BR102017021556B1

BR102017021556B1 - Suporte de montagem de plantador de fileira agrícola

Info

Publication number: BR102017021556B1
Application number: BR102017021556-3A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Allan Sivinski
Original assignee: Harvest International, Inc
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2022-09-20
Also published as: CA2991821A1; US20190059208A1; WO2019046184A1; BR102017021556A2; US10512211B2; AU2017239573A1; CA2991821C; AU2017239573B2

Abstract

A presente invenção trata de um conjunto de suporte para plantadores de unidades de linha para resistir a forças de tração criadas por plantio de alta velocidade e plantio direto. Os braços de ligação superiores e inferiores do conjunto de suporte estão conectados de forma articulada às placas de montagem dianteira e traseira, utilizando eixos transversais de comprimento total ou hastes de topo. As corrediças de rolamento afunilado e as buchas afuniladas são utilizadas em cada extremidade dos braços da ligação para minimizar o desgaste e a manutenção.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] A invenção está direcionada para unidades de plantadores de fileira agrícolas e, em particular, para suportes de montagem aprimorados que podem suportar cargas de arrasto maiores resultantes do aumento das velocidades de plantio e dos resíduos de colheita presentes no plantio direto (“no-till planting”).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] À medida que a tecnologia se tornou mais importante nas operações agrícolas, como a agricultura de precisão, o plantio de sementes tornou-se mais preciso. A tecnologia melhorada também permitiu o aumento das velocidades de plantio. O plantio direto também se tornou comum, o que planta sementes em campos com resíduos de colheita a partir da estação anterior.

[003] O plantio de semear de semente convencional utiliza uma barra de ferramentas com uma pluralidade de tremonhas de semente montadas em unidades de plantadores de fileira, com cada unidade incluindo discos de abertura, rodas de calibração e rodas de fechamento montadas na barra de ferramentas através de um conjunto de suporte. Na agricultura, a tração é a força necessária para mover o implemento através do solo na direção da trajetória. A carga ou força de tração no implemento é uma função da resistência do solo, que depende de vários fatores. Por exemplo, o solo fino aumenta a tração em comparação com o solo grosso. As inclinações no campo também aumentam a força de tração, assim como os resíduos de colheita no campo. O aumento da umidade do solo aumenta ainda mais a carga de tração. Além disso, a carga de tração aumenta à medida que a velocidade de plantação aumenta e à medida que a profundidade de plantação aumenta.

[004] Com velocidades de plantio aumentadas e no plantio direto, as unidades de fileira são submetidas a tensão de tração adicional durante a operação de plantio. Este aumento de tensão levou à falha de parafusos na montagem do suporte. Assim, há uma necessidade de um projeto melhorado das placas de montagem da unidade de fileira e braços de ligação, e as conexões giratórias entre elas, para suportar as cargas de tensão mais altas sem quebras e, ao mesmo tempo, minimizar a manutenção.

[005] Consequentemente, um objetivo primário da presente invenção é a provisão de um conjunto de suporte melhorado para unidades de plantio de fileiras que podem suportar forças de tração maiores que resultam de plantação de alta velocidade e/ou não plantio direto.

[006] Um outro objetivo da presente invenção é a provisão de um conjunto de suporte de plantador de fileira que tenha conexões de pivô robustas entre as placas de montagem e os braços de ligação.

[007] Outro objetivo da presente invenção é a provisão de um conjunto de suporte para unidades de plantador de fileira com conexões de pivô mais fortes para os braços de ligação de modo a suportar as forças de tração de alta velocidade e operações de plantio direto.

[008] Ainda outro objetivo da presente invenção é a provisão de conexões de pivô pesadas para conjuntos de suporte de plantador de fileira que podem ser equipamentos originais em novos suportes ou retrofit em suportes existentes.

[009] Ainda outro objetivo da presente invenção é a provisão de um conjunto de suporte de plantador de fileira com componentes que são duráveis em uso e resistentes a falhas.

[010] Outro objetivo da presente invenção é a provisão de um conjunto de suporte de plantador de fileira que é econômico para fabricação, versátil em uso e requer manutenção mínima e simples.

[011] Estes e outros objetivos tornar-se-ão evidentes a partir da descrição a seguir da invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[012] É fornecido um conjunto de suporte para uma unidade de plantador de fileira e compreende uma placa de montagem dianteira, uma placa de montagem traseira e braços de ligação superior e inferior nos lados esquerdo e direito das placas de montagem. As placas de montagem e os braços de ligação definem 8 cantos para o conjunto do suporte. Os braços da ligação estão conectados de forma articulada às placas de montagem em cada canto por eixos ou hastes de diâmetro aumentado. Por exemplo, um eixo transversal de 1 polegada de diâmetro pode se estender através dos braços de ligação esquerdo e direito nos cantos superior e/ou inferior, dianteiro e/ou traseiro da montagem. O comprimento do eixo transversal corresponde à largura das placas de montagem, de modo a acomodar conjuntos de suporte largos ou estreitos. Como alternativa aos eixos transversais de largura total, ou em combinação com os eixos transversais, hastes de 1 polegada de diâmetro mais curtos podem ser usadas nos cantos do conjunto do suporte. Um rolamento compósito afunilado (“tapered compositive bearing”) é fornecido na extremidade de cada braço de ligação em cada canto, com o eixo transversal e as hastes (“stub spindles”) tendo uma superfície plana engatada de forma acoplável por uma superfície plana no rolamento afunilado de modo a evitar a rotação do rolamento. Os eixos transversais e as hastes substituem os parafusos convencionais de 5/8” utilizados para montar os braços de ligação nas placas de montagem dianteira e traseira. O eixo transversal e a hastes têm extremidades com roscas externas para receber uma porca castelo. Os eixos transversais e as hastes estendem-se através de buchas soldadas às placas de montagem dianteira e traseira e são fixadas nas buchas para evitar a rotação do eixo transversal e das hastes.

[013] Durante a operação de plantio, o conjunto de suporte de plantador de fileira com os eixos de rotação pesados ou hastes podem suportar cargas de tração pesadas sem quebras ou falhas, minimizando a manutenção e reparo dos conjuntos de suporte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[014] As Figuras 1-10 mostram uma primeira forma de realização do conjunto de suporte, de acordo com a presente invenção.

[015] As Figuras 11-17 mostram uma forma de realização alternativa de um conjunto de suporte estreito, de acordo com a presente invenção.

[016] A Figura 1 é uma vista em perspectiva do conjunto de suporte de acordo com a primeira forma de realização.

[017] A Figura 2 é outra vista em perspectiva do conjunto de suporte da primeira forma de realização.

[018] A Figura 3 é uma vista de elevação lateral do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2, sendo o lado oposto uma imagem espelhada.

[019] A Figura 4 é uma elevação frontal do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[020] A Figura 5 é uma vista de elevação traseira do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[021] A Figura 6 é uma vista em plano superior do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[022] A Figura 7 é uma vista em plano inferior do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[023] A Figura 8 é uma vista parcialmente explodida do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[024] A Figura 9 é uma vista ampliada parcialmente explodida que mostra um canto inferior dianteiro do conjunto de suporte ilustrado nas Figuras 1 e 2.

[025] A Figura 10 é uma vista em perspectiva ampliada que mostra um canto frontal superior do conjunto de suporte mostrado nas Figuras 1 e 2.

[026] A Figura 11 é uma vista em perspectiva do conjunto de suporte da segunda forma de realização.

[027] A Figura 12 é uma vista em elevação lateral de uma segunda forma de realização do suporte de montagem, sendo o lado oposto uma imagem espelhada.

[028] A Figura 13 é uma vista em elevação frontal do conjunto de suporte mostrado na Figura 11.

[029] A Figura 14 é uma vista em elevação traseira do conjunto de suporte mostrado na Figura 11.

[030] A Figura 15 é uma vista de plano superior do conjunto de suporte mostrado na Figura 11.

[031] A Figura 16 é uma vista de plano inferior do conjunto de suporte mostrado na Figura 11.

[032] A Figura 17 é uma vista parcialmente explodida do conjunto de suporte mostrado na Figura 11.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

[033] Os plantadores de fileira agrícolas são comumente usados na agricultura. O plantador tipicamente inclui uma barra de ferramentas engatada em um trator e tendo uma pluralidade de unidades de plantador de fileira montadas na barra de ferramentas. A Figura 1 mostra a estrutura básica da unidade de fileira 10, incluindo uma armação 12 para suportar discos de abertura 14, rodas de guia 16 e rodas de fechamento (não mostradas) atrás das rodas de guia.

[034] A presente invenção está direcionada para um conjunto de suporte 20 que monta a armação 12 na barra de ferramentas (não mostrada). O conjunto de suporte 20 inclui uma placa de montagem dianteira 22, uma placa de montagem traseira 24, braços de ligação superior esquerdo e direito 26 e braços de ligação inferiores esquerdo e direito 28. Em uma primeira forma de realização do conjunto de suporte 20 mostrado nas Figuras 1-10, as placas de montagem dianteiras e traseiras 22, 24 têm uma largura maior do que na forma de realização alternativa do conjunto de suporte 20A mostrado nas Figuras 11-17, em que as placas de montagem dianteira e traseira 22A, 24A têm uma largura mais estreita.

[035] Os braços de ligação 26, 28 têm, cada um, extremidades opostas que estão unidas de forma articulada às placas de montagem dianteira e traseira 22, 24. As placas de montagem 22, 24 ou 22A, 24A e os braços de ligação 26, 28 definem cantos superior e inferior, esquerdo e direito, dianteiro e traseiro para as montagens do suporte 20, 20A. Cada um desses 8 cantos dos conjuntos de suporte 20, 20A elimina o parafuso convencional (tipicamente 5/8") usado nos suportes de montagem da unidade de fileira da técnica anterior que às vezes falha devido ao aumento das cargas de tração causadas por maiores velocidades de plantio e resíduos de colheita.

[036] No conjunto de suporte 20 da primeira forma de realização, os cantos dianteiros inferiores do conjunto formado pela conexão das extremidades dianteiras dos braços de ligação inferiores 28 aos lados opostos da placa de montagem dianteira 22 utilizam um eixo transversal alongado 30 que se estende através de lados opostos da placa de montagem dianteira 22 e as extremidades dianteiras dos braços de ligação inferiores 28. Conforme visto na Figura 8, as extremidades do eixo transversal 30 são roscadas externamente de modo a receber uma porca de castelo 32. Um pino de fecho 33 que se estende através de uma ranhura na porca do castelo 32 e através de um furo na extremidade do eixo transversal 30 impede a porca de castelo de vibrar a partir do eixo transversal 30 durante o transporte ou a plantação.

[037] Uma bucha ou colar 34 é soldada nas bordas internas esquerda e direita da placa de montagem dianteira 32. O eixo transversal 30 se estende através do colar 34 e é fixado ali com um pino de rolo 36 de modo a evitar a rotação do eixo transversal 30.

[038] A extremidade dos braços de ligação inferiores 28 inclui um furo 38 através do qual se estende o eixo veio transversal 30. Uma corrediça de rolamento afunilado 40 é recebida em cada furo de braço de ligação 38. Uma bucha composta afunilada 42 é recebida dentro da corrediça 40. Cada extremidade do eixo transversal 30 tem pelo menos uma superfície exterior plana 44 que engata de maneira ativa com pelo menos uma superfície interior plana 46 na bucha 42, evitando assim a rotação da bucha 42 no eixo transversal 30, como se vê melhor nas Figuras 9 e 10. Uma anilha de retenção 48 é montada sobre a bucha 42, à frente da porca de castelo 32.

[039] Os cantos dianteiros superiores e os cantos traseiros inferiores do conjunto de suporte 20 utilizam preferencialmente a mesma ligação de articulação para as extremidades dianteiras dos braços de ligação superiores 26, 28 e as extremidades traseiras dos braços de ligação inferiores 26, 28. Mais particularmente, estes cantos ou os pontos de conexão usam uma haste relativamente curta 50 que se estende através do furo 38 no braço de ligação 26, 28, através de furos nos lados opostos das placas de montagem dianteiras e traseiras 22, 24 e através de colares ou buchas 34 soldadas às bordas internas opostas das placas 22, 24. As extremidades externas das hastes 50 têm roscas externas 52 para receber uma porca de castelo 32, com a porca de castelo sendo mantida por um pino de chaveta 33. Como descrito acima em relação aos cantos inferiores dianteiros, os furos 38 nas extremidades dianteiras dos braços de ligação superiores 26 e nas extremidades traseiras dos braços de ligação inferiores 28 recebem uma corrediça de suporte afunilada 40, na qual se encaixa uma bucha afunilada 42, com uma anilha de retenção 48 entre a bucha afunilada 42 e a porca de castelo 32. A haste 50 também inclui pelo menos uma superfície plana 44 que engata de forma ativa com pelo menos uma superfície plana 46 na bucha afunilada 42 para evitar a rotação da bucha 42 em relação à haste 50. A haste 50 também é fixada contra a rotação por um pino de rolo 36 que se estende através do colar 34 e a haste 50, semelhante à fixação do eixo transversal 30 descrito acima.

[040] Os cantos superiores traseiros do conjunto de suporte 20 podem utilizar uma conexão articulada diferente entre as extremidades traseiras dos braços de ligação superiores 26 e a placa de montagem traseira 24. Mais particularmente, uma haste 54 se estende através dos furos na extremidade superior da placa de montagem traseira 24, e é soldada a eles. A haste 54 tem roscas internas adaptadas para receber um parafuso de recolhimento 56, que é fixado por uma porca de encaixe 58. As extremidades traseiras dos braços de ligação superiores 26 também incluem um furo 38 no qual é recebida uma corrediça de rolamento afunilada 40 e a bucha afunilada 42. A haste 54 inclui pelo menos uma superfície plana 44 para encaixar de forma acoplada uma superfície plana 46 na bucha afunilada 42 para evitar a rotação da bucha afunilada 42 na haste 54. Uma anilha de retenção 48 reside entre a bucha afunilada 42 e a cabeça do parafuso 56.

[041] De preferência, uma anilha compósita de baixa fricção 60 reside entre os braços de ligação 26, 28 e as placas de montagem 22, 24. Uma das anilhas 60 está montada em cada um do eixo transversal 30, as hastes 50 e a haste 54.

[042] O conjunto de suporte 20A da segunda forma de realização ilustrada nas Figuras 11-17 utiliza um eixo transversal 30A, de preferência em cada canto do conjunto, semelhante ao descrito acima em relação ao conjunto de suporte 20 e ao eixo transversal 30. Um colar 34A é soldado ao interior das placas de montagem 22A, 24A, com cada um dos eixos cruzados 30A estendendo-se através dos colares correspondentes 34A. Cada extremidade dos braços de ligação 26, 28 do conjunto de suporte 20A também utiliza a corrediça de rolamento afunilada 40, a bucha afunilada 42, a anilha de retenção 48, a porca de castelo 32, o pino de chaveta 33 e o pino de rolo 36, conforme descrito acima em relação ao conjunto traseiro 20.

[043] Os eixos transversais 30, 30A e as hastes 50, 54 preferencialmente têm um diâmetro externo de aproximadamente 1 polegada, que é substancialmente maior que o parafuso convencional de 5/8 de polegada que às vezes falha nos conjuntos de suporte da técnica anterior devido ao aumento das cargas de tração.

[044] As hastes superiores 50, 54 são soldadas às placas de montagem 22, 24 para permitir a montagem da tremonha de sementes e do medidor de semente. Essas hastes 50, 54 e os eixos transversais 30, 30A carregam a carga de tração do conjunto de suporte de modo que o parafuso de retenção 56 não tenha que carregar qualquer carga de tração, mas sim apenas carrega a pré-carga da bucha afunilada 42.

[045] As corrediças afuniladas 40 e as buchas afuniladas 42 são descritas nos pedidos de patente pendentes da requerente de número de série 15/451, 878 depositado em 7 de março de 2017, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade. As corrediças 40 e as buchas 42 minimizam o desgaste durante o plantio e minimizam os requisitos de manutenção, conforme descrito no pedido co-pendente da requerente.

[046] O eixo transversal inferior 30 auxilia a manter as unidades de fileira funcionando verdadeiramente e perpendicular à armação da barra de ferramentas do plantador. Este eixo 30 elimina também a “flexão” de parafusos convencionais nas placas de montagem adjacentes, o que pode levar a fadiga e falha. A localização do eixo 30 é importante devido aos sistemas de força hidráulica e pneumática para cima e para baixo que são montados nas unidades de fileira. O ponto de conexão para esses sistemas de força descendente nos braços de ligação paralelos inferiores 26, 28 está muito próximo ao ponto de pivô do eixo.

[047] Estes sistemas de força para cima/para baixo não só aumentam a força de tração nas unidades de fileira, como também podem adicionar até 600 lbs para baixo e, em seguida, mudar para a força de 400 lbs para as rodas de calibração localizadas a 24” de distância deste ponto de pivô, em menos de 1/10 de segundo. Isso cria uma tremenda carga no eixo de articulação, especialmente a altas velocidades de plantação. Essas mudanças contínuas ocorrem constantemente à medida que o plantador viaja pelo campo.

[048] Nas unidades de fileira estreita 20A, os eixos transversais 30A adicionam uma grande resistência aos conjuntos do braço devido ao projeto estreito das unidades de fileira. Estes braços, placas de montagem e eixos de articulação são submetidos a um tremendo carregamento lateral durante as voltas ou ao plantio no contorno, porque não possuem a largura das unidades de fileira mais largas 20. O momento de engenharia em torno da fileira central dessas unidades de fileira 20A é consideravelmente maior e os parafusos foram provados para falhar sob essas cargas exigentes.

[049] A invenção foi mostrada e descrita acima com as formas de realização preferidas, e entende-se que podem ser feitas muitas modificações, substituições e adições que estão dentro do espírito pretendido e âmbito da invenção. Do que precede, pode-se ver que a presente invenção atinge pelo menos todos os seus objetivos declarados.

Claims

1. Conjunto de suporte para um plantador de fileiras, compreendendo: placas de montagem dianteiras e traseiras (22, 24); braços de ligação esquerdo e direito (26, 28) que se estendem entre as placas de montagem dianteira e traseira (22, 24); CARACTERIZADO pelo fato de que um rolamento afunilado (42) em cada extremidade de cada braço de ligação (26, 28); um eixo (30) que se estende para dentro de cada rolamento afunilado (42) para montar de forma pivotante os braços de ligação esquerdo e direito (26, 28) nas placas de montagem dianteiras e traseiras (22, 24); e cada rolamento afunilado (42) e cada eixo (30) tendo superfícies planas (44) as quais se engatam de forma encaixada para impedir a rotação entre o eixo (30) e o rolamento afunilado (42).

2. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma corrediça afunilada (40) em cada extremidade de cada braço de ligação (26, 28), e o rolamento afunilado (42) sendo montado de forma rotativa na corrediça afunilada (40).

3. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que cada eixo (30) é fixado a uma dentre as placas de montagem dianteira e traseira (22, 24), por meio das quais os braços de ligação esquerdo e direito (26, 28) e as corrediças afuniladas giram no rolamento afunilado (42) sem rotação dos rolamentos afunilados (42) ou eixos (30).

4. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda colares (34) em cada placa de montagem dianteira e traseira (22, 24), e o eixo (30) que se estende através de pelo menos um dentre os colares (34).

5. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o eixo (30) é fixado ao colar (34) em torno do eixo (30).

6. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o eixo (30) é preso por pino ao colar (34).

7. Conjunto de suporte, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o eixo (30) se estende através de ambos os braços de ligação esquerdo e direito (26, 28).

8. Método para montar de forma pivotante braços de armação (26, 28) em placas dianteiras e traseiras (22, 24) de um suporte de montagem (20) de um plantador de fileira agrícola (10), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: estender uma bucha afunilada (42) para dentro de um furo (38) em cada extremidade de cada braço de ligação (26, 28); estender eixos (30) através das buchas afuniladas (42) para montar os braços de ligação (26, 28) nas placas dianteiras e traseiras (22, 24) do suporte de montagem (20); os eixos (30) e as buchas afuniladas (42) tendo superfícies planas (44) que se encaixam para impedir a rotação das buchas afuniladas (42) nos eixos (30); e pelos quais as extremidades dos braços de ligação (26, 28) são pivotantes em torno das buchas afuniladas (42).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda inserir uma corrediça afunilada (40) dentro do furo (38) na extremidade do braço de ligação (26, 28), com a bucha afunilada (42) residindo de forma encaixada dentro da corrediça afunilada (40).

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda fixar o eixo (30) ao suporte de montagem (20) para impedir a rotação do eixo (30) em relação ao suporte de montagem (20).

11. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda estender o eixo (30) através de um colar (34) no suporte de montagem (20).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda prender por pino o eixo (30) ao colar (34).

13. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda estender o eixo (30) através de colares (34) espaçados adjacentes às bordas laterais opostas do suporte de montagem (20).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda fixar o eixo (30) às buchas afuniladas (42).