BR102021021107A2 - Cubo de ventoinha para um extrator para uma máquina de colheita - Google Patents

Abstract

cubo de ventoinha para um extrator para uma máquina de colheita. um cubo de ventoinha para um extrator para uma máquina que colhe uma cultura. o cubo de ventoinha tem uma tampa de cubo posicionada ao longo de um eixo de rotação de uma ventoinha do extrator. a tampa de cubo é ajustável para alterar o perfil da tampa de cubo em relação ao eixo de rotação.

Description

CUBO DE VENTOINHA PARA UM EXTRATOR PARA UMA MÁQUINA DE COLHEITA Campo da Descrição

[001] A presente descrição se refere a uma tampa de cubo para uma ventoinha e, mais particularmente, a uma tampa de cubo ajustável para um extrator de uma máquina de colheita.

Fundamentos

[002] Durante operação de uma máquina de colheita de cana-de-açúcar, a cultura de cana-de-açúcar geralmente é cortada perto do solo no qual ela cresce. à medida que a cultura é colhida, ela é cortada em pedaços menores referidos como rebolos de cana. Os rebolos podem chegar à parte traseira da máquina onde eles deslocam ao longo de um transportador e são transportados para uma carreta ou vagão. Muitas máquinas de colheita de cana-de-açúcar utilizam um extrator para extrair refugo e detritos de uma câmara de limpeza. O extrator geralmente é uma ventoinha posicionado dentro do sistema de dutos para puxar o refugo e detritos da câmara de limpeza. A ventoinha tem potência suficiente para puxar o refugo e detritos através do sistema de dutos e ventoinha e expelir o refugo e detritos para fora da máquina de colheita de cana-de-açúcar.

[003] Em uma máquina de colheita de cana-de-açúcar convencional, a ventoinha pode ter uma tampa de cubo que se estende até o lado da entrada da ventoinha. A tampa de cubo convencional tipicamente tem um tamanho fixo.

Sumário

[004] Uma modalidade é um cubo de ventoinha para um extrator para uma máquina de colheita. O cubo da ventoinha tem uma tampa de cubo posicionada ao longo de um eixo de rotação de uma ventoinha. A tampa de cubo é ajustável para alterar o perfil da tampa de cubo em relação ao eixo de rotação.

[005] Em um exemplo dessa modalidade, a tampa de cubo compreende pelo menos um segmento aninhado que se sobrepõe a um segmento adjacente da tampa de cubo para permitir que a tampa de cubo expanda axialmente ao longo do eixo de rotação, ao mesmo tempo protegendo substancialmente uma região interna do cubo da ventoinha contra detritos. Em um aspecto desse exemplo, a tampa de cubo tem mais de um segmento aninhado que se sobrepõe pelo menos parcialmente a um segmento aninhado adjacente.

[006] Outro exemplo desta modalidade tem um membro de núcleo posicionado ao longo do eixo de rotação e pelo menos parcialmente dentro da tampa de cubo, o membro de núcleo configurado para se estender axialmente para fora da tampa de cubo ao longo do eixo da ventoinha em relação aa ventoinha. Em um aspecto desse exemplo, tanto a tampa de cubo quanto o membro de núcleo são seletivamente expansíveis ao longo do eixo de rotação. Em ainda outro aspecto desse exemplo, o membro de núcleo compreende pelo menos um segmento aninhado que se sobrepõe pelo menos parcialmente a um segmento adjacente.

[007] Ainda outro exemplo desta modalidade tem um atuador que altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo. Um aspecto desse exemplo inclui uma interface de usuário em que o atuador é seletivamente ajustável através da interface de usuário. Outro aspecto desse exemplo tem um controlador que altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo com o atuador com base nas condições operacionais. Em uma parte desse aspecto, as condições de operação são alimentadas por um usuário. Outra parte desse aspecto tem pelo menos um sensor de veículo em comunicação com o controlador, em que as condições operacionais são leituras de pelo menos um sensor de veículo.

[008] Ainda outro aspecto desse exemplo tem um membro de núcleo, e o atuador altera seletivamente o tamanho do cubo da ventoinha alterando a posição de um ou mais do cubo dentre a ventoinha e o membro de núcleo. Parte desse aspecto tem um segundo atuador em que um do atuador ou do segundo atuador altera seletivamente o tamanho do cubo da ventoinha, e o outro dentre o atuador ou o segundo atuador altera seletivamente o tamanho do membro de núcleo.

[009] Em ainda outro exemplo, a tampa de cubo compreende um ou mais defletores que permitem a expansão axial da tampa de cubo, ao mesmo tempo vedando substancialmente uma região interna da mesma. Em ainda outro exemplo, a tampa de cubo gira com a ventoinha.

[0010] Outra modalidade desta descrição é uma máquina de colheita que tem um mecanismo de engate no chão configurado para mover seletivamente a máquina de colheita ao longo de uma superfície subjacente, um aparelho de força motriz configurado para potencializar seletivamente o mecanismo de engate no chão, uma cabeça de colheita configurada para colher uma cultura da superfície subjacente, um conjunto de processamento configurado para separar detritos da cultura, e um conjunto extrator no conjunto de processamento. O conjunto extrator tem uma ventoinha para separar detritos da cultura, a ventoinha tendo um lado de entrada e um lado de exaustão e seletivamente potencializado por um motor para girar em torno de um eixo de rotação e uma tampa de cubo posicionada ao longo do eixo de rotação e se estendendo pelo menos parcialmente ao interior do lado de entrada da ventoinha. A tampa de cubo é ajustável para alterar um volume de deslocamento ao longo do lado de entrada para agitar a colheita e os detritos apresentados no lado de entrada da ventoinha.

[0011] Em um exemplo desta modalidade, a tampa de cubo tem pelo menos um segmento aninhado que se sobrepõe a um segmento adjacente para permitir a expansão axial da tampa de cubo ao longo do eixo de rotação, ao mesmo tempo isolando substancialmente uma região interior da tampa de cubo de detritos. Outro exemplo tem um membro de núcleo posicionado ao longo do eixo de rotação, em que tanto o membro de núcleo e a tampa de cubo são axialmente extensíveis ao longo do eixo de rotação. Em parte desse exemplo, o membro de núcleo é axialmente extensível ao longo do eixo de rotação independentemente da tampa de cubo.

[0012] Ainda outra modalidade é um método para melhorar a captura de cultura em uma máquina de colheita. O método inclui prover um cabeça de colheita, um conjunto de processamento com um conjunto extrator, o conjunto extrator compreendendo uma ventoinha, a ventoinha tendo um lado de entrada e sendo seletivamente potencializada por um motor para girar em torno de um eixo de rotação, e uma tampa de cubo posicionada ao longo da eixo de rotação e se estendendo pelo menos parcialmente ao interior do lado de entrada da ventoinha, a tampa de cubo configurada para ser de tamanho variável para acomodar uma condição de colheita diferente e ajustar ou substituir a tampa de cubo para alterar um volume de deslocamento ao longo do lado de entrada para agitar a colheita e os detritos apresentados no lado de entrada da ventoinha. O ajuste do cubo é configurado para ser realizado dentre um ou mais de manualmente, por meio de entradas do usuário em uma interface de usuário, ou automaticamente, por um controlador responsivo a entradas de sensores na máquina de colheita.

Breve Descrição dos Desenhos

[0013] Os aspectos supramencionados da presente descrição e a maneira de obtê-los ficarão mais aparentes e a própria descrição ficará mais bem entendida pela referência à descrição seguinte das modalidades da descrição, consideradas em combinação com os desenhos anexos, em que:
a Fig. 1 é uma vista lateral de uma máquina de colheita de cana-de-açúcar;
a Fig. 2 é uma vista lateral seccional de uma modalidade de um extrator;
a Fig. 3 é uma vista lateral seccional de outra modalidade de um extrator;
a Fig. 4 é uma vista lateral seccional de um conjunto de tampa de cubo;
as Figs. 5a-5c são vistas laterais seccionais do conjunto de tampa de cubo da Fig. 4 em diferentes configurações;
a Fig. 6 é uma representação gráfica de um protocolo lógico para a presente descrição;
a Fig. 7 é outra modalidade de um conjunto de tampa de cubo; e
a Fig. 8 é outra modalidade de um conjunto de tampa de cubo.

[0014] Números de referência correspondentes são usados para indicar partes correspondentes nas várias vistas.

Descrição Detalhada

[0015] As modalidades da presente descrição descritas a seguir não se destinam a ser exaustivas ou a limitar a descrição às formas precisas na seguinte descrição detalhada. Em vez disso, as modalidades são escolhidas e descritas de modo que outros versados na técnica possam reconhecer e compreender os princípios e práticas da presente descrição.

[0016] Voltando agora à Fig. 1 desta descrição, uma modalidade de uma máquina de colheita de cana-de-açúcar 100 é mostrada. A colheitadeira ou máquina 100 é apresentada em uma vista lateral na FIG. 1, com a frente da máquina 100 voltada para a direita. Por conseguinte, certos componentes do lado esquerdo da máquina 100 podem não ser visíveis na Fig. 1.

[0017] A máquina 100 pode incluir uma armação principal 102 suportada em mecanismos de engate no chão, como conjuntos de trilhos ou rodas (isto é, uma roda dianteira 104 e uma roda traseira 106), com uma cabine 108 adaptada para alojar um operador. A cabine 108 pode incluir uma pluralidade de controles para controlar a operação da máquina 100, incluindo, mas não se limitando a uma interface de usuário 140. Um aparelho de força motriz, tal como um motor 110 ou outro sistema de potência pode suprir potência para acionar a máquina 100 ao longo de um campo e potencializar vários componentes acionados da máquina. Em certas modalidades, o motor 110 pode potencializar diretamente uma bomba hidráulica, uma bomba pneumática, um gerador elétrico e outros dispositivos, e vários componentes acionados da colheitadeira podem ser potencializados por motores hidráulicos, pneumáticos ou elétricos que recebem potência da bomba hidráulica, pneumática bomba, ou potência elétrica armazenada do gerador.

[0018] A máquina pode ter uma cabeça de colheita 142 com um decotador de cana 112 que pode se estender para frente da armação 102, a fim de remover os topos folhosos das plantas de cana-de-açúcar 116, e um conjunto de divisores de cultura 114 (apenas o divisor do lado direito mostrado na Fig. 1) pode então guiar o restante da cana-de-açúcar em direção aos mecanismos internos da máquina 100 para processamento. À medida que a máquina de colheita de cana-de-açúcar 100 move através de um campo, as plantas 116 que passam entre os divisores de cultura 114 podem ser defletidas para baixo por um ou mais rolos tombadores 118 antes de serem cortadas perto da base das plantas por um conjunto de cortador basal 120 montado na armação principal 102. Discos rotativos, guias ou pás no conjunto de cortador basal 120 podem adicionalmente direcionar as extremidades cortadas das plantas para cima e para trás dentro da colheitadeira 100 para um mecanismo de alimentação 125, tais como pares sucessivos de rolos de alimentação superiores e inferiores. O mecanismo de alimentação pode ser rotacionalmente suportado por um chassi 122 e pode ser acionado rotacionalmente por um motor hidráulico ou elétrico, ou outro dispositivo, a fim de transportar os talos para um módulo de tambor picador 124 para picar em rebolos relativamente uniformes.

[0019] O módulo de tambor picador 124 pode incluir tambores picadores superior e inferior que podem girar em direções opostas em torno, respectivamente, de eixos paralelos, a fim de picar os talos de passagem em rebolos e impulsionar os rebolos para uma câmara de limpeza 126 na base de um primeiro extrator ou extrator primário 128. O primeiro extrator 128 pode utilizar uma ventoinha elétrica para extrair refugo e detritos da câmara de limpeza 126.

[0020] Como também mostrado na Fig. 1, um transportador de carregamento ou sistema de elevador 130 pode ser provido em uma porção traseira da colheitadeira. O transportador de carregamento ou sistema de elevador 130 pode incluir uma extremidade dianteira localizada na parte inferior da câmara de limpeza 126, e o sistema de limpeza pode então transportar os rebolos limpos para cima para um local de descarga 134 próximo ou abaixo de um segundo extrator 136. Os rebolos podem ser descarregados por meio do segundo extrator 136 em um caminhão, carreta, vagão ou outro receptáculo rebocado.

[0021] O sistema de elevador ou transportador 130 pode ser acoplado a uma mesa oscilante ou mancal pivô 132, como mostrado na Fig. 1. Como tal, todo o sistema 130 é capaz de pivotar até ou cerca de 180° para descarregar os rebolos por ambos os lados da máquina 100.

[0022] Em um aspecto desta descrição, o primeiro extrator 128 pode estar localizado adjacente a uma cesta e ter um duto posicionado parcialmente em torno do mesmo. Durante operação, os rebolos da cana-de-açúcar podem passar pela cesta e serem recebidos em uma primeira extremidade de um transportador. O primeiro extrator 128 pode incluir um conjunto de ventoinha ou outro aparelho similar para puxar detritos (isto é, folhas) e outras impurezas dos rebolos de cana-de-açúcar que são recebidos pelo transportador inclinado. O duto pode ser acoplado ao extrator primário 128 para gerar um trajeto de fluxo para o ar e detritos à medida que são arrastados através do extrator 128 pelo conjunto de ventoinha.

[0023] Com referência agora à Fig. 2, uma vista seccional transversal de um exemplo do primeiro extrator 128 é ilustrada. No exemplo da Fig. 2, a cana 202 ou outra cultura similar pode ser direcionada para um módulo de tambor picador 204, onde ela é picada em rebolos 206 à medida que é alimentada para uma câmara de limpeza 208. A câmara de limpeza pode ser uma área ao longo de um lado de entrada 210 de um conjunto de ventoinha 212. O conjunto de ventoinha 212 pode puxar ar e outros detritos do lado de entrada para um lado de exaustão 214 onde os detritos são finalmente direcionados por um capô 216 para fora do extrator primário em uma direção de exaustão 218. O conjunto de ventoinha 212 pode incluir uma ventoinha 220 acoplada a um motor 222 para girar seletivamente e arrastar ar e detritos do lado de entrada para o lado de exaustão 214 e finalmente para fora do extrator primário 128 na direção de exaustão 218.

[0024] O extrator primário 128 pode utilizar o conjunto de ventoinha 212 para separar os rebolos 206 de quaisquer outros detritos que possam ter entrado na câmara de limpeza 208. Idealmente, o extrator primário 128 utilizará o conjunto de ventoinha 212 para separar todos os detritos dos rebolos 206 sem despejar nenhum dos rebolos 206 do extrator primário 128. Em vez disso, os rebolos 206 devem permanecer no lado de entrada 210 e cair no sistema de elevador 130 para serem posteriormente processados como discutido no presente documento.

[0025] Em um exemplo, o conjunto de ventoinha 212 pode ter uma tampa de cubo de ventoinha 224 acoplada a um cubo de ventoinha da ventoinha 220 para girar com o mesmo no lado de entrada 210 da ventoinha 220. Nessa configuração, a tampa de cubo 224 pode se estender ao interior da câmara de limpeza 208 no lado de entrada 210. À medida que os rebolos 206 e os detritos entram na câmara de limpeza 208, a tampa de cubo 224 pode pelo menos parcialmente entrar em contato com alguns dos rebolos 206 e detritos. Este contato pode levar à agitação adicional da mistura de detritos/rebolos que entra na câmara de limpeza para aumentar a eficiência do extrator primário 128 na remoção dos detritos. A “eficiência” do extrator primário 128 pode estar se referindo à separação e extração de detritos ao longo do trajeto de exaustão 218 sem despejar rebolos 206. Em outras palavras, o extrator primário 128 tem que gerar um fluxo de ar forte o suficiente com o conjunto de ventoinha 212 para garantir que a maioria dos detritos seja removida da câmara de limpeza 208, mas não tão forte a ponto de que os rebolos 206 que devem ser direcionados para o sistema de elevador 130 sejam despejados do extrator primário 128 ao longo da direção de exaustão 218.

[0026] Em um aspecto desta descrição, a tampa de cubo 224 pode ser posicionada no trajeto dos rebolos 206 e detritos que chegam para reduzir o momento dos rebolos que chegam 206 na câmara de limpeza 208. Este lançamento inicial dos rebolos 206 na câmara de limpeza 208 do módulo de tambor picador 204 faz com que os rebolos 206 sejam mais suscetíveis a serem extraídos da câmara de limpeza 208 e distribuídos na direção de exaustão 218 no solo. Entretanto, nas modalidades discutidas no presente documento, a tampa de cubo rotatório reduz esse risco, entrando em contato com os rebolos 206 e reduzindo o momento inicial de pelo menos alguns dos rebolos 206 à medida que eles entram na câmara de limpeza 208.

[0027] Em um exemplo, a separação de rebolo de cana-de-açúcar e folhas é promovida quando a unidade de rebolo/folha é colocada em contato com qualquer força externa durante sua trajetória através da câmara de limpeza 208. Durante o processo de picagem do talo de cana-de-açúcar, o módulo de tambor picador 204 nem sempre pode separar inteiramente toda a matéria folhosa adequadamente dos rebolos correspondentes 206 para permitir que as forças do extrator de um extrator convencional separem e despejem a matéria foliar estranha ao rebolo 206 na câmara de limpeza 208. Consequentemente, matéria foliar residual pode existir no rebolo devido à ineficiência desse processo com uma colheitadeira convencional. Entretanto, as modalidades discutidas no presente documento apresentam uma tampa de cubo rotativa 224 que promove adicionalmente a separação do rebolo e folhas agitando a folha parcialmente cortada e aderindo a matéria foliar proveniente do rebolo 206, permitindo mais extração de matéria foliar da câmara de limpeza 206. Esta agitação é gerada adicionalmente como o A tampa de cubo giratório 224 promove mais interação de rebolo para rebolo e rebolo e câmara de limpeza, o que também promove a separação de folhas e rebolo. Dessa forma, as modalidades providas no presente documento provêm uma tampa de cubo ajustável para maximizar a agitação para dadas taxas de alimentação da cultura, dentre outras coisas.

[0028] A tampa de cubo desta descrição pode ser ajustável para acomodar diferentes condições de cultivo. O termo “ajustável” ou “que ajusta” pode referir-se à alteração do tamanho e da forma de uma tampa redimensionável do cubo. Alternativamente, o termo “ajustável” ou “que ajusta” pode referir-se ao acoplamento removível de tampas de cubo de tamanhos diferentes ao extrator 128. Dessa forma, o extrator 128 contemplado no presente documento pode ter uma tampa de cubo ajustável utilizando qualquer uma ou mais das modalidades consideradas no presente documento.

[0029] Com referência agora à Fig. 3, uma vista seccional parcial de outra modalidade de um extrator 300 com um conjunto de tampa de cubo 350 é ilustrada. O extrator 300 pode ter um conjunto de ventoinha 302 tendo uma ventoinha 304 com pás 306 que se estendem a partir de um cubo de ventoinha 308. A ventoinha 304 pode ser potencializada seletivamente por um motor 310 através de um conjunto de mancal 312. A modalidade da Fig. 3 pode ser substancialmente similar à da Fig. 2, exceto que uma tampa de cubo 314 acoplada ao cubo de ventoinha 308 está configurada para ser redimensionável. Mais especificamente, a tampa de cubo 314 pode ter uma pluralidade de segmentos aninhados 316 parcialmente sobrepostos uns aos outros para prover uma tampa de cubo 314 que é axialmente extensível ao longo de um eixo de rotação 318 do conjunto de ventoinha 302. Adicionalmente, a relação de sobreposição de cada segmento aninhado 316 da tampa de cubo 314 pode permitir que a tampa de cubo 314 seja extensível ao longo do eixo de rotação 318 ao mesmo tempo protegendo substancialmente uma região interna do cubo de ventoinha 320 de detritos. Ou seja, independentemente da extensão do cubo da ventoinha 314, a região interior do cubo da ventoinha 320 pode permanecer protegida de detritos e similares.

[0030] Na modalidade da Fig. 3, um membro de núcleo 322 pode ser posicionado através de uma porção central da tampa de cubo 314 ao longo do eixo de rotação 318. O membro de núcleo 322 pode ter um diâmetro menor que a tampa de cubo 314 e ser pelo menos parcialmente posicionado na região interna 320. A tampa de cubo 314 pode ser axialmente extensível ao longo do eixo de rotação 318 fora de um segmento de cone 324 da tampa de cubo 314. O membro de núcleo 322 pode ser formado de segmentos aninhados parcialmente sobrepostos 316 similares aos da tampa de cubo 314, embora de tamanhos diferentes. Os segmentos aninhados 316 podem ser dimensionados para permitir que seções adjacentes se sobreponham para permitir que o membro de núcleo 322 se estenda e retraia ao longo do eixo de rotação 318. Dessa forma, tanto a tampa de cubo 314 quanto o membro de núcleo 322 podem ser reposicionáveis ao longo do eixo de rotação 318.

[0031] Em um exemplo não exclusivo, um ou ambos da tampa de cubo 314 e do membro de núcleo 322 podem ser seletivamente extensíveis ao longo do eixo de rotação 318 por meio de um ou mais atuadores 326, 328. Mais especificamente, um atuador da tampa de cubo 236 pode ser seletivamente engatado para estender a tampa de cubo correspondente 314 enquanto um atuador do membro de núcleo 328 pode ser engatado seletivamente para estender o membro de núcleo correspondente 322. Em um exemplo desta descrição, o membro de núcleo 322 e o atuador correspondente 328 podem ser acoplados à tampa de cubo 314 em uma configuração tal que a orientação do membro de núcleo 322 em relação ao segmento de cone 324 não muda substancialmente quando a tampa de cubo 314 é axialmente estendida ou contraída ao longo do eixo de rotação 318. Em vez disso, o membro de núcleo 322 é acoplado ao segmento de cone 324 de modo que o movimento do segmento de cone 324 também mova o membro de núcleo 322 e o atuador do membro de núcleo 328 com o mesmo.

[0032] Em um aspecto desta descrição, os atuadores 326, 328 podem ser atuadores lineares eletricamente acionados. Além disso, a ventoinha 304 pode ser acoplado ao conjunto de mancal 312 e motor 310 através de um ou mais eixos ocos. Além disso, um acoplador rotativo elétrico pode ser posicionado ao longo do eixo para permitir que o eixo e os atuadores 326, 328 girem com a ventoinha 304, enquanto uma porção dos conectores rotativos elétricos permanece estacionária. Isso permite que sinais de controle de outras áreas da máquina 100 sejam comunicados aos atuadores 326, 328 para reposicionar um ou mais dentre a tampa de cubo 314 e o membro de núcleo 322.

[0033] Referindo-se agora à Fig. 4, uma vista seccional detalhada do conjunto de tampa de cubo 350 é ilustrada. Mais especificamente, a relação aninhada da tampa de cubo 314 e do membro de núcleo 322 é ilustrada na Fig. 4 com o conjunto de tampa de cubo 350 na configuração totalmente retraída. Nesta configuração, cada um dos segmentos aninhados 316 pode ser posicionado axialmente em uma configuração retraída em relação ao segmento aninhado adjacente 316. Em um exemplo desta descrição, cada segmento aninhado 316 pode ter uma seção tipo S em que uma porção do segmento aninhado o segmento 316 está radialmente dentro da seção aninhada adjacente 316 e uma porção do segmento aninhado 316 está radialmente fora de outra seção aninhada adjacente 316.

[0034] Os segmentos aninhados 316 podem ter detentores ou batentes 402 que interagem com a seção aninhada adjacente 316 para prover uma distância de deslocamento 404 a qual um segmento aninhado 316 pode deslocar em relação a um segmento aninhado adjacente 316 antes que os batentes 402 limitem o movimento adicional. Nesta configuração, os segmentos aninhados 316 impedem substancialmente que detritos ou similares entrem na região interna do cubo da ventoinha 320, protegendo substancialmente a região interna 320 do ambiente circundante, independentemente da configuração estendida do conjunto de tampa de cubo 350. A distância de deslocamento 404 dependerá da geometria do conjunto de tampa de cubo 350 e da tonelagem da cultura que está sendo colhida. Dessa forma, a distância de deslocamento 404 da Fig. 4 é apenas um exemplo, e outras distâncias de deslocamento 404 podem ser apropriadas para outras modalidades dessa descrição.

[0035] Na modalidade da Fig. 4, um cubo de base 406 pode ser posicionado adjacente ao cubo de ventoinha 308. Adicionalmente, o membro de cubo de base 406 pode ser acoplado ao cubo de ventoinha 308 para girar com a mesma em torno do eixo de rotação 318. O membro de cubo de base 406 pode atuar como uma seção inicial para permitir que uma seção aninhada subsequente 316 seja acoplada ao mesmo e axialmente alinhada com o eixo de rotação 318. Qualquer número de segmentos aninhados 316 pode ser posicionado entre o membro de cubo de base 406 e o segmento de cone 324 da tampa de cubo 314 para permitir que a tampa de cubo 314 seja axialmente estendida ao longo do eixo de rotação 318, e extratores de tamanhos diferentes podem ter um número diferente de segmentos aninhados 316.

[0036] O segmento central 324 pode ter um suporte do núcleo 408 que se estende de volta para o cubo da ventoinha 308 da porção axialmente distal do conjunto do cubo 350 em relação ao cubo da ventoinha 308. O suporte do núcleo 408 pode se estender através da região interna 320 em direção ao cubo de ventoinha 308 e tem uma cavidade no mesmo dimensionada para receber o membro de núcleo 322. Em um aspecto desta descrição, o suporte do núcleo 408 é acoplado ao segmento de cone 324 de modo que o segmento de cone 324 é estendido axialmente ao longo do eixo de rotação 318, o suporte do núcleo 408 é estendido para fora do cubo da ventoinha 308. Adicionalmente ainda, em um aspecto desta descrição, o suporte do núcleo 408 tem um flange de acoplamento do atuador 410 definido no mesmo para permitir que o atuador da tampa de cubo 326 seja acoplado ao suporte do núcleo 408. Em um aspecto desta descrição, uma porção de base do atuador da tampa de cubo 326 é acoplada ao flange de atuador 410, e uma porção de haste do atuador 326 é acoplada a uma porção de um eixo 412 do conjunto de mancal 312. Nessa configuração, o deslocamento linear do atuador da tampa de cubo 326 ao longo do eixo de rotação 318 faz com que o segmento de cone 324 seja estendido a partir do cubo de ventoinha 308 à medida que os segmentos aninhados 316 deslizam um em relação ao outro para acomodar a extensão.

[0037] O membro de núcleo 322 pode ser substancialmente posicionado dentro da cavidade do suporte do núcleo 408 para mover com o mesmo à medida que a tampa de cubo 314 move ao longo do eixo de rotação 318. Na modalidade da Fig. 4, uma seção de base 414 do membro de núcleo 322 pode ser acoplado ao flange 410. Nesta configuração, quando o atuador 326 se estende para mover o segmento de cone 324 para fora do cubo de ventoinha 308, a seção de base 414 do membro de núcleo 322 pode igualmente mover para fora do cubo de ventoinha 308. Dessa forma, a extensão do membro de núcleo 322 para fora do segmento de cone 324 pode não mudar substancialmente quando o atuador 326 é engatado.

[0038] Na modalidade ilustrada na Fig. 4, o atuador do membro de núcleo 328 pode ter uma extremidade de base acoplada à extremidade de base do atuador da tampa de cubo 326. Uma extremidade da haste do atuador 328 pode ser acoplada a uma peça de nariz 416 do membro de núcleo 322. A extremidade da haste do atuador 328 é extensível em relação à extremidade de base para estender o membro de núcleo 322 à medida que os segmentos aninhados 316 do membro de núcleo 322 deslizam um em relação ao outro. A extensão do atuador 328 pode estender a peça do nariz 416 axialmente para fora do segmento de cone 324, independentemente da extensão do atuador da tampa de cubo 326. Em outras palavras, uma vez que o atuador do membro de núcleo 328 está finalmente acoplado ao flange 410 do suporte do núcleo 408, que está fixamente acoplado ao segmento de cone 324, a extensão do atuador do membro de núcleo 328 estende a peça do nariz 416 para fora do segmento de cone 324, independentemente da configuração de extensão do atuador da tampa de cubo 326.

[0039] Dessa forma, a tampa de cubo 314 da Fig. 4 pode ser manipulada com o atuador da tampa de cubo 326 para alterar o comprimento da tampa de cubo 314 em relação ao cubo da ventoinha 308, e o membro de núcleo 322 pode ser manipulado com o atuador do membro de núcleo 328 para alterar o comprimento do membro de núcleo 322 em relação ao segmento de cone 324. Nesta configuração, a tampa de cubo 314 pode ter um diâmetro maior que o membro de núcleo 322. Como tal, a extensão da tampa de cubo 314 pode prover um aumento substancial no volume deslocado pelo conjunto do cubo 350. Entretanto, a extensão do membro de núcleo 322 pode prover um aumento relativamente menor no volume do conjunto do cubo 350. Como discutido em mais detalhes no presente documento, a capacidade de alterar o volume de espaço ocupado pelo conjunto do cubo 350 pode prover uma remoção mais eficiente de detritos em diferentes condições de cultivo. Mais especificamente, o volume preferido de espaço ocupado pela tampa de cubo 314 pode ser determinado pelas várias condições de cultivo. A capacidade de alterar o volume da tampa de cubo 314 para acomodar diferentes condições de cultivo permitirá uma limpeza mais eficiente com menos perdas de rebolo.

[0040] Em um aspecto desta descrição, o eixo 412 pode ter um furo 418 ao longo do eixo de rotação 318 que permite que fiação 420 ou similar para os atuadores 326, 328 seja acoplada a um controlador 422. O controlador 422 pode controlar seletivamente os atuadores lineares 326, 328 para ficarem orientados em uma pluralidade de configurações, como discutido no presente documento. Em um aspecto desta descrição, uma interface de usuário 424 pode estar em comunicação com o controlador 422 para permitir que um usuário reposicione seletivamente os atuadores 326, 328 por meio da interface de usuário 424. A fiação 420 pode passar através de uma junção 426 que permite que a fiação dos atuadores 326, 328 gire com o conjunto de ventoinha 302, enquanto os fios 428 que vão até o controlador 428 não giram. Esta junção 426 pode ser um acoplador elétrico rotativo, tal como um anel coletor ou qualquer outro acoplador elétrico conhecido.

[0041] Referindo-se agora às Figs. 5a-5d, o conjunto de tampa de cubo 350 é ilustrado em diferentes configurações. Na Fig. 5a, o conjunto de tampa de cubo 350 está em uma configuração substancialmente retraída, em que tanto a tampa de cubo 314 quanto o membro de núcleo 322 estão em uma configuração totalmente retraída. A configuração totalmente retraída pode ser quando todos os segmentos aninhados 316 tanto da tampa de cubo 314 quanto do membro de núcleo 322 são movimentados o mais perto possível do cubo 308. Adicionalmente, na configuração totalmente retraída da Fig. 5a, o conjunto de tampa de cubo 350 pode ocupar o menor volume possível de espaço em relação às outras configurações das Figs. 5b-5d. Como será discutido em mais detalhes no presente documento, esta configuração pode ser ideal quando a colheita está sendo processada em uma alta taxa.

[0042] Na Fig. 5b, o atuador da tampa de cubo 326 pode estar na posição totalmente estendida em que a tampa de cubo 314 está na maior orientação axial disponível. Nesta configuração, os segmentos aninhados 316 da tampa de cubo 314 mudaram da orientação retraída da Fig. 5a para a configuração estendida da Fig. 5b. À medida que o atuador 236 estende a tampa de cubo 314 para a posição estendida, os segmentos aninhados 316 da tampa de cubo 234 deslizam uns em relação aos outros até que os batentes correspondentes 402 impeçam o movimento axial adicional. Uma vez que os batentes 402 de cada segmento aninhado adjacente 316 estão fazendo contato um com o outro, a tampa de cubo 314 pode estar na configuração totalmente estendida. Deve-se notar na Fig. 5b que o membro de núcleo 322 se moveu axialmente para fora do cubo 308, mas não moveu substancialmente em relação ao segmento de cone 324.

[0043] Na Fig. 5c, tanto o atuador da tampa de cubo 326 quanto o atuador do membro de núcleo 328 podem estar na configuração totalmente estendida. Nessa orientação, a tampa de cubo 314 pode permanecer substancialmente na mesma configuração como ilustrado na Fig. 5b, enquanto o atuador do membro de núcleo 328 mudou para a configuração estendida. Isto estende axialmente o membro de núcleo 322 em relação ao segmento de cone 324. Na configuração da Fig. 5c, o conjunto de tampa de cubo 350 pode ocupar o maior volume possível de espaço. Em ainda outra configuração, o atuador da tampa de cubo 326 pode permanecer na configuração retraída enquanto o membro de núcleo 322 está totalmente estendido como ilustrado na Fig. 5d.

[0044] Em um aspecto desta descrição, o número de segmentos aninhados 316, a altura do cubo retraído (Fig. 5a) e a tampa de cubo estendida (Fig. 5b) e o volume disponível da tampa de cubo 314 serão selecionados com base na tonelagem de cultura que está sendo processada pela máquina 100. Por exemplo, se for provável que uma máquina 100 tenha uma taxa de colheita para uma alta tonelagem de colheita, a tampa de cubo 314 pode ser configurada para ocupar menos volume. Entretanto, uma máquina que se destina a processar cultura a uma taxa relativamente menor pode ter uma tampa de cubo 314 capaz de ocupar mais volume. Em um aspecto desta descrição, a geometria disponível da tampa de cubo 314 pode ser determinada com base na densidade esperada das partículas que entram na câmara de limpeza 208.

[0045] Embora configurações específicas sejam discutidas no presente documento, esta descrição contempla reposicionar seletivamente a tampa de cubo 314 e do membro de núcleo 322 em qualquer posição entre as configurações específicas discutidas no presente documento. Ou seja, embora as combinações de configuração totalmente estendida e retraída do atuador da tampa de cubo 326 e do atuador do membro de núcleo 328 sejam discutidas no presente documento, os atuadores 326, 328 também podem ser orientados em qualquer comprimento entre as configurações totalmente retraída e totalmente estendida. Adicionalmente, em um aspecto desta descrição, o controlador 422 pode alterar seletivamente cada um dentre o atuador da tampa de cubo 326 e o atuador do membro de núcleo 328 para reposicionar a tampa de cubo 314 e o membro de núcleo 322 correspondentes em uma configuração ideal determinada pelo controlador 422. Alternativamente, um usuário pode manipular a orientação dos atuadores 326, 328 através da interface de usuário 424 para uma orientação desejada pelo usuário.

[0046] Referindo-se agora à Fig. 6, uma das vantagens da presente descrição ficará mais aparente. De um modo geral, o volume de espaço ocupado pela tampa de cubo ajustável 350 afeta a eficiência com a qual o extrator 300 separa detritos dos rebolos 206. Por exemplo, se o extrator 300 estiver processando cerca de 120 toneladas de cana-de-açúcar ou similares por hora 602 ou mais, a tampa de cubo ajustável 350 pode estar na configuração totalmente retraída 604, tal como a ilustrada na Fig. 5a. Nesta configuração, a alta taxa de processamento da lavoura pode prover agitação adequada quando a lavoura é apresentada na câmara de limpeza 208. A agitação dos rebolos 206 com outros detritos na câmara de limpeza 208 por causa da grande quantidade de lavoura que está sendo processada significa que a tampa de cubo ajustável 350 não precisa agitar substancialmente a cultura na câmara de limpeza 208 e pode ser configurada na configuração totalmente retraída 604.

[0047] Alternativamente, se o extrator 300 estiver processando cerca de oitenta toneladas ou menos de cultura por hora 606, a tampa de cubo ajustável 350 pode estar em uma configuração totalmente estendida 608 similar à Fig. 5c. Na configuração totalmente estendida 608, a tampa de cubo ajustável 350 pode se estender relativamente mais para dentro da câmara de limpeza 208 em comparação com a configuração totalmente retraída 604. Dessa forma, a configuração totalmente estendida 608 provê agitação adicional à cultura e detritos apresentados na câmara de limpeza 208 para por meio disso aumentar a eficiência do extrator 300. Mais especificamente, a menor taxa de alimentação de cultura 606 pode não prover material de cultura suficiente para ficar idealmente agitado contra outro material de cultura na câmara de limpeza 208. Ao aumentar o volume da tampa de cubo ajustável 350 para a configuração totalmente estendida 608, a tampa de cubo ajustável 350 se estende adicionalmente ao interior da câmara de limpeza 208 para prover agitação adicional do material de cultura apresentado na mesma para aumentar a eficiência com a qual os detritos são removidos pelo extrator 300.

[0048] A tampa de cubo ajustável 350 também pode ser ajustada para uma configuração intermediária 612, em que as vazões de cultura 610 estão entre as vazões 602 altas e 606 discutidas no presente documento. Na configuração intermediária, a tampa de cubo ajustável 350 pode ser parcialmente expandida para prover alguma agitação adicional da cultura na câmara de limpeza 208 sem obstruir substancialmente ou de outra forma inibir a eficiência da câmara de limpeza 208. A configuração intermediária 612 pode ser a configuração ilustrada na Fig. 5b ou Fig. 5d. Alternativamente, a configuração intermediária 612 pode ser qualquer configuração da tampa de cubo ajustável entre a configuração retraída da Fig. 5a e a configuração estendida da Fig. 5c.

[0049] Em um aspecto desta descrição, quanto mais partículas na câmara de limpeza 208, tanto menos agitação externa é necessária da tampa de cubo 314. Em outras palavras, a ajustabilidade da tampa de cubo 314 descrita no presente documento permite que a máquina 100 processe a colheita em taxas diferentes sem sacrificar substancialmente a eficiência. Dessa forma, em um aspecto desta descrição, o usuário pode ajustar o volume da tampa de cubo 314 conforme determinado pelas práticas de colheita, relatórios de usina, perdas de campo ou similares.

[0050] Em um aspecto desta descrição, a tampa de cubo ajustável 350 é reconfigurável com base nas vazões de cultura previstas ou medidas para otimizar a eficiência de separação de detritos na câmara de limpeza 208. Como explicado no presente documento, um método para otimizar o extrator 300 é aumentando o tamanho da tampa de cubo ajustável 350 quando menores taxas de colheita estão sendo processadas através da mesma. Em uma modalidade desta descrição, a tampa de cubo ajustável 350 pode ser controlada automaticamente através do controlador 422 para ajustar a configuração da tampa de cubo ajustável 350. Mais especificamente, a vazão da colheita através da máquina 100 pode ser medida por meio de um ou mais sensores em comunicação com o controlador 422. O controlador 422 pode então fazer referência a uma tabela de consulta ou similar para alterar a configuração da tampa de cubo ajustável 350 com base na vazão medida da cultura.

[0051] Alternativamente, a interface de usuário 424 pode ser usada para alterar seletivamente a configuração da tampa de cubo ajustável 350. A interface de usuário 424 pode ter entradas selecionáveis pelo usuário para permitir que o usuário selecione qual configuração da tampa de cubo ajustável 350 é desejada. Em um aspecto dessa modalidade, o usuário pode conhecer a provável vazão de colheita do campo que está sendo colhido. Com uma estimativa da vazão da colheita, o usuário pode engatar entradas da interface de usuário 424 para identificar para o controlador 422 a configuração desejada da tampa de cubo ajustável 350. O controlador 422 pode então ajustar um ou mais dos atuadores 326, 328 para alterar a configuração da tampa de cubo ajustável.

[0052] Ainda outra modalidade desta descrição ilustrada na Fig. 7 é uma tampa de cubo ajustável 702 que não contém um membro de núcleo 422. Nesta modalidade, um atuador 704 pode ser acoplado entre o cubo de ventoinha 308 e uma peça de nariz 706 da tampa de cubo 702. Nesta modalidade, a tampa de cubo 702 pode ter segmentos aninhados 708 que são capazes de deslizar um em relação ao outro de maneira similar aos segmentos aninhados 316 discutidos no presente documento.

[0053] Alternativamente, uma modalidade contemplada da Fig. 7 não tem absolutamente nenhum atuador 704. Em vez disso, cada segmento aninhado 708 pode ser seletivamente acoplado o outro por um usuário para definir o tamanho da tampa de cubo 702. Nessa configuração, o usuário identificaria o tamanho da tampa de cubo desejado e reconfiguraria manualmente a tampa de cubo 702 selecionando o número desejado de segmentos 708 a serem posicionados entre o cubo da ventoinha 308 e a peça do nariz 706. Nessa modalidade, os segmentos 708 não deslizariam substancialmente um em relação ao outro, mas em vez disso seriam acoplados um ao outro de uma maneira que os segmentos adjacentes 708 fossem fixados axialmente um em relação ao outro ao longo do eixo de rotação 318. O usuário pode alterar o tamanho da tampa de cubo 702 removendo ou adicionando seletivamente segmentos 708 para alterar o tamanho da tampa de cubo 702. Alternativamente, em uma modalidade considerada no presente documento, o usuário pode ter diversas tampas de cubo de tamanhos diferentes que podem ser acopladas manualmente ao cubo de ventoinha 308 e selecionar qual das tampas de cubo é preferida para a vazão de colheita prevista.

[0054] Na Fig. 8, outra modalidade de um cubo de nariz 802 é ilustrada. Esta modalidade pode funcionar substancialmente da mesma maneira que a tampa de cubo ajustável 350, exceto que a tampa de cubo 804 pode ter uma configuração tipo acordeão em vez de segmentos aninhados 316. A configuração tipo acordeão pode permitir que o comprimento da tampa de cubo 804 seja alterado como discutido no presente documento para a tampa de cubo ajustável 350 sem exigir que segmentos adjacentes deslizem um sobre o outro. Em vez disso, a tampa de cubo 804 pode ser formada de um material integral com dobras ou curvas que permitem que o comprimento axial da tampa de cubo 804 seja alterado sem danificar a tampa de cubo 804. Isso permite que a tampa de cubo 804 proteja uma região interna 806 de detritos ao mesmo tempo permitindo que a tampa de cubo 804 seja redimensionada como discutido no presente documento.

[0055] Em um aspecto dessa descrição, uma máquina 100 pode ser configurada para colher uma cultura tal como a cana-de-açúcar. A máquina 100 pode ter uma cabeça de colheita 142 configurada para cortar a cultura e direcioná-la para um conjunto de cortador 120. A cultura cortada pode ser direcionada para um conjunto extrator 300 que tem uma ventoinha 304 com um lado de entrada 210 e um lado de saída 214, a ventoinha 304 sendo controlada seletivamente por um motor 310. O conjunto extrator 300 tem uma tampa de cubo ajustável 350 que é reposicionável. O volume de deslocamento ao longo do lado de entrada da ventoinha 304 é ajustável usando qualquer um dos métodos discutidos no presente documento. Por exemplo, os atuadores 326, 328 podem ser controlados seletivamente pelo controlador 422 com base na realimentação dos sensores da máquina, o usuário pode alterar seletivamente o tamanho da tampa de cubo ajustável 350 através da interface de usuário 422, ou o usuário pode alterar manualmente o tamanho da tampa de cubo ajustável 350. Independentemente do método, o tamanho da tampa de cubo ajustável 350 pode ser alterado para aumentar a eficiência na qual os detritos são separados de rebolos 206 no extrator 300.

[0056] Esta descrição contemplou uma tampa de cubo ajustável com muitas formas diferentes e tamanhos disponíveis. Por exemplo, a tampa de cubo pode ser segmentada como ilustrada no presente documento, ou ser formada por uma bexiga, cone, cubo, disco, quadrado ou qualquer outro formato conhecido. Consequentemente, qualquer formato que proporcione tamanhos variados que podem ser alterados por meio de atuadores ou mecanismos elétricos, hidráulicos, mecânicos ou pneumáticos. Em uma modalidade, a tampa de cubo pode ser uma bexiga que é seletivamente preenchida com ar de um compressor.

[0057] Embora modalidades que incorporam os princípios da presente descrição tenham sido aqui descritas, a presente descrição não se limita às modalidades descritas. Em vez disso, este pedido visa cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da descrição usando seus princípios gerais. Além disso, este pedido visa cobrir tais desvios da presente descrição que estão incluídos na prática conhecida ou habitual na técnica à qual esta descrição diz respeito e que estão incluídos nos limites das reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Cubo de ventoinha para um extrator para uma máquina de colheita (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
   uma tampa de cubo (314) posicionada ao longo de um eixo de rotação (318) de uma ventoinha (304);
   em que a tampa de cubo (314) é ajustável para alterar o perfil da tampa de cubo (314) em relação ao eixo de rotação (318).
2. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente a tampa de cubo (314) compreende pelo menos um segmento aninhado (316) que se sobrepõe a um segmento adjacente da tampa de cubo (314) para permitir que a tampa de cubo (314) se expanda axialmente ao longo do eixo de rotação (318) ao mesmo tempo protegendo substancialmente uma região interna (320) do cubo de ventoinha contra detritos.
3. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente a tampa de cubo (314) compreende mais de um segmento aninhado (316) que se sobrepõe pelo menos parcialmente a um segmento aninhado adjacente (316).
4. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um membro de núcleo (322) posicionado ao longo do eixo de rotação (318) e pelo menos parcialmente dentro da tampa de cubo (314), o membro de núcleo (322) configurado para se estender axialmente para fora da tampa de cubo (314) ao longo do eixo de rotação (318) em relação à ventoinha (304).
5. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que tanto a tampa de cubo (314) quanto o membro de núcleo (322) são seletivamente expansíveis ao longo do eixo de rotação (318).
6. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente o membro de núcleo (322) compreende pelo menos um segmento aninhado (316) que se sobrepõe pelo menos parcialmente a um segmento adjacente.
7. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um atuador (326) que altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo (314).
8. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma interface de usuário (424), em que o atuador (326) é seletivamente ajustável através da interface de usuário (424).
9. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um controlador (422) que altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo (314) com o atuador (326) com base nas condições operacionais.
10. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que adicionalmente as condições operacionais são alimentadas por um usuário.
11. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um sensor de veículo em comunicação com o controlador (422), em que as condições operacionais são leituras de pelo menos um sensor de veículo.
12. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um membro de núcleo (322) e o atuador (326) altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo (314) alterando a posição de uma ou mais dentre a tampa de cubo (314) e o membro de núcleo (322).
13. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo atuador (328), em que um dentre o atuador (326) ou o segundo atuador (328) altera seletivamente o tamanho da tampa de cubo (314), e o outro dentre o atuador (326) ou o segundo atuador (328) altera seletivamente o tamanho do membro de núcleo (322).
14. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente a tampa de cubo (314) compreende um ou mais defletores que permitem expansão axial da tampa de cubo (314) ao mesmo tempo vedando substancialmente uma região interna (806) da mesma.
15. Cubo de ventoinha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente a tampa de cubo (314) gira com a ventoinha (304).

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