BR102019026109A2

BR102019026109A2 - máquina de distribuição agrícola

Info

Publication number: BR102019026109A2
Application number: BR102019026109-9A
Authority: BR
Inventors: Benedikt Jung; Christian Waibel; Martin Seimetz
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-07-28
Also published as: DE102019200252A1; AU2019279937A1; EP3679788A1; US11614139B2; EP3679788B1; US20200224744A1

Abstract

Uma máquina de distribuição agrícola (22) é equipada com uma articulação distribuidora (28) e com um dispositivo (40) para absorção ativa de vibrações que surgem na articulação distribuidora (28), o dito dispositivo compreendendo um sensor (48) para detectar uma vibração da articulação distribuidora (28), um dispositivo de controle eletrônico (50) conectado ao sensor (48), e um atuador (46), capaz de ser atuado pelo dispositivo de controle (50), para ajustar uma massa (44) que é acoplada à articulação distribuidora (28) e móvel ao longo da direção da vibração a ser amortecida.

Description

MÁQUINA DE DISTRIBUIÇÃO AGRÍCOLA

[001] A invenção refere-se a uma máquina de distribuição agrícola com uma articulação distribuidora e com um dispositivo para absorção ativa de vibrações que surgem na articulação distribuidora, o dito dispositivo compreendendo um sensor para detectar uma vibração da articulação distribuidora, um dispositivo de controle eletrônico conectado ao sensor, e um atuador, capaz de ser atuado pelo dispositivo de controle, para ajustar uma massa móvel que é acoplada à articulação distribuidora, em que o dispositivo de controle é capaz de ser operado para acionar o atuador no sentido de uma amenização de uma vibração detectada com o sensor.

Estado da técnica

[002] Atomizadores de campo são usados na agricultura a fim de distribuir agente de pulverização em um campo com o propósito de fertilizar um campo ou com o propósito de combater organismos indesejáveis (tais como ervas daninhas, fungos ou insetos) que estejam presentes lá. Tais atomizadores de campo estão disponíveis como formas realizadas que são afixadas a um veículo de suporte ou que são semimontadas, autodirigidas ou puxadas. A fim de alcançar uma largura de trabalho adequada de uns 10 m, eles são equipados com articulações que portam bocais de pulverização, que podem ser ajustados entre uma posição de transporte dobrada para deslocamento em estrada e uma posição de trabalho estendida para operação em campo. As articulações são convencionalmente projetadas para serem relativamente rígidas na direção vertical, a fim de garantir um espaçamento constante entre o solo e os bocais de pulverização e consequentemente garantir conformidade com as taxas desejadas de aplicação, enquanto que por motivos de peso e custo elas são projetadas para serem menos rígidas na direção para frente. No entanto, isso tem a consequência desvantajosa de que as articulações podem adquirir movimentos vibratórios na direção para frente, por exemplo, se o atomizador de campo - ou um veículo que o porte - desacelerar ou acelerar ou seguir em volta de uma curva. As amplitudes de movimentos vibratórios desse tipo podem ser da ordem de magnitude de 1 m ou mais, tendo a consequência indesejável de que localmente não se pode ficar em conformidade com as taxas desejadas de aplicação.

[003] Inúmeras medidas foram propostas no estado da técnica a fim de combater os movimentos vibratórios desse tipo passiva ou ativamente.

[004] Por conseguinte, o documento DE 100 54 285 Al propõe detectar os movimentos da articulação na direção para frente e absorvê-los através de atuadores agindo na direção oposta que agem sobre as duas metades de articulação (arranjadas à esquerda e à direita do eixo geométrico longitudinal) a uma distância do eixo geométrico longitudinal do atomizador de campo e na outra extremidade foram unidos à armação do atomizador de campo por articulação. Um arranjo desse tipo é também descrito no periódico Landtechnik 2015, páginas 132 a 138.

[005] Ademais, o documento DE 10 2008 007 312 Al propõe montar, em cada uma das extremidades externas das metades de articulação, um absorvedor de vibração que é composto de uma massa e uma mola. A massa não é acionada ativamente e é destinada a extinguir os movimentos vibratórios da articulação automaticamente. Um arranjo desse tipo é também descrito no periódico Landtechnik 2015, páginas 132 a 138, e no documento US 2014/0263766 Al. Os documentos EP 2 526 755 Al, EP 2 589 289 A2, EP 2 835 050 Al e EP 2 829 177 Al propõem montar elementos de amortecimento dentro da articulação, as propriedades de amortecimento dos ditos elementos sendo variáveis como uma função do tipo de movimento do atomizador de campo.

[006] Os documentos DE 10 2015 113 721 Al e DE 10 2017 114 637 Al propõem, com o propósito de absorção ativa de vibrações, mover a articulação como um todo na direção para frente em relação à armação do atomizador de campo, a fim de amenizar os efeitos de desacelerações ou acelerações lineares do atomizador de campo sobre a articulação, enquanto que o documento DE 10 2014 203 005 B3 propõe aplicar um primeiro sinal a um atuador com o propósito de ajustar uma articulação verticalmente ajustável, ou uma articulação que é capaz de rotar em tomo de um eixo geométrico que se estende na direção para frente, de um atomizador de campo em resposta a um comando de ajuste e, subsequentemente, aplicar ao mesmo um segundo sinal que tem a consequência de que a vibração induzida na articulação pelo primeiro sinal é extinguida.

[007] Por fim, no documento DE 10 2015 204 992 B3 é proposto absorver a vibração da articulação através de bocais expelentes de ar que foram montados na articulação, enquanto que o documento WO 2012/146255 Al, que é considerado genérico, propõe amortecer as vibrações verticais na articulação de um atomizador de campo por meio de uma massa que é móvel na direção longitudinal da articulação.

Objetivo

[008] O amortecimento das vibrações através de atuadores ativos arranjados entre o chassi e a articulação requer uma conexão longitudinalmente ajustável entre a articulação e o chassi do atomizador de campo, que devido ao seu comprimento já é bem dispendioso, isso se mantendo analogamente também para a absorção ativa de vibrações pelo ajuste da posição da articulação inteira em relação ao chassi. A ação dos elementos de amortecimento passivos não é sempre satisfatória, e a absorção de vibrações através de bocais de ar tem apenas uma eficiência ruim. Finalmente, o arranjo de acordo com o documento WO 2012/146255 Al é somente adequado para amortecimento de vibrações verticais.

[009] O objetivo subjacente à invenção é visto em disponibilizar uma máquina de distribuição agrícola com uma articulação e em disponibilizar um método correspondente, máquina essa na qual as desvantagens supracitadas não surgem ou surgem somente em menor medida.

Solução

[0010] De acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado pelo ensinamento da reivindicação 1, em que características que desenvolvem adicionalmente a solução de maneira vantajosa foram especificadas nas outras reivindicações.

[0011] Uma máquina de distribuição agrícola é equipada com uma articulação distribuidora e com um dispositivo para absorção ativa de vibrações que surgem na articulação distribuidora, o dito dispositivo compreendendo um sensor para detectar uma vibração da articulação distribuidora, um dispositivo de controle eletrônico conectado ao sensor, e um atuador, capaz de ser atuado pelo dispositivo de controle, para ajustar uma massa que é acoplada à articulação distribuidora e móvel ao longo da direção da vibração a ser amortecida, o dito dispositivo de controle sendo capaz de ser operado para acionar o atuador no sentido de uma amenização de uma vibração detectada com o sensor.

[0012] Por conseguinte, é proposto um amortecimento ativo de vibrações da articulação distribuidora com uma massa que é acoplada à articulação distribuidora e que é ajustável por um atuador ao longo da direção da vibração a ser amortecida. O atuador é acionado em oposição de fase à vibração por uma unidade de controle eletrônica com base no sinal de um sensor que foi configurado para detectar uma possível vibração, o dito sensor sendo, por exemplo, um sensor de aceleração. Por conseguinte, caso a articulação mova-se, por exemplo, para frente em uma vibração, o atuador moverá a massa para trás, a fim de amortecer a vibração, e vice-versa. Analogamente, o atuador pode mover a massa para baixo se a articulação se mover para cima, e vice-versa. Dessa maneira, com meios simples obtém-se um amortecimento eficaz de vibrações que é também capaz de amortecer variadas frequências de vibração.

[0013] Preferencialmente, em cada caso dois atuadores e massas foram montados em ambos os lados de um plano de simetria da articulação distribuidora.

Modalidade

0014] Uma modalidade da invenção, descrita em mais detalhes a seguir, é representada nos desenhos. São mostradas:
Fig. 1 uma vista de topo de uma máquina de distribuição agrícola com um dispositivo para amortecer vibrações na articulação distribuidora, e
Fig. 2 uma representação ampliada de um dispositivo para absorção ativa de vibrações da articulação distribuidora.

[0015] A Figura 1 mostra uma vista de topo de uma combinação 10 consistindo em um trator agrícola 12 e uma máquina de distribuição 22 na forma de um atomizador de campo que é afixado a uma articulação em três pontos 16 do trator 12. O trator 12 fica sobre um chassi de suporte 18 que é suportado por rodas dianteiras 22 direcionáveis e sobre rodas traseiras 24 dirigíveis e possui uma cabina 20 em que uma estação de trabalho do operador se localiza. Em uma forma realizada diferente, a máquina de distribuição 22 poderia ser puxada pelo trator 12 - isto é, ela poderia incluir um chassi com rodas e com uma barra de reboque fixada a um acoplamento do trator 12, ou poderia ser realizada como um veículo autodirigido.

[0016] A máquina de distribuição 22 inclui uma articulação distribuidora 28 que é composta de um total de cinco seções 30 a 34 que foram acopladas umas às outras de maneira dobrável, a fim de ser capaz de reduzir a largura da articulação distribuidora 28 para deslocamento em estrada a uma fração da largura de trabalho da mesma. Os bocais de pulverização 36 para aplicar agente de pulverização em um campo foram distribuídos ao longo da largura da articulação distribuidora 28, conexão na qual as taxas de aplicação podem ser fixas ou variáveis de maneira georreferenciada ou controlada por sensor.

[0017] A articulação distribuidora 28 tem uma construção relativamente estável na direção lateral (horizontalmente e em ângulos retos em relação à direção para frente V do trator 12), isso também se mantendo -em uma medida um pouco menor - para a direção vertical. Na direção para frente V, no entanto, a articulação distribuidora 28 é menos estável. Isso tem a consequência de que, no caso de acelerações ou desacelerações do trator 12 ou no caso de outras perturbações (curvas, irregularidades do solo, etc.), vibrações podem surgir na articulação distribuidora 28 - isto é, a articulação distribuidora 28 se deforma, e as extremidades externas da articulação distribuidora 28 movem para frente e para trás em relação à sua região central presa ao trator 12. Vibrações desse tipo têm, dentre outras coisas, a consequência desvantajosa de que alguns locais no campo são submetidos a quantidades maiores de agente de pulverização do que o desejado, e outros locais, por sua vez, recebem menos agente de pulverização do que o pretendido.

[0018] Com o propósito de evitar ou amenizar essas vibrações da articulação distribuidora 28 para frente e para trás, dois dispositivos 40 servem para absorção ativa de vibrações, um dos quais foi montado respectivamente nas proximidades de uma extremidade externa da articulação distribuidora 28. O dispositivo 40 para absorção ativa de vibrações compreende, em cada caso, um alojamento 42 preso à seção externa 30 ou 34 da articulação distribuidora 28, em que uma massa 44 é suportada de modo a ser deslocável em uma guia 52 ao longo da direção para frente V, um atuador 46 para ajustar a posição da massa 42 dentro do alojamento 42 ao longo da guia 52, um sensor 48 para detectar uma vibração, e uma unidade de controle eletrônica 50 que é conectada ao sensor 48 e ao atuador 46. O sensor 48 pode ser, por exemplo, um sensor de aceleração inercial. O atuador 46 pode ser um atuador linear, por exemplo, na forma de um cilindro hidráulico, ou um atuador rotativo, por exemplo, na forma de um motor elétrico ou hidráulico, que é acoplado à massa 44 por meio de um cabo ou uma rosca de parafuso ou uma cremalheira ou similares. Com o propósito de melhorar a mobilidade da massa 44, o alojamento 42 pode ser provido com aberturas permeáveis ao ar, ou pode também ser dispensado.

[0019] Em funcionamento, o dispositivo de controle 50 aciona o atuador 46 com base nos sinais do sensor 48. Caso o sensor 48 sensoreie, por exemplo, uma aceleração da articulação distribuidora 28 para frente, o dispositivo de controle 50 faz com que o atuador 46 mova a massa 44 para trás, e vice-versa. Dessa maneira, a massa 44 é movida para frente e para trás em oposição de fase à vibração da articulação distribuidora 28, e uma possível vibração é amortecida ou extinguida rápida e eficazmente, a fim de evitar ou amenizar os problemas apontados acima.

[0020] Também seria concebível empregar os dispositivos 40 (ou dois outros dispositivos 40) com o propósito de amortecer as vibrações verticais na articulação distribuidora 28. A massa 44 seria então ajustada pelo atuador 46 na direção vertical, em oposição de fase a uma vibração vertical da articulação distribuidora, detectada com o sensor 48. Além disso, ambos os atuadores 46 poderiam ser controlados conjunta ou independentemente um do outro com um único dispositivo de controle 50 que poderia também localizar-se a bordo do trator 12 ou em um local arbitrário na máquina de distribuição 22. Além disso (presumindo-se que ambas as metades da articulação distribuidora 28 movem-se de maneira uniforme), um dos sensores 48 poderia ser dispensado, ou um ou ambos os sensores 48 poderiam ser montados, a uma distância do atuador 46 e da massa 44, em um local adequado a bordo do trator 12 ou a bordo da máquina de distribuição 22 que é também adequada para detectar as vibrações da articulação distribuidora 28.

Claims

Máquina de distribuição agrícola (22) com uma articulação distribuidora (28) e com um dispositivo (40) para absorção ativa de vibrações que surgem na articulação distribuidora (28), o dito dispositivo compreendendo um sensor (48) para detectar uma vibração da articulação distribuidora (28), um dispositivo de controle eletrônico (50) conectado ao sensor (48), e um atuador (46), capaz de ser atuado pelo dispositivo de controle (50), para ajustar uma massa móvel (44) que é acoplada à articulação distribuidora (28), em que o dispositivo de controle (50) é capaz de ser operado para acionar o atuador (46) no sentido de uma amenização de uma vibração da articulação distribuidora (28), detectada com o sensor (48), caracterizada pelo fato de que o atuador (46) foi configurado para ajustar a massa (44) ao longo da direção da vibração a ser amortecida.
Máquina de distribuição (22) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o atuador (46) foi configurado para ajustar a massa (44) na direção vertical ou na direção para frente.
Máquina de distribuição (22) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que, em cada caso, dois atuadores (46) e massas (44) foram montados em ambos os lados de um plano de simetria da articulação distribuidora (28).