BR102020007468A2

BR102020007468A2 - unidade de fileira para uma máquina de semear, e, método para operar uma máquina de semear

Info

Publication number: BR102020007468A2
Application number: BR102020007468-7A
Authority: BR
Inventors: Grant J. Wonderlich; James R. Peterson
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2020-11-10
Also published as: AR118733A1; EP3732947A1; US11219154B2; US20200344944A1; CA3077976A1; AU2020202197A1

Abstract

Uma unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo. Uma armação suporta um abridor de sulco, uma roda reguladora de profundidade, um dispensador de semente, e um fechador de sulco. Um atuador de força descendente de unidade de fileira é operável para empurrar a armação de unidade de fileira na direção para o solo para controlar de modo ajustável forças de engate no solo para o abridor de sulco, a roda reguladora de profundidade, e o fechador de sulco. Um sensor de aceleração é configurado para detectar acelerações da unidade de fileira. Um controlador fica em comunicação com o sensor de aceleração e o atuador de força descendente de unidade de fileira, e o controlador é programado com um algoritmo para manter um valor alvo de força descendente durante a operação da unidade de fileira. O controlador é programado adicionalmente para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira em resposta a um sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo de aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.

Description

UNIDADE DE FILEIRA PARA UMA MÁQUINA DE SEMEAR, E, MÉTODO PARA OPERAR UMA MÁQUINA DE SEMEAR

FUNDAMENTOS

[001] A presente invenção se refere a máquinas agrícolas móveis, em particular máquinas de semear tendo uma pluralidade de unidades de fileira a semear.

[002] Vários fatores afetam o desempenho de semeadura e assim as produções de colheita. Um tal fator é a quantia de força descendente aplicada à unidade de fileira para engatar os vários implementos de engate de solo da unidade de fileira com o solo. É conhecido que máquinas plantadoras têm atuadores de unidades de fileira com força descendente, que podem prover força descendente fixa ou ajustável durante o plantio.

SUMÁRIO

[003] Em um aspecto, a invenção provê uma unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo. Uma armação suporta um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco. Um atuador de força descendente de unidade de fileira é operável para empurrar a armação de unidade de fileira na direção para o solo para controlar de modo ajustável forças de engate no solo para o abridor de sulco, a roda reguladora de profundidade, e o fechador de sulco. Um sensor de aceleração é configurado para detectar acelerações da unidade de fileira. Um controlador fica em comunicação com o sensor de aceleração e o atuador de força descendente de unidade de fileira, e o controlador é programado com um algoritmo para manter um valor alvo de força descendente durante a operação da unidade de fileira. O controlador é programado adicionalmente para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira em resposta a um sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo de aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.

[004] Em outro aspecto, a invenção provê uma unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo. Uma armação suporta um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco. Um atuador de força descendente de fechador de sulco é operável entre a armação de unidade de fileira e o fechador de sulco para exercer uma força ajustável que empurra o fechador de sulco para baixo no solo. Um controlador é programado para aumentar força descendente em resposta a um aumento detectado na velocidade de deslocamento da unidade de fileira.

[005] Em ainda outro aspecto, a invenção provê uma unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo. Uma armação suporta um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco. Um limpador de fileira é posicionado e operável para engatar o solo e limpar resíduo a partir do trajeto à frente do abridor de sulco, o limpador de fileira suportado pela armação para ser ajustável através de uma faixa de regulagens de ajuste de solo. Um controlador é programado para ajustar uma regulagem de engate de limpador de fileira em resposta a uma velocidade de deslocamento detectada da unidade de fileira.

[006] Outros aspectos da descrição se tornarão aparentes por consideração da descrição detalhada e desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de semear.

[008] A figura 2 é uma vista lateral esquemática parcial de uma unidade de fileira da máquina de semear da figura 1, incluindo braços de rodas reguladoras de profundidade e rodas reguladoras de profundidade.

[009] A figura 3 é uma vista lateral da unidade de fileira incluindo um sensor de aceleração de acordo com uma primeira modalidade.

[0010] A figura 4 é uma vista esquemática de um circuito de controle de exemplo para um atuador de força descendente de unidade de fileira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Antes das modalidades da descrição serem explicadas em detalhe, deve ser entendido que a descrição não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo de componentes expostos na seguinte descrição ou ilustrados nos desenhos anexos. A descrição é capaz de suportar outras modalidades e de ser praticada ou de ser realizada de várias maneiras.

[0012] A figura 1 ilustra uma máquina de semear 10 (por exemplo, uma máquina plantadora de cultivo em fileiras). A máquina de semear 10 inclui uma armação principal 14. Uma pluralidade de unidades de fileira individuais 18 é acoplada (por exemplo, montada) em uma porção traseira da armação principal 14, de forma que as unidades de fileira 18 sejam puxadas sobre ou através de uma camada do solo 20. Alternativamente, as unidades de fileira 18 podem ser posicionadas à frente da armação 14 e puxadas sobre ou através da camada de solo 20, ou a máquina pode ter uma combinação de unidades de fileira de empurrar e puxar 18. Fontes de semente, tais como tanques de armazenamento 22a-22c, são acopladas à armação principal 14 e contêm semente que é fornecida, por exemplo, pneumaticamente ou de qualquer outra maneira apropriada, para uma mini-tremonha (não mostrada) associada a cada unidade de fileira 18. Os tanques de armazenamento 22a-22c são acoplados às mini-tremonhas por meio de condutos 26, tais como mangueiras, e um aparelho de fornecimento pressurizado (não mostrado). Cada tanque de armazenamento 22a-22c contém as mesmas ou diferentes variedades de sementes a serem plantadas no solo 20. Cada unidade de fileira 18 é conectada a um conduto 26, de forma que cada unidade de fileira 18 seja acoplada a um tanque de armazenamento 22a-22c para receber semente. Conforme ilustrado somente a título de exemplo na figura 1, cada unidade de fileira 18 inclui adicionalmente sua própria subarmação 30, na qual vários componentes (por exemplo, um abridor de sulco, um fechador de sulco, etc.) são montados.

[0013] A figura 2 ilustra um exemplo de uma unidade de fileira 118, que pode ser usada em lugar de qualquer uma ou mais das unidades de fileira 18 na figura 1. Similarmente à unidade de fileira 18, a unidade de fileira 118 é também acoplada à armação principal 14. Em algumas construções, uma pluralidade de unidades de fileira 118 é acoplada à armação principal 14, de forma similar às unidades de fileira 18 na figura 1. Conforme ilustrado na figura 2, cada unidade de fileira 118 inclui tremonhas 122a, 122b, que suportam produto químico e semente, respectivamente (em oposição à unidade de fileira 18 que recebe semente a partir do armazenamento volumoso, como na construção ilustrada na figura 1). As tremonhas 122a, 122b são acopladas a uma subarmação de unidade de fileira 130. Cada unidade de fileira 118 também inclui uma roda ou rodas reguladoras de profundidade 132, acopladas à subarmação de unidade de fileira 130. A roda reguladora de profundidade 132 contata e rola ao longo do solo 20, e um abridor de sulco 134 (por exemplo, uma roda ou lâmina de abertura ou outra estrutura tendo uma superfície estacionária ou rotativa que contata e move solo para longe para formar um sulco) é acoplado à subarmação de unidade de fileira 130 para formar um sulco 136 (ilustrado esquematicamente) no solo 20. Um dispositivo de dosagem de semente 138, acoplado à subarmação de unidade de fileira 130, recebe sementes a partir da tremonha 122b e dosa e dispensa as sementes para o interior do sulco 136. Um fechador de sulco 140 (por exemplo, uma roda ou rodas de fechamento ou empacotamento ou outra estrutura que tem uma superfície estacionária ou rotativa, que contata e comprime o solo 20) acoplado à subarmação de unidade de fileira 130 empurra solo em torno das sementes para fechar o sulco 136 (ver a figura 1). Cada unidade de fileira 118 pode também incluir um firmador de semente 144 (por exemplo, um braço angulado conforme ilustrado na figura 2, uma roda de compressão acoplada a um braço de roda de compressão, ou outra estrutura que firma uma semente) acoplada à subarmação de unidade de fileira 130, que firma cada semente e empurra a mesma para dentro do sulco aberto 136 para assegurar bom contato entre semente e solo antes do sulco 136 ser fechado. O firmador de semente 144, ilustrado, é suportado na subarmação 130 por um conjunto de articulações 222, em particular um conjunto de articulações em paralelogramo. A figura 2 também ilustra uma opcional roda de charrua 22 e limpador de fileira 23 à frente do abridor de sulco 134.

[0014] A unidade de fileira 118 também inclui um mecanismo de ajuste de força descendente 174, acoplado à armação principal 14 e à subarmação de unidade de fileira 130. Um mecanismo de ajuste de força descendente 174 inclui molas, componentes pneumáticos, componentes hidráulicos, conjuntos de articulações, e/ou outras estruturas que formam um atuador, de forma que, quando um mecanismo de ajuste de força descendente é ativado, um mecanismo de ajuste de força descendente 174 empurra a subarmação de unidade de fileira 130 da unidade de fileira 118 e, consequentemente, o abridor de sulco 134, para dentro do solo 20 para escavar o sulco 136. as rodas reguladoras de profundidade 132, todavia, continuam a correr ao longo da superfície superior 158 do solo 20. Uma profundidade 154 do sulco 136 é medida de uma superfície superior 158 do solo 20 até o fundo 162 do sulco 136, ao longo de uma direção que é perpendicular à superfície superior 158 (assumindo uma superfície superior plana, não inclinada, 158), e, portanto, depende de uma posição das rodas reguladoras de profundidade 132 em relação ao abridor de sulco 134. Em algumas construções, a profundidade 154 é equivalente a uma distância entre um fundo da roda ou rodas reguladoras de profundidade 132 e um fundo do abridor de sulco 134. Um mecanismo de ajuste de força descendente 174 é montado em um conjunto de acoplamento 150, que acopla a unidade de fileira 118 à armação principal 14. No exemplo mostrado na figura 2, uma haste do atuador formando um mecanismo de ajuste de força descendente 174 é acoplada a uma articulação de um conjunto de articulações paralelas 152 e é usada para exercer força descendente sobre a unidade de fileira 118 através do conjunto de articulações paralelas 152.

[0015] A figura 4 ilustra um circuito de controle de exemplo para um mecanismo de ajuste de força descendente 174, que inclui um atuador hidráulico (por exemplo, cilindro de dupla ação), como mostrado. Duas linhas de controle 32A, 32B a partir do atuador estão em comunicação seletiva com um reservatório de fluido 33 e uma saída de uma bomba 35 através de uma válvula de controle multi-posição 37. O reservatório 33 contém uma quantidade de fluido a uma pressão relativamente baixa (por exemplo, ambiente), ou assim chamada pressão de "tanque", enquanto a saída de bomba provê uma fonte de pressão de fluido relativamente mais alta, tal (por exemplo, fornecida a partir do reservatório 33), que pode ser aplicada a uma das linhas de controle 32A, 32B para aplicar força a um lado particular do atuador hidráulico de um mecanismo de ajuste de força descendente 174. Uma válvula de controle de pressão 39 é posicionada ao longo da primeira linha de controle 32A entre a válvula de controle 37 e o atuador hidráulico. A válvula de controle 37 pode ser uma válvula de gaveta cilíndrica tendo uma pluralidade de portas em cada lado, conectáveis através de várias passagens de conexão de acordo com a posição da válvula de controle 37. Na construção ilustrada, a válvula de controle 37 tem quatro posições, que são rotuladas na legenda de acordo com uma convenção da esquerda para a direita do desenho. Na primeira posição, a válvula de controle 37 está fechada e não existem conexões de fluido dos componentes nos respectivos lados da válvula de controle 37. Na segunda posição, as duas linhas de controle 32A, 32B estão acopladas uma à outra para definir uma posição de "flutuação" de um mecanismo de ajuste de força descendente 174, pois nem a extremidade do atuador hidráulico de um mecanismo de ajuste de força descendente 174 é suprida com fluido pressurizado a partir da bomba 35 nem é conectada para a drenagem para a pressão de tanque no reservatório 33. A terceira posição da válvula de controle 37 é uma posição estendida, pela qual a primeira linha de controle 32A é acoplada à saída da bomba 35 e a segunda linha de controle 32B é acoplada ao reservatório 33. Na terceira posição da válvula de controle 37, um mecanismo de ajuste de força descendente 174 pode aumentar a força descendente. A quarta posição da válvula de controle 37 é uma posição retraída, pela qual a segunda linha de controle 32B é acoplada à saída da bomba 35 e a primeira linha de controle 32A é acoplada ao reservatório 33. Na quarta posição da válvula de controle 37, um mecanismo de ajuste de força descendente 174 pode diminuir a força descendente.

[0016] Em adição a um mecanismo de ajuste de força descendente 174, que atua como um atuador de força descendente principal na subarmação inteira 130 e todos dos implementos de engate de solo que pendem da mesma, a unidade de fileira 118 pode incluir adicionalmente um ou mais mecanismos de ajuste de força descendente separados 175, 177. Por exemplo, um primeiro mecanismo de ajuste de força descendente adicional 175 pode ser operativamente acoplado ao limpador de fileira 23. Alternativamente ou adicionalmente, um mecanismo de ajuste de força descendente adicional 177 pode ser operativamente acoplado ao fechador de sulco 140. Cada um dos mecanismos de ajuste de força descendente 175, 177 inclui molas, componentes pneumáticos, componentes hidráulicos, conjuntos de articulações, e/ou outras estruturas formando um atuador, de modo que, quando um mecanismo de ajuste de força descendente é ativado, ele empurre para baixo para comprimir o implemento (isto é, o limpador de fileira 23 ou o fechador de sulco 140) contra o solo 20 com elevada força. Em algumas construções, os mecanismos de ajuste de força descendente 175, 177 alteram a altura efetiva do respectivo implemento com relação à subarmação 130 e/ou com relação às rodas reguladoras de profundidade 132. Qualquer um ou ambos dos mecanismos de ajuste de força descendente 175, 177 podem ser providos como parte de um sistema ou circuito de controle similar àquele da figura 4, tendo o controle operacional provido por uma válvula de controle, como a válvula de controle 37 descrita acima, dentre outras.

[0017] Com referência continuada à figura 2, a(s) roda(s) reguladora(s) de profundidade 132 é/são acopladas à subarmação 130 com respectivos braços 166 e respectivos pivôs 170. Batentes 186 são também providos para cada braço de roda reguladora de profundidade 166 para limitar a rotação para cima de cada braço de roda reguladora de profundidade 166. Os batentes 186 são ajustáveis para uma posição desejada para regular a profundidade 154 do sulco 136. A posição dos batentes 186 pode ser manualmente ajustada, ou um conjunto de ajuste remoto pode ser incluído, tal como mostrado na Patente Norte-Americana N.° 4.413.685, os conteúdos inteiros da qual são incorporados aqui para referência.

[0018] A unidade de fileira 118 também inclui pelo menos um sensor de aceleração 148 operável para sensorear acelerações da unidade de fileira 118 (por exemplo, a partir de forças de solo externas sobre a unidade de fileira 118). O sensor de aceleração ilustrado 148 é suportado diretamente ou indiretamente pela subarmação 130. Dois locais diferentes para o sensor de aceleração 148 são mostrados na figura 2, mas eles são somente exemplos. Em um exemplo, o sensor de aceleração 148 é disposto na subarmação 130, enquanto em outro exemplo ele pode ser disposto em um braço de roda reguladora de profundidade 166 ou em uma ou mais das rodas reguladoras de profundidade 132 propriamente ditas. Em algumas construções, mais que um sensor de aceleração baseado em fileira 148 são providos na unidade de fileira 118. Esses são somente exemplos.

[0019] O sensor de aceleração 148 pode assumir uma extensa variedade de diferentes formas. Por exemplo, ele pode ser um acelerômetro que gera diretamente um sinal indicativo de aceleração. O sensor de aceleração 148 pode também ser um sensor de pressão disposto para sensorear as variações de pressão em um mecanismo de ajuste de força descendente 174 (por exemplo, dentro de um atuador hidráulico e/ou circuito hidráulico acoplado ao atuador hidráulico, ou dentro de um atuador pneumático e/ou circuito pneumático, acoplado ao atuador pneumático). As acelerações são comunicadas à unidade de fileira 118, elas podem ser refletidas em variações de pressão em um mecanismo de ajuste de força descendente 174. O sensor de aceleração 148 pode também ser um sensor de local que gera um sinal indicativo de seu local geográfico ou posição. Conforme essa posição se altera sobre o tempo, a aceleração pode ser derivada a partir do sinal de posição e de um sinal indicativo de um momento um taxa de alteração nessa posição. Assim, se o sensor de aceleração 148 for um sensor de posição localizado na roda reguladora de profundidade 132, a taxa de alteração em posição sobre o tempo, por unidade de tempo, produz uma indicação de aceleração da roda reguladora de profundidade 132. O sensor de aceleração 148 pode também ser outro tipo de sensor.

[0020] Conforme ilustrado na figura 2, em algumas construções, os sinais de pelo menos um sensor de aceleração 148 são enviados para um controlador 178, que interpreta ou calcula um valor de aceleração. Em algumas construções, uma exibição 182 é também provida (por exemplo, na cabina do operador), que exibe (por exemplo, em tempo real) os dados de aceleração ou os dados inerentemente relacionados à mesma. O controlador 178 pode ser posicionado em vários locais na máquina de semear 10. Por exemplo, em algumas construções, o controlador 178 é posicionado dentro da cabina de operador, e sinais são enviados por condutor ou fio elétrico ou sem fio a partir do sensor ou sensores de aceleração 148 para o controlador 178. Em algumas construções, o sensor ou sensores de aceleração 148 propriamente ditos incluem um controlador 178. Outras construções incluem locais diferentes para o controlador 178.

[0021] O controlador 178 (que pode incluir uma memória e um processador para receber e enviar sinais e realizar cálculos) usa os sinais recebidos para ativar e controlar o movimento de um mecanismo de ajuste de força descendente 174 e para controlar assim uma força descendente global aplicada à unidade de fileira 118. Em algumas construções, o controlador 178, com dados a partir do sensor ou sensores de aceleração 148, aumenta a força descendente da unidade de fileira de um mecanismo de ajuste de força descendente 174, quando a velocidade de deslocamento da máquina de semear 10 aumenta. Isso pode ser feito com, ou sem, confiança nos dados de velocidade atuais (por exemplo, de um sensor de velocidade de deslocamento 190 da unidade de fileira 118 ou da máquina de semear, em geral). Por exemplo, medições de aceleração atuais fornecem uma indicação de velocidade de deslocamento, e pode até mesmo ser um parâmetro mais benéfico, no qual se pode basear o ajuste de força descendente de unidade de fileira, quando o resultado típico da elevada velocidade de deslocamento é o elevado impacto ou aspereza da unidade de fileira 118 com relação ao chão ou solo. Um contribuidor para esse fenômeno é que as hidráulicas em um mecanismo de ajuste de força descendente 174 apresentam melhor rigidez e uma incapacidade geral de absorver impactos (por exemplo, choques em rochas, etc.) para a unidade de fileira 118. Embora existam benefícios em simplesmente aumentar a força descendente em resposta uma velocidade de deslocamento mais alta da máquina de semear (e isso pode ser uma função do método de controle realizado pelo controlador 178) o sensor ou os sensores de aceleração 148 permitem o controle mais avançado de um mecanismo de ajuste de força descendente 174 durante a operação da máquina de semear 10. Por exemplo, os sinais a partir do sensor ou sensores de aceleração 148 podem ser usados para identificar o início de um evento de impacto para a unidade de fileira 118, pelo que o controlador 178 responde para rapidamente aliviar a força descendente em um mecanismo de ajuste de força descendente 174.

[0022] Com referência à figura 3, a partir do início da operação da máquina de semear 10, um sensor de velocidade de deslocamento 190 mede a velocidade de deslocamento da máquina de semear 10 e reporta o sinal de velocidade de deslocamento para o controlador 178. Enquanto isso, por exemplo (e simultaneamente com a etapa 272), o sensor ou sensores de aceleração 148 geram sinais (por exemplo, com base na aceleração medida) na etapa 274, e correspondentes sinais de aceleração são enviados para o controlador 178, que, na etapa 278, recebe os sinais. Com referência à coluna central da figura 3, o método continua com a etapa 282, na qual um algoritmo do controlador 178 é usado para determinar a força descendente da unidade de fileira (por exemplo, um valor alvo de força descendente). O valor alvo de força descendente pode ser calculado pelo controlador 178 com base em um ou ambos dos sinais das etapas 272 e 274. Pelo algoritmo, o controlador 178 gera uma entrada para o sistema de força descendente tendo o mecanismo de ajuste 174 na etapa 298, e isso afeta o ajuste de força descendente na etapa 302. Esse algoritmo de controle de força descendente pode ser programado para calcular o apropriado valor alvo de força descendente (por exemplo, com base em várias condições do solo, velocidade de deslocamento, etc.), mas pode também ser manualmente corrigido com um comando específico por um operador. O algoritmo pode ser programado para medir a força descendente resultante, por exemplo, em um mecanismo de ajuste de força descendente 174 ou em outro local na unidade de fileira 118, e para continuamente fazer ajustes na força descendente, quando necessário (por exemplo, criando um enlace fechado). Deve ser também apreciado que o valor alvo de força descendente pode ser uma faixa de valores definindo uma banda de controle, na qual a força descendente deve ser mantida. A entrada da etapa 298 pode ser uma entrada à válvula de controle 37 da figura 4, que, por sua vez, efetua o ajuste de atuador de força descendente da etapa 302. O controlador 178 pode também prover uma entrada para a bomba 35, controlando uma operação e/ou saída da mesma.

[0023] Como discutido acima, o algoritmo de controle de força descendente pode adicionalmente ser programado com uma característica para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador provido por um mecanismo de ajuste de força descendente 174 em resposta a um sinal a partir do sensor ou sensores de aceleração 148, indicativo da aceleração da unidade de fileira 118 em excesso a um limite predeterminado. Por exemplo, o controlador 178 pode ser programado para pausar momentaneamente o algoritmo de controle normal de força descendente (por exemplo, por uma predeterminada quantidade de tempo, ou por uma quantidade indeterminada de tempo, que é dependente da aceleração observada - o valor e/ou duração da mesma) antes da retomada automática. O abandono do valor alvo de força descendente efetivamente transiciona um mecanismo de ajuste de força descendente 174 e a unidade de fileira, como um todo, de um estado rígido de força descendente ativa para um modo de absorção de impacto desativado ou semi-desativado ou modo de "flutuação", no qual a força descendente é permitida que caia abaixo do valor alvo de força descendente. Isso permite que a unidade de fileira 118 absorva o impacto e flutue sobre uma obstrução do solo, ao invés de receber o impacto diretamente e sofrer as consequências potenciais, como o salto irregular e/ou dano estrutural. O modo de flutuação pode incluir um alívio parcial ou total de pressão em um mecanismo de ajuste de força descendente 174 temporizado para coincidir com o engate com a obstrução, como identificada pelo sensor ou sensores de aceleração 148. A transição para o modo de flutuação pode ser realizada, em algumas construções, por colocação da válvula de controle 37 para a segunda posição, de forma que o atuador de um mecanismo de ajuste de força descendente 174 esteja positivamente no ajuste de flutuação, no qual seus dois lados (isto é, os lados de extensão e retração) sejam acoplados um ao outro. Em outras construções, o modo de flutuação pode incluir uma execução programada de uma estratégia de redução de força descendente que deixa cair a força descendente abaixo do valor alvo de força descendente. Uma tal estratégia de redução de força descendente pode reduzir a força descendente por uma predeterminada quantidade de força, ou por uma predeterminada razão ou percentagem do valor alvo de força descendente. Todavia, uma estratégia de redução de força descendente não deve ser confundida com a regulagem de um novo valor alvo de força descendente, uma vez que não é baseada em métricas de desempenho de plantação, mas, pelo contrário, a ocorrência da aceleração de unidade de fileira em excesso do limite. O método de controle de força descendente não é exclusivo e pode incorporar uma ou mais características ou funções adicionais, como o monitoramento de profundidade de sulco, o controle da velocidade de deslocamento à frente da máquina de semear 10, e a avaliação do teor de umidade do solo para determinar a força descendente e/ou metas de profundidade, dentre outros.

[0024] Como notado na figura 3, existem aspectos adicionais da unidade de fileira 118 e de seus métodos de operação, cada um dos quais pode ser realizado sozinho ou em combinação com outro(s) aspecto(s) exposto(s) aqui em uma construção de unidade de fileira particular. Por exemplo, ao longo do lado esquerdo da figura 3, uma rotina de engate de limpador de fileira ativo é descrita, e, ao longo do lado direito da figura 3, uma rotina de engate de fechador de sulco ativo é descrita, e essas são descritas abaixo na respectiva ordem. Começando na etapa 306, um algoritmo programado para o controlador 178 opera para determinar o desejado engate de solo do limpador de fileira 23. Isso, como o algoritmo para a força descendente da unidade de fileira, pode ser realizado nas quais a velocidade de deslocamento e/ou a aceleração são reportadas ao controlador 178. Isto é, o algoritmo pode determinar uma regulagem de engate para o limpador de fileira 23 (em termos de força descendente ou altura relativa), que é baseada na velocidade de deslocamento, com base em aceleração, ou com base em uma combinação de velocidade de deslocamento e aceleração. A partir do algoritmo, o controlador 178 gera uma entrada para o mecanismo de ajuste de força descendente de limpador de fileira 175 na etapa 310, e isso efetua um ajuste na etapa 314. Como o algoritmo de controle primário de força descendente, a regulagem para o limpador de fileira 23 pode também ser capaz de ser manualmente corrigida com um comando específico a partir de um operador. O algoritmo pode ser programado para medir a força descendente resultante no limpador de fileira, por exemplo, no mecanismo de ajuste de força descendente de limpador de fileira 175 ou em algum outro local no limpador de fileira 23, e para fazer continuamente ajustes na força descendente do limpador de fileira, quando necessários (por exemplo, criando um enlace fechado). O controle de engate de limpador de fileira ativo, todavia, pode também ser operado como um controle de enlace aberto. O controle de engate de limpador de fileira pode especificamente ser programado para reduzir a regulagem de engate com o solo em resposta a um aumento na velocidade de deslocamento (e igualmente aumento na regulagem de engate com o solo em resposta a uma redução na velocidade de deslocamento), pois o limpador de fileira 23 pode ganhar efetividade com velocidade aumentada. Esse é um exemplo de uma relação entre velocidade e ajuste da regulagem de engate de limpador de fileira, que pode se aplicar para muitas condições de solo. Todavia, condições de solo alternadas podem ditar que o controlador 178 seja programado para aumentar a regulagem de engate com o solo para o limpador de fileira 23 em resposta à elevada velocidade de deslocamento, para manter uma eficácia desejada do limpador de fileira 23. O controle de engate de limpador de fileira provê um método de controle de força descendente, específico de implemento, que é ainda sujeito à força descendente global do método de controle de unidade de fileira. Em outras palavras, o controle ativo do mecanismo de ajuste de força descendente de limpador de fileira 175 pode operar para variar a proporção da força descendente total da unidade de fileira suportada pelo limpador de fileira 23 durante a operação a fim de manter um valor em uma quantidade desejada ou dentro de uma faixa desejada.

[0025] O mesmo pode ser dito para a rotina de engate de fechador de sulco ativo, que, na etapa 318, opera um algoritmo programado para o controlador 178, para determinar o desejado engate de solo do fechador de sulco 140 (em termos de força descendente ou altura relativa). Isso pode ser realizado com base em informação de velocidade de deslocamento e/ou aceleração a partir de uma ou de ambas das etapas 272, 274. A partir do algoritmo, o controlador 178 gera uma entrada para o mecanismo de ajuste de força descendente de fechador de sulco 177 na etapa 322, e isso efetua um ajuste na etapa 326. Como o algoritmo de controle primário de força descendente, a regulagem para o fechador de sulco 140 pode também ser manualmente corrigida com um comando específico a partir de um operador, e o controle pode ser o enlace aberto ou o enlace fechado (por exemplo, com realimentação a partir de um sensor de força descendente do fechador de sulco). O controle de engate de fechador de sulco pode especificamente ser programado para aumentar a força de fechamento em resposta a um aumento na velocidade de deslocamento (e vice-versa), pois força de fechamento adicional pode ser necessária para manter a efetividade com velocidade aumentada, que pode causar o salto elevado do fechador de sulco 140 sobre o solo 20.

[0026] O que segue são várias cláusulas que descrevem várias modalidades e conceitos descritos aqui:
Cláusula 1. Unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo, a unidade de fileira compreendendo: uma armação suportando um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco; um atuador de força descendente de unidade de fileira, operável para empurrar a armação de unidade de fileira na direção para o solo para controlar de modo ajustável forças de engate no solo para o abridor de sulco, a roda reguladora de profundidade, e o fechador de sulco; um sensor de aceleração configurado para detectar acelerações da unidade de fileira; e um controlador em comunicação com o sensor de aceleração e o atuador de força descendente de unidade de fileira, o controlador programado com um algoritmo para manter um valor alvo de força descendente durante a operação da unidade de fileira, em que o controlador é programado adicionalmente para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira em resposta a um sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.

[0027] Cláusula 2. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 1, em que o controlador é programado para controlar o atuador de força descendente de unidade de fileira para manter o valor alvo de força descendente dentro de uma banda de controle, e em que aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira inclui reduzir a força descendente produzida pelo atuador de força descendente de unidade de fileira para um valor fora da banda de controle.

[0028] Cláusula 3. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 1, em que o atuador de força descendente de unidade de fileira é um atuador hidráulico em comunicação com um circuito hidráulico que tem uma válvula de controle, e em que a válvula de controle é operável pelo controlador para colocar o atuador hidráulico em um ajuste de flutuação, pelo qual duas extremidades opostas do atuador hidráulico são conectadas uma à outra em resposta ao sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.

[0029] Cláusula 4. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 1, em que o controlador transiciona a unidade de fileira de um estado rígido de força descendente ativa para um estado de flutuação que permite à unidade de fileira flutuar sobre obstruções de solo, quando o atuador de força descendente de unidade de fileira é aliviado.

[0030] Cláusula 5. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 4, em que o controlador é programado para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na expiração de um predeterminado período de tempo.

[0031] Cláusula 6. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 4, em que o controlador é programado para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na ausência do sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso ao limite predeterminado.

[0032] Cláusula 7. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 1, em que o algoritmo de controlador é programado para aumentar o valor alvo de força descendente com velocidade de deslocamento crescente da unidade de fileira com relação ao chão ou solo.

[0033] Cláusula 8. Unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo, a unidade de fileira compreendendo: uma armação suportando um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco; um atuador de força descendente de fechador de sulco, operável entre a armação de unidade de fileira e o fechador de sulco, para exercer uma força ajustável que empurra o fechador de sulco para baixo no solo; um controlador programado para aumentar força descendente em resposta a um aumento detectado na velocidade de deslocamento da unidade de fileira.

[0034] Cláusula 9. Sistema de controle de acordo com a cláusula 8, compreendendo adicionalmente um atuador de força descendente de unidade de fileira, controlado pelo controlador separadamente a partir do fechador de sulco, em que o controlador é programado para aumentar um valor alvo de força descendente para a unidade de fileira, como um todo, em resposta ao aumento detectado na velocidade de deslocamento.

[0035] Cláusula 10. Sistema de controle de acordo com a cláusula 8, compreendendo adicionalmente um sensor de velocidade operável para medir a velocidade de deslocamento da unidade de fileira e alimentar um sinal representativo da velocidade de deslocamento ao controlador.

[0036] Cláusula 11. Sistema de controle de acordo com a cláusula 8, compreendendo adicionalmente um sensor de aceleração operável para detectar acelerações da unidade de fileira e prover sinais de aceleração representativos das mesmas ao controlador, em que o controlador é programado para derivar a velocidade de deslocamento da unidade de fileira a partir dos sinais de aceleração.

[0037] Cláusula 12. Sistema de controle de acordo com a cláusula 8, em que o controlador é programado para detectar o aumento na velocidade de deslocamento da unidade de fileira por detecção de uma entrada de velocidade de deslocamento de operador a partir de um operador.

[0038] Cláusula 13. Unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo, a unidade de fileira compreendendo: uma armação suportando um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco; um limpador de fileira posicionado e operável para engatar o solo e limpar resíduo a partir do trajeto à frente do abridor de sulco, o limpador de fileira suportado pela armação para ser ajustável através de uma faixa de regulagens de ajuste de solo; e um controlador programado para ajustar uma regulagem de engate de limpador de fileira em resposta a uma velocidade de deslocamento detectada da unidade de fileira.

[0039] Cláusula 14. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, compreendendo adicionalmente um atuador de força descendente de unidade de fileira, controlado pelo controlador, em que o controlador é programado para ajustar um valor alvo de força descendente para a unidade de fileira, como um todo, em resposta à velocidade de deslocamento detectada.

[0040] Cláusula 15. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, em que o limpador de fileira é um limpador de fileira de força ajustável, suportado de modo ajustável por um atuador de força variável, e o controlador é programado para ajustar uma força do atuador de força variável em resposta à velocidade de deslocamento detectada, a força ajustada provendo uma regulagem de engate de solo ajustada dentro da faixa de regulagens de ajuste de solo.

[0041] Cláusula 16. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, em que o limpador de fileira é ajustável em altura com relação à armação, e a faixa de regulagens de ajuste de solo corresponde a uma faixa de regulagens de altura, de forma que o controlador seja programado para ajustar uma altura do limpador de fileira a partir do solo para prover uma regulagem de engate de solo ajustada dentro da faixa de regulagens de ajuste de solo.

[0042] Cláusula 17. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, compreendendo adicionalmente um sensor de velocidade operável para medir a velocidade de deslocamento da unidade de fileira e alimentar um sinal representativo da velocidade de deslocamento ao controlador.

[0043] Cláusula 18. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, compreendendo adicionalmente um sensor de aceleração operável para detectar acelerações da unidade de fileira e prover sinais de aceleração representativos das mesmas ao controlador, em que o controlador é programado para derivar a velocidade de deslocamento da unidade de fileira a partir dos sinais de aceleração.

[0044] Cláusula 19. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, em que o controlador é programado para detectar a velocidade de deslocamento da unidade de fileira por detecção de uma entrada de velocidade de deslocamento de operador a partir de um operador.

[0045] Cláusula 20. Unidade de fileira de acordo com a cláusula 13, em que o controlador é programado para reduzir a regulagem de engate de limpador de fileira em resposta a um aumento detectado na velocidade de deslocamento da unidade de fileira.

[0046] Qualquer dos aspectos acima referenciados da descrição pode ser combinado com qualquer um ou mais dos aspectos acima referenciados da descrição.

[0047] Várias características e vantagens da descrição são expostas nas seguintes reivindicações.

Claims

Unidade de fileira para uma máquina de semear, operável para plantar sementes dentro do solo, a unidade de fileira caracterizada pelo fato de que compreende:
uma armação suportando um abridor de sulco para abrir um sulco no solo, uma roda reguladora de profundidade para rolar sobre o solo, um dispensador de semente para dispensar sementes dentro do sulco, e um fechador de sulco para fechar o sulco;
um atuador de força descendente de unidade de fileira, operável para empurrar a armação de unidade de fileira na direção para o solo para controlar de modo ajustável forças de engate no solo para o abridor de sulco, a roda reguladora de profundidade, e o fechador de sulco;
um sensor de aceleração configurado para detectar acelerações da unidade de fileira; e
um controlador em comunicação com o sensor de aceleração e o atuador de força descendente de unidade de fileira, o controlador programado com um algoritmo para manter um valor alvo de força descendente durante a operação da unidade de fileira,
em que o controlador é programado adicionalmente para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira em resposta a um sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo de aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador é programado para controlar o atuador de força descendente de unidade de fileira para manter o valor alvo de força descendente dentro de uma banda de controle, e em que aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira inclui reduzir a força descendente produzida pelo atuador de força descendente de unidade de fileira para um valor fora da banda de controle.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o atuador de força descendente de unidade de fileira é um atuador hidráulico em comunicação com um circuito hidráulico que tem uma válvula de controle, e em que a válvula de controle é operável pelo controlador para colocar o atuador hidráulico em um ajuste de flutuação, pelo qual duas extremidades opostas do atuador hidráulico são conectadas uma à outra em resposta ao sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador transiciona a unidade de fileira de um estado rígido de força descendente ativa para um estado de flutuação que permite à unidade de fileira flutuar sobre obstruções de solo quando o atuador de força descendente de unidade de fileira é aliviado.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o controlador é programado para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na expiração de um predeterminado período de tempo.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o controlador é programado para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na ausência do sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo de aceleração da unidade de fileira em excesso do limite predeterminado.
Unidade de fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o algoritmo de controlador é programado para aumentar o valor alvo de força descendente com velocidade de deslocamento crescente da unidade de fileira com relação ao chão.
Método para operar uma máquina de semear com uma unidade de fileira operável para plantar sementes no solo, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
operar a unidade de fileiras de modo que um abridor de sulcos abra um sulco no solo, uma roda reguladora role sobre o solo, um dispensador de semente dispense sementes para o interior do sulco, e um fechador de sulco feche o sulco;
empurrar a armação de unidade de fileira na direção para o solo para controlar de modo ajustável forças de engate no solo para o abridor de sulco, a roda reguladora de profundidade, e o fechador de sulco;
detectar acelerações da unidade de fileira com um sensor de aceleração;
executar, com um controlador em comunicação com o sensor de aceleração e o atuador de força descendente de unidade de fileira, um algoritmo para manter um valor alvo de força descendente durante a operação da unidade de fileira;
executar, com o controlador, uma instrução para abandonar o valor alvo de força descendente e aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira em resposta a um sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo de aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.
Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador controla o atuador de força descendente de unidade de fileira para manter o valor alvo de força descendente dentro de uma banda de controle, e em que aliviar o atuador de força descendente de unidade de fileira inclui reduzir a força descendente produzida pelo atuador de força descendente de unidade de fileira para um valor fora da banda de controle.
Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o atuador de força descendente de unidade de fileira é um atuador hidráulico em comunicação com um circuito hidráulico que tem uma válvula de controle, e em que o controlador executa uma instrução para a válvula de controle para colocar o atuador hidráulico em um ajuste de flutuação, pelo qual duas extremidades opostas do atuador hidráulico são conectadas uma à outra em resposta ao sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso a um limite predeterminado.
Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador transiciona a unidade de fileira de um estado rígido de força descendente ativa para um estado de flutuação que permite à unidade de fileira flutuar sobre obstruções de solo, quando o atuador de força descendente de unidade de fileira é aliviado.
Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controlador executa uma instrução para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na expiração de um predeterminado período de tempo.
Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controlador é programado para retornar a unidade de fileira para um estado rígido de força descendente ativa na ausência do sinal a partir do sensor de aceleração, indicativo da aceleração da unidade de fileira em excesso ao limite predeterminado.
Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o algoritmo de controlador executa uma instrução para aumentar o valor alvo de força descendente com velocidade de deslocamento crescente da unidade de fileira com relação ao chão ou solo.