BR102018002985B1 - Combinação rígida e flexível de controle de altura de plataforma em uma colheitadeira - Google Patents

Combinação rígida e flexível de controle de altura de plataforma em uma colheitadeira Download PDF

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Abstract

Um sistema de combinação flexível e de controle rígido para um cabeçalho de uma colhedora agrícola inclui as disposições de detecção de proximidade do solo para ambos os modos rígidos e modos flexíveis em operação da colhedora. As disposições de detecção de proximidade do solo são, cada uma, acopladas ao mesmo eixo do sensor por meio de um braço do sensor que é movido por qualquer uma das disposições de detecção de proximidade do solo.

Description

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a colheitadeiras agrícolas, mais especificamente, a sistemas para controlar a posição de plataformas em colheitadeiras, e ainda mais especificamente, a sistemas de detecção de proximidade do solo para plataformas operadas em ambos os modos fixos e rígidos.
2. Descrição da Técnica Anterior
[002] Uma colheitadeira agrícola conhecida como uma "colheitadeira" foi denominada, tal que combina múltiplas funções de colheita em uma única unidade de colheita, tais como corte ou colheita, trilha, separação e limpeza. Uma colheitadeira típica inclui uma plataforma que remove a colheita de um campo, e uma caixa de alimentação que transporta a matéria da cultura para uma seção de debulha e limpeza, onde o grão desejável é separado do material sem grão indesejável. O grão limpo é transportado para um tanque de armazenamento de grão a bordo ou tremonha, e o material de colheita sem grão, tais como talos, hastes ou folhas da trilha e seção de limpeza, passa por um sistema de resíduo, que pode utilizar um helicóptero para processar o material sem grão e direcioná-lo para fora da parte traseira da colheitadeira. Quando o tanque de armazenamento de grão a bordo fica cheio, a colheitadeira é colocada adjacente a um veículo, no qual o grão deve ser descarregado, tal como um semi-reboque, caixa de gravidade, caminhão direto, ou similar; e um sistema de descarga na colheitadeira é ativado para transferir o grão para o veículo.
[003] Em muitas colheitadeiras agrícolas, a maneira pela qual a plataforma é implantada para uso na colheita de uma cultura pode ser alterada. Por exemplo, ao colher algumas culturas em algumas condições de campo, é desejável posicionar a plataforma em um modo assim chamado rígido, com a plataforma mais ou menos rígido em toda a largura da máquina e em uma orientação fixa em relação à superfície do solo. Sob outras condições de cultura e/ou de campo, pode-se preferir usar uma disposição da plataforma do modo assim chamada flexível, em que a plataforma flutua mais ou menos sobre a superfície do campo. Em plataformas largas, as seções em toda a largura da plataforma podem se mover um pouco independentemente em relação a outras seções, para mover para cima ou para baixo, encaminhar ou voltar e/ou inclinar de lado a lado em resposta às condições da superfície do campo. Algumas cabeças de colheita para colheitadeiras agrícolas podem ser operadas seletivamente no modo assim chamado rígido ou no modo assim chamado flexível.
[004] É desejável ter sistemas de detecção do solo para o modo rígido e a operação do modo flexível para que a plataforma possa ser ajustada conforme necessário ao encontrar irregularidades de campo, obstáculos ou obstruções, mudanças de elevação e similares. Nas plataformas que podem ser operadas tanto no modo rígido como no modo flexível, é conhecido fornecer dois sistemas separados para o controle de altura da plataforma, um para cortar com a plataforma montada sobre o solo de modo flexível e um para cortar com a plataforma de operação do solo de modo rígido. Ter sistemas separados requer sensores separados, fios e alguns outros componentes do sistema. A mudança entre o modo flexível e o modo rígido requer a mudança entre os diferentes sistemas de detecção, e requer desconectar os sensores para o modo que está sendo alternado e conectado aos sensores para o modo que está sendo alternado. A mudança de um sistema de sensor para o outro sistema de sensor também pode exigir a recalibração da interface de plataforma-colheitadeira. Embora essas tarefas não sejam particularmente difíceis ou onerosas individualmente, coletivamente, as mesmas fazem com que o processo de mudança de um modo para outro modo que seja mais demorado, e o grande número de etapas necessárias para alternar de um modo para o outro modo aumenta a oportunidade de erro se o desconectar de um sensor ou conectar em outro sensor for ignorado inadvertidamente. Além disso, o ato de conectar e desconectar sensores provoca desgaste, aumentando assim o potencial de falha.
[005] Desta maneira, o que é necessário na técnica é um sistema de controle de altura de plataforma que pode ser operado tanto de modo rígido como em operação de plataforma do modo flexível, sem ajuste significativo ou mudança ao mudar a partir de um modo de operação de plataforma para o outro modo de operação da plataforma.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[006] A combinação rigida e flexivel de controle de altura de plataforma aqui descrito proporcionam um único sistema com um único conjunto de sensores que podem ser utilizados em operação de modo flexível ou em operação de modo rígido.
[007] De uma forma, a combinação de controle de altura de plataforma fornece um sistema de detecção do solo para uma plataforma em uma colheitadeira agrícola que pode ser opcionalmente configurado para operar em uma configuração de modo flexível flutuante ou em uma configuração de modo rígido fixo. O sistema de detecção do solo inclui um controlador/processador e um sensor tendo uma ligação de comunicação ao controlador/processador. Um detector do solo de modo flexível está conectado ao sensor para adquirir e transportar informações de proximidade do solo durante a operação do modo flexível; e um detector do solo de modo rígido é conectado ao sensor para adquirir e transportar informações de proximidade do solo durante uma operação de modo rígido.
[008] Em outra forma, a combinação de controle de altura de plataforma fornece um sistema de detecção do solo para uma plataforma em uma colheitadeira agrícola, em que a plataforma pode ser configurada para operar em uma configuração de modo flexível flutuante ou em uma configuração de modo rígido fixo. O sistema de detecção do solo tem um braço flexível conectado de forma articulada à plataforma e que se prolonga ao longo do fundo da plataforma e um braço sensorial alongado conectado de forma articulada ao braço flexível e que se estende para longe do braço flexível. Um braço do sensor é acoplado ao braço sensorial e ao braço flexível, e um eixo de sensor é acoplado a e girado pelo braço do sensor.
[009] Uma vantagem da combinação rigida e flexivel de controle de altura de plataforma aqui descrito é que a alternância entre os modos rígidos e flexíveis para o controle de altura do cabeçote da colheitadeira é simplificada e acelerada.
[010] Outra vantagem da combinação rigida e flexivel de controle de altura de plataforma aqui descrito é que o desgaste potencial é reduzido mantendo as conexões do sensor ao mudar a partir de um modo para o outro modo.
[011] Ainda outra vantagem da combinação rigida e flexivel de controle de altura de plataforma aqui descrito é que um único sensor funciona tanto no modo flexível quanto no modo rígido.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[012] As características e outras vantagens desta invenção acima mencionadas, e a maneira de alcançá-las, tornar-se-ão mais evidentes e a invenção será melhor compreendida com referência à seguinte descrição de uma modalidade da invenção tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:
[013] A Fig. 1 é uma vista elevacional de uma colheitadeira agrícola em que a combinação rigida e flexivel de controle de altura de plataforma pode ser usada;
[014] A Fig. 2 é uma vista lateral de um sistema de controle de combinação flexível e rígida conforme aqui descrito configurado para operação de modo flexível a uma alta posição ajustada.
[015] A Fig. 3 é uma vista lateral do sistema de controle de combinação flexível e rígida como mostrado na Fig. 2, mas posicionado em uma baixa posição ajustada;
[016] A Fig. 4 é uma vista lateral do sistema de controle de combinação flexível e rígida como mostrado nas Figuras 2 e 3, configurado para operação de modo rígido em uma alta posição ajustada; e
[017] A Fig. 5 é uma vista lateral do sistema de controle de combinação flexível e rígida como mostrado na Fig. 4, mas posicionado em uma baixa posição ajustada.
[018] Os caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas. A exemplificação aqui apresentada ilustra a modalidade da invenção e essa exemplificação não deve ser interpretada como limitando o escopo da invenção de qualquer maneira.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[019] Com referência agora aos desenhos, e mais particularmente à Fig. 1, é mostrada uma modalidade exemplar de uma colheitadeira agrícola na forma de uma colheitadeira 10, em que um sistema de controle de combinação flexível e rígida de altura de plataforma 400 (Figuras 2-5) pode ser usado. A colheitadeira 10 inclui geralmente um chassi 11, as rodas envolventes do solo 12 e 13, uma plataforma 100, uma caixa de alimentação 14, uma cabine de operador 15, um sistema de debulha e separação 16, um sistema de limpeza 17, um tanque de grão 18, e um parafuso sem-fim 19. Embora a colheitadeira agrícola seja mostrada na forma de uma colheitadeira agrícola, também deve ser entendido que a colheitadeira pode assumir outras formas. Por exemplo, a colheitadeira também pode ser na forma de outros tipos de colheitadeiras autopropulsadas com plataformas, tais como andadores autopropulsados, colheitadeiras forrageiras, colheitadeiras de cana-de- açúcar, colheitadeiras de algodão, etc.
[020] A plataforma 100 é montada na frente da colheitadeira 10 e inclui uma barra de corte 110, mostrada na Fig. 1 como uma combinação flexível e rígida de barra de corte 110, para separar as culturas de um campo durante o movimento para a frente da colheitadeira 10. Uma bobina rotativa 120 alimenta a cultura em direção à barra de corte 110, e um parafuso sem-fim duplo 102 alimenta a cultura separada lateralmente para dentro de cada lado em direção à caixa de alimentação 14. A caixa de alimentação 14 transporta a cultura cortada para o sistema de debulha e separação 16, e é seletivamente verticalmente móvel usando atuadores apropriados, tais como cilindros hidráulicos (não-mostrados). Deve entender-se que as estruturas gerais da plataforma 100 também podem assumir outras formas. Por exemplo, em vez de um parafuso sem-fim duplo 102, uma ou mais correias de pente podem ser usadas.
[021] A plataforma 100 inclui uma estrutura de plataforma 104 que é transportada pelo chassi 11 e está acoplada tanto à barra de corte 110 como à bobina 120. A barra de corte 110 é acoplada de forma móvel à estutura de plataforma 104, por exemplo, uma mesa de barra de corte giratória 112, para permitir que a barra de corte 110 se mova em uma direção para cima/para baixo.
[022] A bobina 120 roda em torno de um eixo de rotação 122 e inclui uma pluralidade de dentes 124 que agarrará o material da cultura e direcionará o mesmo para a barra de corte 110 à medida que a bobina 120 gira em torno do eixo de rotação da bobina 122. Para ajustar o posicionamento relativo da bobina 120 em relação à estrutura de plataforma 104, a bobina 120 é acoplada de forma articulada à estrutura de plataforma 104 por um braço de bobina 126 que transporta a bobina 120. Neste sentido, o braço de bobina 126 é acoplado de forma articulada à estrutura de plataforma 104, assim as forças que atuam sobre o braço da bobina 126 podem fazer com que o braço da bobina 126, e a bobina 120 transportada rolem.
[023] Pode ser apreciado por aqueles versados na técnica que as estruturas e sistemas da colheitadeira agrícola 10 permitem que o cabeçote 100 seja levantado e abaixado e/ou inclinado para a frente e para trás e/ou inclinado de lado a lado para atingir a altura e atitude desejadas para operar o colheitadeira agrícola 10 para colher uma cultura. A plataforma 100 também pode ser ajustado para um chamado arranjo de plataforma do modo flexível, em que a barra de corte 110 segue a superfície do solo, de tal modo que a plataforma 100 mais ou menos flutua sobre a superfície do campo, ou para um modo assim chamado rígido, no qual a plataforma é mais ou menos rígida em toda a largura da máquina e com uma orientação fixa em relação à superfície do solo. O sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 é fornecido como um sistema de detecção ou conscientização do solo, enquanto a plataforma 100 é operada de modo flexível ou modo rígido.
[024] Referindo agora mais especificamente às Figuras 2-5, o sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 é mostrado na plataforma 100 para detectar a proximidade do solo, enquanto a plataforma 100 está operando de modo flexível ou modo rígido. O sistema 400 inclui um sensor que tem um eixo de sensor 402 que comunica com um controlador/processador 404 por meio de uma ligação de comunicação 406, que pode ser uma ligação de comunicação com fio ou uma ligação de comunicação sem fio. Deve ser entendido que o controlador/processador 404 pode estar localizado na totalidade ou em parte em vários locais na colheitadeira 10, incluindo dentro ou perto da cabina do operador 15. Um braço do sensor 408 é engatado com o eixo de sensor 402 e se estende geralmente para baixo e para fora do eixo de sensor 402. O braço do sensor 408 pode ser fixado ao eixo de sensor 402 por uma colheitadeira 410, tal como um conjunto de parafuso, parafuso e porca, ou similar; por soldagem ou por outros meios de fixação adequados. A força aplicada contra o braço do sensor 408 é transmitida ao eixo de sensor 402, na forma de força de rotação exercida contra o eixo de sensor 402 pela alavanca formada pelo braço do sensor 408, causando assim a rotação do eixo de sensor 402. O eixo de sensor 402 pode incluir um potenciômetro, tal como um medidor de tensão ou outros meios de detecção adequados, como aqueles versados na técnica entenderão prontamente, para determinar quando a força de rotação é aplicada contra o eixo de sensor 402 suficiente para causar o movimento do mesmo, e para transmitir os dados e informações sobre essa força e movimento para controlador/processador 404.
[025] Os detectores de proximidade do solo são fornecidos acoplados ao braço do sensor 408 para mudar uma posição do braço do sensor 408 em resposta às mudanças da superfície do solo determinadas pelos detectores do solo. Um detector do solo de modo flexível é fornecido como um braço flexíxel 412 montado de forma articulada na estrutura da plataforma 104 em torno de uma conexão articulada 414. O braço flexível 412 se prolonga geralmente ao longo do fundo da estrutura de plataforma 104 e é acoplado operativamente ao braço do sensor 408, de modo que os movimentos para cima e para baixo do braço flexível 412 são transportados para o braço do sensor 408. Um detector do solo de modo rígido é fornecido como um braço sensorial alongado 416 que é seguro em torno de uma conexão articulada 418 também ao braço flexível 412. O braço sensorial 416 é articulado através de uma faixa de movimento entre uma posição superior geralmente alinhada com o braço flexíxel 412 e uma posição inferior na qual o braço sensorial 416 se prolonga angularmente de e abaixo da plataforma 100. Um pino 420 é opcionalmente conectável ao braço sensorial do pino 416 ao braço flexível 412 ou para proteger o braço flexível 412 em relação à estrutura de plataforma 104.
[026] Deve ser entendido que vários conjuntos incluindo um ou mais eixos de sensor 402 com um ou mais braços de sensor 408 conectados ao mesmo operados por um ou mais braços flexíveis 412 e braço sensorial 416 podem ser proporcionados ao longo da largura da plataforma 100, todos conectados ao controlador/processador 404.
[027] A Fig. 2 ilustra a plataforma 100 e sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 ajustado para um modo flexível de operação em uma posição relativamente alta. O braço sensorial 416 é fixado ao braço flexíxel 412 pelo pino 420. O braço sensorial 416 segue ao longo da superfície do solo, e quaisquer movimentos para cima ou para baixo dos mesmos são transmitidos para o braço flexíxel 412 e o braço do sensor 408 e, em seguida, para o eixo de sensor 402. Desta maneira, os dados de detecção do solo são fornecidos ao controlador/processador 404.
[028] A Fig. 3 ilustra a plataforma 100 e sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 ajustado para um modo flexível de operação em uma posição inferior. O braço sensorial 416 é fixado ao braço flexíxel 412 pelo pino 420 e está em uma posição mais horizontal. O braço sensorial 416 e/ou o braço flexíxel 412 seguem ao longo da superfície do solo e os movimentos para cima ou para baixo dos mesmos são transmitidos para o braço do sensor 408 e, em seguida, para o eixo de sensor 402. Desta maneira, os dados de detecção do solo são fornecidos ao controlador/processador 404.
[029] A Fig. 4 ilustra a plataforma 100 e sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 ajustado a um modo de operação rígido em uma alta posição. O braço flexíxel 412 é retido em uma posição para cima sem ser fixado, o que pode ser por um atuador (não-mostrado) ou por outros meios adequados. O braço sensorial 416 é desligado, e o pino 420 pode ser armazenado sobre ou fora da plataforma 100, uma abertura de armazenamento adequada portanto, não é mostrada. A plataforma 100 é levado bem acima da superfície do solo, e o braço sensorial 416 é articulado totalmente para baixo, geralmente, longe do braço do sensor 408. O braço sensorial 416 pode ser transportado acima da superfície do solo, envolvendo somente ocasionalmente e intermitentemente a superfície do solo devido às ondulações da superfície do solo ou mudanças operacionais causando o braço sensorial 416 para engatar a superfície do solo. Quando o braço sensorial 416 é articulado para cima o suficiente, o movimento do mesmo é transmitido ao braço do sensor 408, o qual, por sua vez, provoca uma mudança de posição no eixo de sensor 402. Desta maneira, os dados de detecção do solo são proporcionados ao controlador/processador 404.
[030] A Fig. 5 ilustra a plataforma 100 e sistema de controle de combinação flexível e rígida 400 ajustado a um modo de operação rígido em uma baixa posição. Nesta configuração, o braço flexíxel 412 é fixado à estrutura de plataforma 104 pelo pino 420. Uma vez que a plataforma 100 é levada perto do solo, o braço sensorial 416 é acoplado substancialmente continuamente com a superfície do solo e, desse modo, é girado para cima, perto do lado de baixo da plataforma 100 na disposição exemplar mostrada. Qualquer outro movimento para cima ou para baixo do braço sensorial 416 é transmitido ao braço do sensor 408, o qual, por sua vez, provoca uma alteração de posição no eixo de sensor 402. Desta maneira, os dados de detecção do solo são proporcionados ao controlador/processador 404.
[031] Deve entender-se que outras disposições podem ser feitas para proporcionar ligação mecânica entre um detector do solo de modo flexível e um detector do solo de modo rígido, de modo que cada um forneça informações detectadas do solo ao mesmo sensor e controlador/processador. O detector do solo de modo flexível e o detector do solo de modo rígido podem ser acoplados mecanicamente de várias maneiras para operar conforme necessário. Além disso, a ligação intermediária fornecida pelo braço do sensor 408 pode ser realizada de várias maneiras, acoplando o braço do sensor a cada um dos detectores do solo de modo flexível e rígido ou acoplando o braço do sensor a um do detector do solo do modo flexível e o detector do solo de modo rígido, enquanto o outro dos detectores do solo é acoplado mecanicamente a um diretamente acoplado ao braço do sensor, ou permanece desacoplado.
[032] O sistema de controle de combinação flexível e rígida aqui descrito utiliza o mesmo sistema de sensor, incluindo o eixo de sensor 402 e o braço do sensor 408 para operação tanto no modo flexível quanto no modo rígido. Desta maneira, a duplicação é eliminada e as conexões dos sensores não precisam ser alteradas ao mudar de um modo para o outro modo. Um mesmo pino 420 pode ser usado para fixar o braço flexíxel 412 à estrutura de plataforma 104 durante a operação de modo rígido e para fixar o braço sensorial 416 ao braço flexíxel 412 durante uma operação de modo flexível. Alternativamente, o pino 420 pode ser removido sem o braço flexíxel 412 nem o braço sensorial 416 preso ao outro ou à estrutura de plataforma 104. A conversão de um modo de operação para outro é fácil e rápida, mesmo que a fixação seja feita manualmente. No entanto, deve entender-se que várias disposições automatizadas podem ser feitas para pino e desprender o braço flexíxel 412 e braço sensorial 416.
[033] Embora esta invenção tenha sido descrita em relação a, pelo menos, uma modalidade, a presente invenção pode ser adicionalmente modificada dentro do espírito e escopo desta descrição. Este pedido destina-se, portanto, a abranger quaisquer variações, usos, ou adaptações da invenção utilizando os seus princípios gerais. Além disso, este pedido destina-se a cobrir tais características a partir da presente invenção que se enquadram na prática conhecida ou habitual na técnica a que esta invenção pertence e que se enquadram nos limites das reivindicações anexas.

Claims (10)

1.Sistema de detecção do solo para uma plataforma em uma colheitadeira agrícola (10), a plataforma incluindo uma estrutura de plataforma (104) e um sistema de controle de combinação flexível e rígido (400), a plataforma sendo configurada para operar em uma configuração de modo flexível flutuante, na qual a plataforma (100) flutua mais ou menos sobre a superfície do campo, ou em uma configuração de modo rígido fixo, com a plataforma (100) mais ou menos rígida em toda a largura da máquina e em uma orientação fixa em relação à superfície do solo, o referido sistema de controle de combinação flexível e rígido (400) tendo um controlador (404), e pelo menos um sensor (402, 408) tendo uma ligação de comunicação (406) para o controlador (404); e um braço flexível (412), conectado de forma articulada à estrutura de plataforma (104), se estendendo ao longo do fundo da plataforma (100) e conectado a um primeiro dentre o pelo menos um sensor (402, 408) para adquirir e transportar informações de proximidade do solo durante a operação de modo flexível; e um braço sensorial alongado (416), conectado de forma articulada ao braço flexível (412), que se estende angularmente longe do braço flexível (412) abaixo do braço flexível (412), e CARACTERIZADO pelo fato de que o braço sensorial alongado é conectado ao primeiro dentre pelo menos um sensor (402, 408) para adquirir e transportar informações de proximidade do solo durante a operação em modo rígido.
2.Sistema de detecção do solo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sensor (402, 408) inclui um eixo de sensor (402) acoplado ao braço flexível (412) e ao braço sensorial alongado (416).
3.Sistema de detecção do solo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um eixo de sensor (402) e um braço do sensor (408) acoplados ao braço flexível (412).
4.Sistema de detecção do solo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sensor inclui um eixo de sensor (402) e um braço do sensor (408) acoplados ao referido eixo de sensor (402).
5.Sistema de detecção do solo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido braço flexível (412) e o referido braço sensorial alongado (416) são acoplados a um braço do sensor (408), o referido braço do sensor (408) sendo acoplado a um eixo de sensor (402), e a referida ligação de comunicação (406) sendo fornecida entre o referido eixo de sensor (402) e o referido controlador (404).
6.Sistema de detecção do solo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido braço sensorial alongado (416) é fixado ao referido braço flexível (412), quando a plataforma (100) é configurada para operação de modo flexível.
7.Sistema de detecção do solo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido braço flexível (412) é fixado em uma posição fixa, quando a plataforma (100) é configurada para operação de modo rígido.
8.Sistema de detecção do solo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui conexões selecionáveis do referido braço sensorial alongado (416) para o referido braço flexível (412) e do referido braço flexível (412) para a estrutura de plataforma (104).
9.Sistema de detecção do solo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida ligação de comunicação (406) é entre o referido controlador (404) e o referido eixo de sensor (402).
10.Sistema de detecção do solo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um pino removível para conectar seletivamente o referido braço sensorial alongado (416) ao referido braço flexível (412) ou o referido braço flexível (412) à estrutura de plataforma (104).
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