiente e completa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] Os recursos e vantagens mencionados acima e outros desta revelação, e o modo de atingir os mesmos, irão se tornar mais evidentes e a revelação será mais bem compreendida com referência à descrição a seguir de uma modalidade da revelação tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que: [014] A Figura 1 é uma vista frontal de um veículo agrícola na forma de uma colheitadeira combinada que inclui uma modalidade de uma disposição de esteira transportadora de descarga do presente pedido mostrada na posição de descarga enquanto descarrega o grão em um recipiente de recepção;

[015] A Figura 2 é uma ilustração de um bico ajustável para uma esteira transportadora de descarga; e [016] A Figura 3 é um fluxograma de um método para usar o sistema descrito no presente documento.

[017] Os caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes em todas as diversas vistas. A exemplificação estabelecida no presente documento ilustra uma modalidade da revelação, e tal exemplificação não deve ser interpretada como limitantes do escopo da revelação de modo algum.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] Referindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente à Figura 1, é mostrada uma porção de uma máquina agrícola na forma de uma colheitadeira combinada 10. A colheitadeira combinada 10 geralmente inclui um chassi 12 que transporta inúmeros outros componentes, tais como uma plataforma 14, uma estação de operador 16 e um tanque de grãos limpos 18. A força motriz pode ser aplicada através de inúmeras rodas de engate ao solo, incluindo rodas motrizes dianteiras 20. Também pode ser possível usar faixas acionadas (metade ou completa) em algumas aplicações.

[019] De acordo com um aspecto do sistema revelado no presente documento, a colheitadeira combinada 10 também inclui uma disposição de esteira transportadora de descarga 30 que é operável para descarregar o grão “G” (ou outro material) em um recipiente de recepção, tal como uma carreta de alimentação por gravidade 31. A disposição de esteira transportadora de descarga 30 inclui geralmente uma esteira transportadora 32 e a disposição de bico 34. A esteira transportadora 32 pode ser na forma de um trado com um voo helicoidal (não mostrado) que é posicionado de maneira giratória dentro do tubo de trado 36. A esteira transportadora 32 tem uma extremidade de descarga 38 que geralmente descarrega o grão a partir da extremidade axial da esteira transportadora 32. A extremidade de descarga 38 da esteira transportadora 32 também pode ser configurada para descarregar o grão em uma direção geralmente descendente (por exemplo, com uma abertura no lado inferior da extremidade de descarga 38).

[020]A disposição de bico 34 posicionada na extremidade de descarga 38 da esteira transportadora 32 inclui um bico 40 que pode ser conectado à extremidade de descarga 38 e móvel em relação à esteira transportadora 32. Na modalidade ilustrada, o bico 40 é móvel de maneira pivotante em relação à extremidade de descarga 38. O bico 40 também pode ser móvel em direções diferentes em relação à extremidade de descarga 38, tal como ser móvel em uma direção translacional ou direção rotacional. O movimento do bico 40 pode ser por meio de operação manual ou motorizada.

[021 ]Na modalidade ilustrada acima, a máquina agrícola está na forma de uma colheitadeira combinada. Deve-se avaliar que a máquina agrícola pode ser qualquer tipo de veículo ou implemento agrícola autopropulsionado ou rebocado, tal como um carrinho de grãos com uma esteira transportadora de descarga, uma caixa de alimentação por gravidade com uma esteira transportadora de descarga, etc., dependendo da necessidade ou aplicação. Quando configurado como uma colheitadeira combinada, o material a ser descarregado com o uso da disposição de esteira transportadora de descarga 30 é grão. Quando configurado como um tipo diferente de máquina agrícola, o material a ser descarregado pode ser um material diferente, tal como um fertilizante ou herbicida granulado, etc.

[022]Durante uma operação de descarga, a esteira transportadora 32 pode ser oscilada a partir de uma posição de armazenamento em campo que se estende para trás até a posição de descarga que se estende para o lado da colheitadeira combinada 10 (consultar a Figura 1). A elevação da esteira transportadora 32 é ajustada conforme necessário para depositar o grão G na carreta de alimentação por gravidade 31. A posição do bico 40 também pode ser ajustada. Entretanto, para a operação eficiente e contínua, geralmente, a relação angular do bico não deve exceder o ângulo de repouso para o material que é descarregado. Se o bico 40 não for adequadamente ajustado, a qualidade de corrente de saída é reduzida à medida que o grão G é empurrado a partir da esteira transportadora 32 em vez de cair livremente a partir da esteira transportadora 32. Nesse caso, a demanda de potência da esteira transportadora de descarga é aumentada, o que pode exceder os limites de operação. À medida que a potência está sendo desviada para a esteira transportadora de descarga, a velocidade de acionamento no solo da colheitadeira combinada 10 pode ser reduzida quando a descarga é realizada enquanto se move através do campo. Com a velocidade no solo reduzida, a eficiência de colheita é reduzida.

[023] Diferentes materiais, incluindo diferentes culturas que são colhidas, têm características de fluxo diferentes dependendo do tamanho, formato e outras características físicas das partículas de grãos individuais. Ademais, entretanto, diversas condições podem mudar a característica de fluxo livre do mesmo material que é descarregado, de modo que em algumas condições, em algumas situações, uma determinada disposição angular da esteira transportadora 32 e do bico 40 possam funcionar bem, enquanto em outra condição a mesma relação angular possa ser problemática. As propriedades de material, tal como umidade, por exemplo, e topografia de campo podem causar impacto na eficiência de descarga.

[024] Consequentemente, o método para operar um sistema de ajuste de limite de inclinação de bico de descarga 100 (Figura 3) inclui um microprocessador 102 que realiza uma etapa de cálculo nos dados recebidos a partir de qualquer um dentre inúmeros sensores que transmitem sinais indicativos das condições para o microprocessador 102. A título de exemplo, um sensor de ângulo de rolamento 104, um sensor de propriedade de material 106, tal como um sensor de propriedade de grão 106 e um sensor de ângulo de bico de esteira transportadora 108 podem ser usados, O sensor de propriedade de material 106 pode detectar uma variedade de propriedades de material diferentes que podem alterar as características de fluxo do material. Um exemplo de uma propriedade que pode ser usada de maneira vantajosa é a umidade. Adicionalmente, outros dados são fornecidos para o microprocessador 102, tais como informações sobre tipo de cultura 110 ou outros dados úteis para realizar os cálculos por meio do microprocessador 102. Deve-se compreender que, nas colheitadeiras combinadas modernas, muitos sensores adequados já são usados para outros propósitos, e as informações necessárias que se referem às características de cultura estão disponíveis para o desempenho de colheitadeira combinada geral. Além disso, são fornecidos dados para o microprocessador 102 que se referem à topografia de campo, que podem ser fornecidos por meio de uma câmera 3D 112 (Figura 2).

[025]O microprocessador 102 usa entradas a partir de uma ou mais fontes para calcular orientações angulares aceitáveis máxima e mínima para o bico 40. A Figura 2 ilustra uma orientação angular máxima 40’ e uma orientação angular mínima 40”. Desde que a orientação real do bico 40 se encontre dentro da faixa delimitada pela orientação mínima 40” e orientação máxima 40’ determinadas como aceitáveis, nenhuma ação é necessária. Entretanto, se a orientação real do bico 40 estiver fora da faixa, o bico pode ser ajustado automaticamente a uma posição comandada por bico (Figura 3) quando a disposição de bico 34 for do tipo automatizada. De maneira alternativa, um sinal de aviso de algum tipo pode ser emitido para o operador de máquina, de modo que um ajuste possa ser realizado antes que o desempenho deteriore e/ou dano ocorra.

[026JO presente sistema permite cálculos preditivos, tal como quando um terreno inclinado está se aproximando enquanto a descarga ocorre. Ajustes adequa- dos podem ser realizados antes que o desempenho deteriore. De maneira alternativa, uma operação de descarga pode ser terminada ou interrompida quando a faixa de operação é excedida com base em um sinal de entrada ou uma combinação de sinais de entrada e a faixa de operação não pode ser reobtida dentro de um tempo especificado. O sistema revelado no presente documento também pode adotar medidas preventivas rapidamente, e recursos alternativos, tal como pontilhamento ou vibração do bico podem ser usados para para prevenir ou aliviar uma condição de deterioração antes que a mesma piore. Ademais, o pontilhamento ou vibração pode aumentar a faixa de operação do bico. Um atuador de posição e/ou um elemento de vibração podem ser usados.

[027] Embora descrito no presente documento em relação a um bico mecânica ou manualmente ajustável, deve-se compreender que o presente sistema também pode ser usado de maneira vantajosa em uma esteira transportadora de descarga que tem um bico fixo. Um operador pode ser avisado ou advertido quando uma condição potencialmente prejudicial está se desenvolvendo, e pode adotar uma ação corretiva e preventiva, tal como terminar a operação.

[028] Deve-se compreender que outras entradas de sinal podem ser usadas no lugar de ou além daquelas previamente descritas. Por exemplo, coeficientes de atrito podem ser usados de maneira bem-sucedida. Um cálculo do teor de corrente do material diferente de grão (MOG) pode ser usado pelo fato de que o teor de MOG altera as características de fluxo da corrente total e, desse modo, causa impacto no ângulo máximo e mínimo para a operação eficiente do bico 40. Ainda outras entradas de dados podem ser usadas, tais como condições de acionamento que incluem realimentação de torque, realimentação de vibração ou realimentação de velocidade; e condições de carga que incluem carga de motor e pressão de pneu podem ser indicativas de determinadas condições. Tudo pode ser útil para a análise e determinação do ângulo mínimo e máximo de operação para o bico 40.

[029JEmbora esta revelação tenha sido descrita em relação a pelo menos uma modalidade, a presente revelação pode ser adicionalmente modificada dentro do espirito e escopo desta revelação. Este pedido, portanto, se destina a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da revelação que usa seus princípios gerais. Ademais, este pedido se destina a cobrir tais desvios da presente revelação à medida que se encontram dentro da prática conhecida ou habitual na técnica a qual esta revelação pertence e que se encontram dentro dos limites das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (22)

1. Disposição de esteira transportadora de descarga para uma máquina agrícola CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma esteira transportadora que tem uma extremidade de descarga; um um sensor que emite um sinal indicativo de um fator que pode impelir o fluxo de um material para fora da dita extremidade de descarga de esteira transportadora; e um microprocessador que recebe o dito sinal e determina uma faixa para uma condição de operação da dita esteira transportadora e que emite uma resposta se um valor real da dita condição de operação estiver fora da dita faixa.

2. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de topografia.

3. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de uma propriedade física do material.

4. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita esteira transportadora inclui um bico de descarga ajustável, e a dita condição de operação é o ângulo do dito bico.

5. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de topografia.

6. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de uma propriedade física do material.

7. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a rei- vindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um segundo sensor envia pelo menos um segundo sinal indicativo de pelo menos um segundo fator que pode impelir o fluxo do dito material para fora da dita extremidade de descarga de esteira transportadora; e o dito microprocessador recebe o dito pelo menos um segundo sinal.

8. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de uma condição física do dito material.

9. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de topografia.

10. Disposição de esteira transportadora de descarga, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de uma condição física do dito material.

11. Colheitadeira combinada agrícola CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um chassi; um tanque de grãos limpos transportado pelo dito chassi; e uma disposição de esteira transportadora de descarga em comunicação com o dito tanque de grãos limpos, em que a dita disposição de esteira transportadora de descarga inclui uma esteira transportadora que tem uma extremidade de descarga; um um sensor que emite um sinal indicativo de um fator que pode impelir o fluxo do material para fora da dita extremidade de descarga de esteira transportadora; e um microprocessador que recebe o dito sinal e determina uma faixa para ajuste de uma condição de operação da dita disposição de esteira transportadora de descarga com base no dito fator, e que emite uma resposta se um valor real da dita condição de operação estiver fora da dita faixa.

12. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de topografia.

13. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sensor envia um sinal indicativo de uma condição física do dito material.

14. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um segundo sensor envia pelo menos um segundo sinal indicativo de pelo menos um segundo fator que pode impelir o fluxo do dito material para fora da dita extremidade de descarga de esteira transportadora; e o dito microprocessador recebe o dito pelo menos um segundo sinal.

15. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de uma condição física do dito material.

16. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de topografia.

17. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que o outro dentre os ditos sensores envia um sinal indicativo de uma condição física do dito material.

18. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita disposição de esteira transportadora de descarga inclui adicionalmente um bico ajustável na dita extremidade de descarga da dita esteira transportadora, e o dito microprocessador determina uma faixa para ajuste do dito bico com base no dito fator, e emite uma resposta se uma posição atual do dito bico estiver fora da dita faixa.

19. Método para operar uma esteira transportadora de descarga de uma co-Iheitadeira combinada CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: operar um trado que tem um bico de descarga em uma extremidade de descarga do mesmo; detectar pelo menos um fator que pode impelir o fluxo de um material para fora do dito trado; determinar uma faixa para a posição do bico dependente do fator que foi detectado; verificar a posição atual do bico; e reajustar uma posição do bico se a posição atual verificada na dita etapa de verificação estiver fora da faixa da dita etapa de determinação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de detecção inclui detectar uma condição topográfica.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19 CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de detecção inclui detectar uma condição física do material.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de detecção também inclui detectar uma condição topográfica.