BR102017002578B1 - Colheitadeira agrícola combinada - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma colheitadeira agrícola combinada (20) que inclui um chassi (22), pelo menos uma gaiola (36) transportada pelo chassi (22) e um rotor (38) configurado para girar a cerca de um eixo geométrico (68) dentro da gaiola (36). O rotor (38) e a gaiola (36) são um conjunto de rotor (38) /gaiola (36). Há uma pluralidade de palhetas (64) acopladas de maneira móvel a uma superfície interior da gaiola (36) e há um controlador (74) que executa as etapas de um método para controlar a velocidade de material de colheita através do conjunto de rotor (38) /gaiola (36). O método inclui as etapas de monitorar uma perda de grão da colheitadeira combinada (20); computar um valor de reserva de energia de motor; e ajustar uma orientação de uma palheta (64) acoplada à gaiola (36) em resposta ao valor de reserva de energia de motor e à perda de grão, a uma carga de sistema de limpeza e/ou a um comprimento de palha.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a uma palheta de gaiola debulhadora ajustável para o sistema debulhador de uma colheitadeira agrícola combinada e, mais particularmente, a um sistema e método para o controle remoto de uma palheta de gaiola debulhadora ajustável, por exemplo, o ângulo de passo da mesma, inclusive enquanto o sistema debulhador está em operação, para aperfeiçoar o desempenho debulhador e outros parâmetros de operação.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] É conhecida a utilização de uma pluralidade de palhetas na superfície interna de um invólucro ou gaiola de rotor debulhador para auxiliar a orientação ou o direcionamento do movimento do material de colheita através do sistema debulhador de uma colheitadeira combinada. É conhecido adicionalmente que tais palhetas podem ser manualmente movidas e fixadas em diversas posições ou orientações, a saber, ângulos de passo, por uma variedade de razões, inclusive para diferentes tipos ou condições de colheita. De uma forma básica as palhetas são cavilhadas na gaiola ou invólucro em diversos ângulos de passo diferentes em relação ao giro de eixo geométrico de um rotor do sistema. De uma forma mais complexa, é conhecida a ligação de múltiplas palhetas para ajuste de união. Referência em relação a isso, DePauw et al., no documento de Patente no U.S. 4.244.380 expedido em 13 de janeiro de 1981 para International Harvester Co; e mais recentemente, McKee et al., no documento de Patente no U.S. 7.473.170, expedido em 6 de janeiro de 2009 para CNH America LLC, a última destas patentes revela indícios visuais da posição de palheta.

[003] Embora a definição manual da posição de palheta de gaiola debulhadora tenha utilidade, a mesma sofre de deficiências que incluem falta de capacidade para se ajustar durante a operação do sistema debulhador, particularmente, em tempo real, em resposta às condições em alteração, por exemplo, em resposta às condições em alteração tais como as condições variantes de colheita dentro de um campo, por exemplo, população/produtividade, teor de hidratação; condições atmosféricas, por exemplo, umidade; velocidade no solo; perda de grão; e semelhantes e alterações em outros parâmetros de operação ou definições feitas em processo, tais como, porém, sem limitação a: velocidade de rotor debulhador; lacuna côncava; consumo de energia e semelhantes. Em relação a isso, a velocidade de rotor debulhador e a lacuna côncava (distância entre uma região côncava perfurada da gaiola ou invólucro debulhador e do rotor giratório contido na mesma) são, algumas vezes, variadas no processo enquanto se colhe para aperfeiçoar produtividade, rendimento e outras condições, porém, precisam estar equilibradas com outros fatores, tais como possível fissura de grão ou outro dano e perda de grão.

[004] Como exemplificação prática do possível impacto das deficiências acima, antes e/ou durante uma operação de colheitadeira, um operador de colheitadeira combinada definirá a velocidade de rotor, isso é, a velocidade de giro do rotor ou rotores dentro da gaiola debulhadora e/ou da lacuna côncava. As definições desses parâmetros serão selecionadas por várias razões, que incluem, porém, sem limitação, se acomodar ou ajustar às variações no teor de hidratação e umidade de colheita, o que pode se alterar ao longo de um dia e entre diferentes variedades e regiões de colheita de um campo. Fissura de grão e outro dano podem ocorrer como resultado do debulhador mais agressivo, que pode resultar de alta velocidade de rotor e/ou um tamanho de lacuna côncava subdimensionado. A perda de grão maior do que desejada pode resultar das definições de outros sistemas da colheitadeira combinada, por exemplo, o sistema de limpeza de grão e também da definição da palheta de gaiola debulhadora. Em relação ao último, uma definição do ângulo de passo de palheta mais acentuada ou mais vertical resultará, tipicamente, no material de colheita fluindo em uma trajetória helicoidal correspondentemente mais acentuada ou mais restrita através dessa região da gaiola debulhadora e, portanto, em maior tempo de permanência no sistema debulhador para debulhar e separar; enquanto um ângulo de passo de palheta menos acentuado ou mais horizontal resultará em um fluxo de material de colheita em uma hélice menos acentuada com mais folga e menor tempo de permanência, debulhando e separando, o que pode resultar em perda aumentada de grão.

[005] O documento US2011320087 descreve uma colheitadeira dotada de um monitor de perda de grão e um controlador responsivo a perda de grão para controlar automaticamente um atuador que posiciona as palhetas da gaiola debulhadora. No entanto, esse sistema de controle pode ajustar as palhetas em posições que causam a necessidade de aumentar a potência para a operação de debulha. Esse aumento, muitas vezes, não pode ser atingido com a potência de motor disponível, resultando em perda da velocidade do motor e, consequentemente, da velocidade do rotor de debulha. Isso resulta em perdas gerais da eficiência de debulha.

[006] Portanto, o que se busca é uma maneira de definição de posição da palheta de gaiola debulhadora que forneça capacidade para ajuste em tempo real enquanto se colhe e otimização das operações, enquanto se evita uma ou mais dentre as deficiências apresentadas acima.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[007] A presente invenção fornece um sistema e método de controle inovadores para ajustar as posições das palhetas de gaiola debulhadoras.

[008] A invenção em uma forma é direcionada a um método para controlar a velocidade de material de colheita através de um conjunto de rotor/gaiola de uma colheitadeira agrícola combinada. O método inclui as etapas de monitorar uma perda de grão da colheitadeira combinada; computar um valor de reserva de energia de motor; e ajustar uma orientação de uma palheta acoplada à gaiola em resposta ao valor de reserva de energia de motor e à perda de grão, uma carga de sistema de limpeza e/ou um comprimento de palha.

[009] A invenção em outra forma é direcionada a uma colheitadeira agrícola combinada que inclui um chassi, pelo menos uma gaiola transportada pelo chassi, um rotor, uma pluralidade de palhetas e um controlador. O rotor é configurado para girar ao redor de um eixo geométrico dentro da gaiola, sendo que o rotor e a gaiola juntos formam um conjunto de rotor/gaiola. As palhetas são acopladas de maneira móvel a uma superfície interior da gaiola. O controlador é configurado para controlar a velocidade de material de colheita através do conjunto de rotor/gaiola conduzindo-se as etapas de monitorar uma perda de grão da colheitadeira combinada; computar um valor de reserva de energia de motor; e ajustar uma orientação das palhetas em resposta ao valor de reserva de energia de motor e à perda de grão, uma carga de sistema de limpeza e/ou um comprimento de palha.

[010] Uma vantagem da presente invenção é que a perda de grão e o consumo de energia de motor são gerenciados em conjunto.

[011] Outra vantagem é que a presente invenção reduz a perda total de grão da colheitadeira combinada conforme as condições se alteram.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] Os recursos e as vantagens acima mencionados e outros recursos e vantagens desta invenção, e a maneira de atingir os mesmos, se tornarão mais evidentes e a invenção será mais bem entendida com referência à seguinte descrição de uma realização da invenção, tomada em conjunto com as Figuras anexas, em que: A Figura 1 é uma vista lateral de uma colheitadeira agrícola combinada que mostra aspectos de um sistema para ajustar remotamente as palhetas de gaiola debulhadoras da mesma; A Figura 2 é uma vista ampliada da extremidade de um sistema debulhador da colheitadeira combinada da Figura 1; A Figura 3 é uma vista lateral fragmentada do sistema debulhador das Figuras 1 e 2 juntamente com os aspectos do sistema da invenção; A Figura 4 é um fluxograma que ilustra uma realização de um método da presente invenção para controlar o sistema debulhador mostrado nas Figuras 1 a 3; A Figura 5 é um fluxograma que ilustra outra realização de um método para controlar o sistema debulhador mostrado nas Figuras 1 a 3 quando a colheitadeira combinada está próxima aos promontórios; e A Figura 6 é um fluxograma que ilustra alguns controles que a presente invenção fornece ao operador do sistema debulhador das Figuras 1 a 3 para operar.

[013] Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes por todas as diversas vistas. A exemplificação definida no presente documento ilustra uma realização da invenção em uma forma, e tal exemplificação não deve ser interpretada de modo algum como limitadora do escopo da invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[014] Referindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente, à Figura 1, há uma representação de uma colheitadeira combinada 20 autopropulsada. A colheitadeira combinada 20 inclui um corpo 22 sustentada por rodas de condução frontais 24 e rodas orientáveis traseiras 26. Uma cabine de operador 28 se situa sobre uma extremidade frontal ou dianteira do corpo 22 e a partir da mesma um operador controla a operação da colheitadeira combinada 20. A colheitadeira combinada 20 é dotada de uma plataforma 30 para cortar a colheita vertical e transportar a colheita de corte para um alimentador 32. O alimentador 32 forma o material de colheita de corte em um tapete, geralmente, plano e transporta o tapete no sentido traseiro para uma extremidade de admissão de um sistema debulhador 34.

[015] Agora referindo-se, adicionalmente, à Figura 2, aqui o sistema debulhador 34 é ilustrado como um sistema de tipo rotor axial duplo que inclui um par de invólucros ou gaiolas debulhadoras, geralmente, cilíndricas que se estendem para frente e para trás de lado a lado 36, sendo que cada uma se estende ao redor de e contém um rotor, geralmente, cilíndrico 38. Aqui, deve ser verificado que a presente invenção não é limitada a sistemas debulhadores de rotor duplo, porém, tem utilidade igual para uma variedade de configurações que incluem um ou mais rotores e, também, rotores dispostos transversalmente ou de outra maneira. Cada gaiola 36 tem uma superfície periférica interna circunferencial 40 voltada para uma superfície periférica externa circunferencial 42 do rotor associado 38, em relação distanciada do mesmo, que forma e define uma lacuna circunferencial ou anular 44 entre as mesmas que se estende ao redor do rotor. Os rotores 38 são girados de uma maneira contragiratória dentro das gaiolas 36, conforme ilustrado pelas setas A e B, e são configurados e operáveis para induzir o tapete de colheita a fluir através das lacunas 44, conforme indicado pelas setas C e D, de uma maneira helicoidal a partir de uma extremidade de admissão ou dianteira 46 até uma extremidade de descarga ou traseira 48 de cada gaiola 36.

[016] Uma pluralidade de elementos debulhadores 50 é disposta em vários locais ao redor das superfícies periféricas externas 42 dos rotores 38, e cooperam, respectivamente, com os recursos de superfície da gaiola 36, a saber, seções côncavas perfuradas 52 e seções de grade 54, ao longo de uma região inferior da mesma, para debulhar o material de colheita de modo que a maior parte do grão seja separada do material diferente de grão (MOG). Como resultado, o grão e MOG menor, serão impelidos para baixo através das seções côncavas e de grade 52 e 54, enquanto o MOG maior e qualquer grão restante nas mesmas serão expelidos a partir da extremidade de descarga 48 do sistema debulhador. As seções côncavas 52 incluem diversos painéis arqueados removíveis que se estendem ao longo da metade dianteira ou, então, da região inferior da gaiola 36. Da mesma maneira, as seções de grade 54 consistem em diversos painéis arqueados removíveis que se estendem pela metade restante ou, então, pelo comprimento da gaiola 36. As seções côncavas 52 e as seções de grade 54 definem, portanto, de modo geral, as respectivas zonas debulhadoras e de separação.

[017] O grão e o MOG menor que passam pelas seções côncavas e de grade 52 e 54 cairão e/ou serão transportadas para um sistema de limpeza 56 disposto abaixo do sistema debulhador 34, conforme indicado, de modo geral, pelas setas E na Figura 1. O sistema de limpeza 56 separa o grão do MOG menor e o grão limpo será transportado para um tanque de grão limpo 58 sobre a colheitadeira combinada 20 e o MOG menor será descarregado da colheitadeira combinada ou reprocessado. Entretanto, o MOG maior e o grão residual descarregados do sistema debulhador 34, conforme indicado pelas setas F, serão processados e descarregados da colheitadeira combinada pelo aparelho de processamento de resíduo, que aqui inclui um aparelho batedor 60 disposto adjacente à extremidade de descarga 48 do sistema 34 e operável para impulsionar o MOG no sentido traseiro através do corpo 22 e um picador/espalhador 62 configurado e operável para picar e espalhar, opcionalmente, o MOG sobre um campo (setas F), embora uma ampla variedade de outras configurações de aparelhos de processamento de resíduo possam ser usadas.

[018] Agora Referindo-se, Adicionalmente, À Figura 3, O Sistema Debulhador 34 Inclui Uma Pluralidade De Palhetas 64 Dispostas Em Uma Região Superior Da Superfície Periférica Interna 40 Da Gaiola 36. Cada Palheta 64 Inclui, De Modo Geral, Um Membro Alongado Em Formato De L Ou Outro Corte Transversal Adequado E Curvado Ou Elasticamente Flexível Em Uma Relação, Pelo Menos Substancialmente, De Conformação Para A Curvatura Da Superfície Periférica Interna 40, Inclusive Quando Posicionada Em Vários Ângulos Ou Orientações, Enquanto Se Projeta Na Lacuna 44. As Palhetas 64 São, Cada Uma, Posicionadas E Orientadas Em Um Ângulo De Passo Nominal Α (Figura 3) Em Relação A Uma Linha Ou Plano 66 Perpendicular A Um Eixo Geométrico De Giro 68 Do Rotor Associado 38. O Ângulo De Passo Α Pode Ser O Mesmo Para Todas As Palhetas, Ou Pode Variar Ou Ser Variado Um Em Relação Ao Outro, Conforme Desejado Ou Exigido Para Uma Aplicação Particular. Um Exemplo De Um Ângulo De Passo Representativo Α Para Um Sistema Debulhador Comum É De 21,5 +/- 6 Graus, Embora Uma Ampla Variedade De Ângulos Possa Ser Usada Conforme Melhor Se Adequar Ao Sistema Debulhador Particular. As Palhetas 64 Também Podem Estar Separadas Axialmente De Maneira Uniforme Ou Em Diferentes Distanciamentos, Conforme Desejado Ou Exigido. Portanto, As Disposições Mostradas Aqui São Apenas A Título De Ilustração E Não Se Destinam A Limitar, Inclusive Em Relação Ao Formato E Configuração Das Palhetas Individuais. Também É Contemplado Que O Ângulo De Passo Α Possa Estar Relacionado A Alguma Referência Diferente Do Eixo Geométrico De Rotor.

[019] As palhetas 64 funcionam para guiar ou direcionar o fluxo de material de colheita, indicado pelas setas C e D na Figura 2, e as setas D na Figura 3, no sentido traseiro através das respectivas lacunas 44, conforme impulsionado pelo giro dos respectivos rotores 38 e dos elementos debulhadores associados 50 aos mesmos. O ângulo de passo α no qual as palhetas 64 estão dispostas é considerado, tipicamente, um parâmetro fundamental em relação aos requisitos de separação e energia para operar o sistema debulhador, conforme explicado mais completamente no documento de Patente no U.S. No. 7.473.170 referido acima, a revelação do mesmo é incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. De modo geral, o ângulo de passo α controla a velocidade axial na qual o material de colheita percorre pela região traseira da lacuna 44 e, portanto, o tempo de permanência da colheita na área de separação, isto é, adjacente às seções de grade 54. Portanto, como regra geral, um ângulo de passo α menor resultará em uma trajetória helicoidal mais restrita e velocidade axial inferior ou taxa de movimento do material de colheita através da lacuna 44, que aumentará, tipicamente, a oportunidade de separação para o grão passar pelas seções de grade 54. Por outro lado, um ângulo de passo α maior resultará em uma trajetória helicoidal mais folgada e com velocidade axial maior ou taxa de movimento do material de colheita através da lacuna 44, que diminuirá, tipicamente, a possibilidade de o grão passar pelas seções de grade 54. Um ângulo de passo menor também exigirá, tipicamente, mais energia, enquanto um ângulo maior consumirá menos.

[020] O conceito de ângulo de passo α variante foi bastante desenvolvido, conforme demonstrado pelos documentos de Patente referidos acima, bem como outros. No entanto, isso esteve no contexto de fornecer meios para ajuste manual para alterações menores, e mesmo para troca de conjuntos de palhetas com o conjunto que tem diferentes ângulos de passo α fixos, por exemplo, 20, 30 ou 45 graus, conforme vantajoso de maneira variada para diferentes colheitas e aplicações. Também é bastante conhecido o fornecimento de ligações que conectam as palhetas para permitir o ajuste simultâneo ou de união. O que não foi explorado, pelo menos não para o desenvolvimento da presente invenção, é a variação de posição de palheta, por exemplo, o ângulo de passo α, em processo, isso é, enquanto o sistema debulhador está em operação e realizar o mesmo em tempo real em resposta aos múltiplos parâmetros, por exemplo, perda de grão em tempo real, consumo de energia, rendimento, etc. Uma vantagem dessa capacidade seria a habilidade para produzir ajustes de palheta em resposta a um parâmetro ou parâmetros de operação observados, a saber, perda de grão ou fluxo de grão e distribuição de fluxo de grão a partir do sistema debulhador, em tempo real, para alcançar e manter o desempenho otimizado e responder às condições de alteração.

[021] Para alcançar as vantagens acima, a presente invenção é direcionada a um sistema 70 e a um método para que se habilite o controle de maneira ajustável a posição da palheta ou das palhetas 64, inclusive enquanto o sistema debulhador 34 está em operação, para aperfeiçoar o desempenho debulhador e outros parâmetros de operação. Tais parâmetros podem incluir, porém, sem limitação, a perda de grão e, em particular, grão não debulhado ou separado do resíduo de colheita e, portanto, que é descarregado do sistema debulhador e da colheitadeira combinada com o MOG maior e que pode terminar como rejeitos que serão processados pelo sistema de limpeza e possivelmente reprocessados por um sistema de retorno de rejeitos das colheitadeiras combinadas ou descarregados dependendo, tipicamente, das definições do sistema de limpeza e do sistema de retorno de rejeitos, se usado. A posição de palheta afetada compreende, particularmente, o ângulo de passo α, embora a invenção não se limite a esse parâmetro posicional.

[022] Conforme mostrado de maneira variada nas Figuras 1, 2 e 3, o sistema 70 inclui a palheta ou as palhetas 64 a serem ajustadas; um atuador ou atuadores 72 em conexão com os mesmos configurados e operáveis para efetuar e manter os ajustes; um controlador 74 em controle operacional do atuador ou atuadores 72; um dispositivo de entrada 76 operável para inserir comandos ao controlador 74; e um dispositivo 78 ou dispositivos 78 configurados e operáveis para gerar ou monitorar informações representativas de um parâmetro ou parâmetros de operação a serem detectados ou monitorados, todos conectados em conjunto pelas trajetórias condutoras adequadas 80, que podem ser, por exemplo, porém, sem limitação a fios de um chicote de fiação ou uma rede de área controladora ou outra rede de comunicações com ou sem fios adequada.

[023] Cada palheta 64 é montada de modo a girar na gaiola 36 e elasticamente inclinada em relação de conformação com a superfície periférica interna 40 da mesma, em cooperação com aspectos associados das ligações, que são inclinadas contra a superfície externa da mesma, por uma pluralidade de disposições de fecho inclinado 84.

[024] Cada disposição de ligação define um paralelogramo que inclui uma primeira barra de pressão 100 que se estende axialmente ao longo de e é fixada de modo a girar ao exterior da gaiola 36 por uma série de disposições de fecho 84 que se estendem através de aberturas pela gaiola 36 que, aqui, compreendem fendas 102. De maneira similar, uma segunda barra de pressão 104 é montada no exterior da gaiola 36, de modo geral, paralela e distanciada abaixo da primeira barra de pressão 100, também por uma série de disposições de fecho 84 através de fendas adicionais 102. A barra de pressão 100 é fixada de modo a girar às extremidades superiores das respectivas palhetas 64, e às extremidades superiores de alavancas anexas 106 se estendem paralelas e em relação de sobreposição com as mesmas, porém, no exterior da gaiola 36, pelas disposições de fecho, e a barra de pressão 104 é conectada às extremidades inferiores das palhetas e alavancas da mesma maneira. Como resultado, movimentos longitudinais opostos das barras de pressão 100 e 104 provocaram movimentos giratórios correspondentes das alavancas 106, e, também, das palhetas 64, todas as quais estão pressionadas em conjunto por disposições de fecho 84.

[025] Cada atuador 72 do sistema 70 é montado externamente à respectiva gaiola 36 ou à estrutura fixada adjacente adequada. Cada atuador 72 inclui aqui um tirante atuador 108 conectado à extremidade inferior traseira da disposição de ligação. Atuadores 72 são, aqui, atuadores lineares elétricos, operáveis para estender e retrair os tirantes 108 dos mesmos, conforme indicado pela seta G, conforme comandado pelo controlador 74, para efetuar movimentos longitudinais opostos das barras de pressão 100 e 104 de cada disposição de ligação 82, o que provocará o movimento giratório da alavancas 106 e das palhetas 64, conforme indicado pelas setas H e, portanto, variar consequentemente os ângulos de passo α. É contemplado que os atuadores 72 possam ser singulares ou plurais e que os atuadores 72 possam ser pneumáticos, eletricamente acionados, hidráulicos, mecânicos ou, acionados de outra maneira.

[026] O controlador 74 do sistema 70 é, particularmente, um dispositivo baseado em micro processador controlavelmente operável em um modo de controle manual ou de entrada para controlar os atuadores 72 em resposta aos comandos de entrada recebidos a partir do dispositivo de entrada 76, que pode ser, por exemplo, um comutador, tela sensível ao toque ou outro dispositivo conveniente localizado na cabine de operador 28 ou em outro local desejado e operável por um operador para inserir os comandos ou definições desejados ao sistema 70. O controlador 74 também é particularmente configurado e programado para ter um modo automático selecionável em que se responderá automaticamente as entradas recebidas a partir de um monitor de perda de grão 78, configurado e operável para monitorar a perda de grão ou fluxo do sistema debulhador 34, conforme indicado pela seta F1 na Figura 3. A presente invenção pode ser colocada em diferentes modos que fornecem prioridades diferentes ao controlador 74 para o controle das palhetas 64. Por exemplo, um modo funcional para minimização de perdas de grão, que mantém as mesmas abaixo de um nível máximo aceitável, um modo de eficiência de energia para priorizar eficiência de energia e um modo de rendimento máxima para priorizar o rendimento do sistema, apenas para nomear alguns.

[027] A perda de grão ou fluxo do sistema 34 pode ser monitorada de várias maneiras, inclusive posicionando-se um monitor ou monitores 78 para monitorar o fluxo de grão através das seções de grade 54 ou através de perfurações de uma bandeja subjacente do aparelho batedor 60, conforme indicado pela seta F1 nas Figuras 1 e 3. Em ambos os exemplos, o fluxo de grão realmente medido permanecerá direcionado ao sistema de limpeza 56, porém, caso seja observado que o mesmo aumentou ou diminui como resultado da posição de palheta variante, isso será um indicativo de que há perda de grão recuperável com fluxo F da colheitadeira combinada e esses dados podem ser usados para desenvolver dados quantitativos e otimização do processo. De maneira similar, um dispositivo 78 empregado para detectar o fluxo através de um sistema de recuperação de rejeitos da colheitadeira combinada e quaisquer alterações no fluxo de rejeitos associadas à posição de palheta variante podem ser usadas para otimizar o processo. Ainda, dados a partir de um monitor de perda de grão 78 (Figura 1) associados às perdas do sistema de limpeza 56 que alteram com as definições de palheta podem ser utilizados para otimização dessas e outras definições.

[028] Outras realizações de dispositivos 78 que são contemplados para uso com o sistema 70 incluem um sensor de carga de motor, que é usado pelo método detalhado na Figura 4. Quaisquer dados ou todos os dados a partir de dispositivos 78, bem como os comandos de entrada a partir de dispositivo de entrada 76, podem ser usados, por exemplo, em um mapa ou matriz de decisão, para determinar uma definição de palheta mais vantajosa ou otimizada para uma aplicação particular, em uma base em tempo real, contínua ou intermitente ou periódica. Embora de forma ampla, pode ser desejado gerenciar o consumo de energia como a função de perda de grão, ou vice-versa, a presente invenção se esforça para equilibrar o gerenciamento tanto do consumo de energia do motor quanto da perda de grão da seção debulhadora.

[029] A progressão dos ângulos de palheta resulta no consumo de combustível inferior, gluma do sistema de limpeza inferior, maiores perdas não debulhadas, comprimento da palha aumentado e maior velocidade no solo devido a economia de energia. O retardamento do movimento de colheita retardando-se o ângulo de palheta resulta em desfechos opostos. É contemplado que esses desfechos podem servir como critérios similares aos critérios de perda de grão abordados no presente documento. O uso desses critérios pode ser considerado em combinação com a perda de grão e/ou uns com os outros, assim como na condução da prática da presente invenção. As palhetas 64 podem ser colocadas em uma posição mais lenta quando perdas não debulhadas se apresentam tão altas quanto detectada por um sensor de perda não debulhada.

[030] Agora referindo-se, adicionalmente, à Figura 4 em que é ilustrado um método 200 na forma de um fluxograma. Na etapa 202, o controlador 74 detecta o tipo de plataforma 30 que está instalada na colheitadeira combinada 20. Essas informações, juntamente com os dados obtidos a partir do operador na etapa 204, identificam o tipo de colheita que deve ser colhida pela colheitadeira 20. Baseado no tipo de colheita, então, definições e faixas predefinidas de ajustes de definição são obtidas pelo controlador 74, por exemplo, a partir do local de memória, não mostrado. As definições preliminares predefinidas são, então, usadas para definir tais questões como a velocidade de giro do rotor 38, a folga dos côncavos 52 e a posição angular das palhetas 64. As faixas são, então, as limitações dos ajustes permitidos que podem ser produzidos pelo método 200 ou por um operador, como no método 300.

[031] Na etapa 210 um valor de perda de grão é obtido a partir do monitor de perda 78 e é avaliado. A reserva de energia de motor é computada na etapa 212 para determinar o valor de reserva atual. A reserva pode ser considerada como a diferença entre a produção máxima de energia do motor e a produção atual de energia. Assim, se o motor está em operação a 80% da máxima energia do mesmo há, então, uma reserva de 20%. A reserva desejada é obtida na etapa 206 pelo controlador 74 e é usada pelo método 200 para tomar decisões operacionais. A título de discussão, se assumirá que a reserva desejada é 20%, embora o número possa ser qualquer número e 20% foi selecionado apenas a título de discussão.

[032] Quando a reserva atual de energia é calculada e se a reserva de energia for maior que zero, conforme visto na etapa 214, então, o método 200 segue para a etapa 216, de outra maneira, o método 200 segue para a etapa 232. Na etapa 216, a perda de grão medida na etapa 210 é comparada a um valor de perda de grão limiar e se a perda de grão medida for menor que o limite, o método 200 segue para etapa 226. Se a perda de grão medida não for menor que o limite, então, o método 200 segue para a etapa 218.

[033] Na etapa 218, a reserva atual de motor é comparada à reserva de 20% desejada e se a reserva atual for maior ou igual à reserva desejada, então, a etapa 220 é executada e o movimento de colheita através do conjunto de rotor/gaiola é retardado movendo-se as palhetas 64 para um ângulo α maior dentro da faixa de alfas obtida na etapa 206 e que pode ser proporcionada em relação à quantidade de afastamento da perda de grão do limite e à quantidade de reserva de energia restante. O movimento de palhetas 64 para um ângulo menor altera o movimento helicoidal do material de colheita de modo que a trajetória seja maior, portanto, retardando o movimento do material de colheita através do conjunto de rotor/gaiola.

[034] Se a reserva atual for menor que a desejada, então, o método 200 segue a partir da etapa 218 até a etapa 222, em que uma comparação refinadora adicional é produzida. Se a reserva atual for menor que a energia adicional necessária para diminuir a perda de grão para abaixo do limite, que é maior que a reserva atual, então, somente um movimento proporcional moderado das palhetas 64 é produzido na etapa 224, de modo que o consumo de energia não escape completamente a reserva de energia. Por exemplo, se a reserva atual for 8% e a quantidade de energia adicional necessária para satisfazer a diminuição desejada em perda de grão for 12%, então, a redução no ângulo alfa não é reduzida o tanto quanto necessário, de modo que o motor não seja excessivamente sobrecarregado. Outra maneira de afirmar isso é, por exemplo, se o ajuste de ângulo alfa estimado para reduzir a perda de grão ao limite desejado for 6 graus e em que a energia adicional estimada exigida se o ângulo alfa for ajustado em 6 graus é de 12 KW e a energia reserva disponível é de somente 6 KW, então, o ângulo alfa é ajustado proporcionalmente em 3 graus, na condução da etapa 224. No entanto, se a reserva atual for maior que a energia necessária estimada, então, o método 200 segue para a etapa 220.

[035] Volta-se para a etapa 216, se a perda de grão for menor que o limite que permite o método 200 reduzir o consumo de energia do motor progredindo-se o fluxo do material de colheita através do rotor/gaiola. Isso é decidido olhando-se para a reserva atual e se a mesma for menor que a quantidade desejada, então, o método 200 segue para etapa 230, em que o movimento de colheita é progredido pelo movimento das palhetas 64 para um ângulo α maior. Se a reserva atual é maior ou igual à reserva desejada, então, uma progressão moderada do movimento de colheita é produzida na etapa 228 para um ângulo menor que o obtido na etapa 230.

[036] Volta-se para a etapa 214, se a reserva atual não for maior que zero, então, o método 200 segue para a etapa 232, em que, semelhante à etapa 216, a perda de grão é comparada ao limite e se a perda de grão for menor que o limite o método 200 segue para a etapa 230, em que o movimento de colheita é progredido através do rotor/gaiola. Se a perda de grão não for menor que o limite, então, o método 200 retorna para a etapa 210. Essa seção do procedimento acomoda uma recuperação de uma reserva de energia positiva.

[037] Agora referindo-se, adicionalmente, à Figura 5, é mostrado um método 300 na forma de um fluxograma que ilustra a intervenção do operador no caso do método 200 ser selecionado. Na etapa 302, o operador realiza uma seleção que permite a seleção do operador das definições dentro de faixas permitidas para o tipo particular de colheita (etapa 308), em que todas as definições são congeladas nos respectivos valores atuais (etapa 304) ou em que o procedimento automatizado do método 200 é seguido na etapa 306. Se o operador varia a seleção e chega à etapa 306, o ponto de acesso para o método 200 pode estar na etapa 210.

[038] Agora referindo-se, adicionalmente, à Figura 6, é mostrado um método 400 na forma de um fluxograma que aborda as definições de palheta (retardar e progredir o movimento de colheita) em relação a um encontro com uma área de promontório no processo de colheitadeira. Conforme a colheitadeira combinada 20 se aproxima da borda de um campo, a área na qual a colheita foi colhida nas extremidades do campo, de modo que as voltas possam ser realizadas de uma maneira sem que se passe por cima de colheitas, conhecida conforme um promontório é aproximada. Quando um promontório é encontrado, as colheitas que foram colhidas e visto que o influxo de material de colheita parou, o sistema debulhador terá uma tendência a se esvaziar, e os fluxos de ar assistentes terão uma tendência a soprar o material de colheita. Aqui, a presente invenção antecipa isso e desacelera o movimento de colheita através do sistema debulhador. Mais especificamente, na etapa 402, a aproximação de promontórios é detectada, o que pode ocorrer de uma maneira preditiva com um sistema GPS, um sistema de visão ou algum outro sistema que possa detectar a aproximação a um promontório. Na etapa 404, o movimento de colheita através do rotor/gaiola é retardado ajustando-se o ângulo α de palheta 64 para um ângulo pequeno. Então, quando se detecta que o material de colheita é novamente conduzido para a seção debulhadora pela etapa 406, então, o movimento de colheita é progredido através do conjunto de rotor/gaiola na etapa 408 ajustando- se o ângulo α de volta à respectiva definição anterior. Também é contemplado quando a velocidade de deslocamento é reduzida pelo operador (por razões, tais como uma obstrução, uma hesitação de transição de colheita para plataforma/alimentador ou outra razão). Nessas condições, as palhetas também podem ser desaceleradas de modo a reduzir perdas de rotor.

[039] A presente invenção é direcionada a um método automatizado para ajustar o deslocamento angular das palhetas de guia 64 em combinação com um sistema de controle que varia e limita a faixa de movimentação baseado em uma única ou uma série de entradas, tais como: Tipo de Plataforma. Tipo de Colheita e propriedades como parte de uma definição ACS, Velocidade de Rotor, Carga Debulhadora, tamanho ou classe de Máquina (energia do veículo). A posição angular das palhetas 64 em uma gaiola de rotor 36 pode ser manipulada para controlar a velocidade na qual a colheita é movida axialmente a cerca de um rotor. A faixa angular de ajuste exigida para se obter o desempenho debulhador ideal pode variar de colheita para colheita. Um limite predefinido para a faixa angular de ajuste das palhetas de gaiola de rotor 64 é definido por meio de uma única ou uma combinação de entradas que incluem: o tipo de plataforma, o tipo de colheita como parte de uma definição ACS, a velocidade de rotor e a carga debulhadora.

[040] O ajuste angular das palhetas de gaiola de rotor 64 altera as características de desempenho do sistema debulhador. Diminuir o ângulo das palhetas de gaiola 64 resulta, tipicamente, em uma redução de perda à custa do consumo de energia aumentado pelo rotor. Em algumas colheitas, se o ângulo de palheta de gaiola for excessivamente reduzido ou retardado, uma estagnação de material pode ocorrer o que impedirá a separação de grão e, potencialmente, tampará o veículo. Níveis de desgaste aumentados também podem ser vistos com tal definição. Por outro lado, se o ângulo de palheta for ajustado para um ângulo excessivo, a perda a partir do rotor pode se tornar inaceitável com uma redução presente na rentabilidade da unidade. A faixa ideal para o deslocamento angular das palhetas de guia de gaiola de rotor 64 varia de colheita para colheita.

[041] A posição da palheta de guia de rotor 64 é controlada e limitada a uma posição ou faixa predefinida de posições baseada no tipo de plataforma, no tipo e propriedades de colheita como parte de uma definição ACS, na velocidade de rotor, na carga debulhadora e na energia de motor disponível. Por exemplo, quando um operador escolhe colher milho, com uma plataforma de milho, a posição de palheta de gaiola de rotor pode ser predefinida para uma posição de, por exemplo, 15 graus, com um limite de deslocamento de 10 a 20 graus. Posições maiores que 20 graus podem resultar em perda excessiva. Quando o operador altera as plataformas, e começa a colher soja, a posição predefinida é automaticamente definida para uma posição de 20 graus com um limite de 15 a 25 graus. Posições menores que 15 graus podem resultar em estagnação de material, capacidade de rendimento reduzida e desgaste excessivo. Enquanto tal, o sistema permite otimizar melhor o veículo sem introduzir o potencial para desajuste do sistema. Por exemplo, o rotor debulhador necessita de uma certa quantidade de carga de carregar para manter um grão ideal no debulhador de grão de modo a controlar a perda de rotor em rendimentos baixos. Enquanto tais, as palhetas podem ser definidas para uma posição de movimento de colheita muito retardado para áreas do campo onde a colheita é leve (o que pode ser posicionalmente previsto como resultado de dados gravados a partir de faixa adjacente anterior) ou enquanto a colheita entra e sai como parte de uma rotina de promontório (observar o método 400) e, então, se ajustam a uma posição mais normal e progredida uma vez que uma certa energia é medida no rotor.

[042] Embora esta invenção tenha sido descrita em relação a pelo menos uma realização, a presente invenção pode ser modificada adicionalmente dentro do espírito e do escopo desta descrição. Este pedido, portanto, se destina a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção ao usar seus princípios gerais. Adicionalmente, este pedido é destinado a cobrir tais desvios da presente invenção conforme abrangidos em prática conhecida ou habitual na técnica à qual esta invenção pertence e que se encontram dentro dos limites das reivindicações anexas.

Claims (10)

1. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), que compreende: um chassi (22); pelo menos uma gaiola (36) transportada pelo chassi (22); um rotor (38) configurado para girar ao redor de um eixo geométrico (68) dentro da gaiola (36), sendo que o rotor (38) e a gaiola (36) formam um conjunto de rotor (38) /gaiola (36) para a separação de grão a partir de material de colheita; uma pluralidade de palhetas (64) acopladas de maneira móvel a uma superfície interior da gaiola (36), sendo que as palhetas (64) se engatam ao material de colheita e regulam o fluxo de material de colheita através do conjunto de rotor (38)/gaiola (36); e um controlador (74) configurado para controlar a velocidade do material de colheita através do conjunto de rotor (38)/gaiola (36) através do: monitoramento de uma perda de grão da colheitadeira combinada (20); e ajuste uma orientação das palhetas (64); caracterizada pelo fato de que o controlador (74) é configurado para: computar um valor de reserva de energia de motor; e ajustar uma orientação das palhetas (64) em resposta ao valor de reserva de energia de motor e a pelo menos um dentre a perda de grão, uma carga de sistema de limpeza e o comprimento de palha.

2. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador (74) é configurado adicionalmente para ajustar inicialmente a orientação das palhetas (64) em resposta a uma definição predefinida dependente de um tipo de colheita.

3. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um atuador acoplado às palhetas (64) e sob controle do controlador (74) para mover a palheta (64), sendo que ajustar a orientação da palheta (64) depende somente do valor de reserva de energia de motor e da perda de grão.

4. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as palhetas (64) são orientadas a um ângulo de passo (α) em relação a um eixo geométrico (68) do rotor (38).

5. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o ângulo de passo (α) é selecionado dentro de uma faixa predefinida de valores dependentes do tipo de colheita que é colhida.

6. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador (74) é configurado, adicionalmente, para retardar o movimento de material de colheita através do conjunto de rotor (38)/gaiola (36) dependente de um valor de perda de grão determinado pelo monitoramento que seja maior que um valor de perda predeterminado.

7. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que retardar o movimento de material de colheita não é aplicado se o valor de reserva de motor for menor que um valor de reserva predeterminado.

8. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o valor de reserva de motor é uma porcentagem de uma saída de energia máxima de um motor da colheitadeira combinada (20).

9. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador (74) é configurado adicionalmente para progredir o movimento de material de colheita através do conjunto de rotor (38)/gaiola (36) dependente de um valor de perda de grão determinado pelo monitoramento que seja menor que um valor de perda predeterminado.

10. COLHEITADEIRA AGRÍCOLA COMBINADA (20), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o controlador (74) é configurado adicionalmente para moderar a progressão se o valor de reserva de motor for maior que um valor de reserva predeterminado.

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