BR102021021404A2

BR102021021404A2 - Componentes transparentes a radar para colheitadeiras de veiculos agrícolas e sistemas relacionados

Info

Publication number: BR102021021404A2
Application number: BR102021021404-0A
Authority: BR
Inventors: Cory Douglas Hunt
Original assignee: Cnh Industrial America Llc
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-05-10
Also published as: US12004452B2; US20220132740A1; AR125429A1; CA3133275A1; EP3991541A3; EP3991541A2

Abstract

Em um aspecto, um carretel para uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola inclui uma pluralidade de pontas e uma pluralidade de componentes de suporte de ponta configurados para sustentar a pluralidade de pontas em relação a um eixo rotacional do carretel. A pluralidade de componentes de suporte de ponta inclui um membro de suporte central que se estende ao longo do eixo rotacional e uma pluralidade de membros de suporte de ponta separados radialmente a partir do membro de suporte central, com cada membro de suporte de ponta sendo acoplado a um subconjunto da pluralidade de pontas. A pluralidade de componentes de suporte de ponta inclui também pelo menos um membro de suporte radial acoplado à pluralidade de membros de suporte de ponta e sendo configurado para sustentar a pluralidade de membros de suporte de ponta em relação ao membro de suporte central. Além disso, pelo menos um da pluralidade de componentes de suporte de ponta é formado de um ou mais materiais transparentes a radar.

Description

COMPONENTES TRANSPARENTES A RADAR PARA COLHEITADEIRAS DE VEICULOS AGRÍCOLAS E SISTEMAS RELACIONADOS

Campo da invenção

[001] A presente matéria se refere em geral a veículos agrícolas e, mais particularmente, a componentes transparentes de radar para uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola, como uma ceifeira debulhadora ou outra colheitadeira agrícola, e sistemas baseados em radar relacionados.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma colheitadeira agrícola conhecida como uma "ceifeira debulhadora" é historicamente denominada desse modo porque combina múltiplas funções de colheita com uma única unidade de colheita, como colher, debulhar, separar e limpar. Uma ceifeira debulhadora inclui uma colheitadeira que remove a cultura do campo e um alojamento alimentador que transporta o material de cultura para um rotor de debulhar. O rotor de debulhar gira dentro de um alojamento perfurado, que pode estar na forma de côncavos ajustáveis e executa uma operação de debulhar na cultura para remover o grão. O rotor de debulhar é dotado de barras de raspagem que interagem com o material de cultura para separar adicionalmente o grão a partir do material da cultura e fornecer movimento positivo de cultura. Após o grão ser debulhado, o grão é limpo utilizando um sistema de limpeza. O sistema de limpeza inclui uma ventoinha de limpeza que sopra ar através de peneiras oscilantes para descarregar palha e outros resíduos em direção à traseira da ceifeira debulhadora. Material de cultura não grão, como palha, a partir da seção de debulhar prossegue através de um cortador de palha e para fora da parte traseira da ceifeira debulhadora. Grão limpo é transportado para um tanque de grãos a bordo da ceifeira debulhadora.

[003] Uma ceifeira debulhadora típica inclui, em geral, uma armação, um par de divisores de extremidade nas extremidades laterais da armação, um piso como um deck, um cortador para remover material de cultura a partir do campo e um transportador para transportar o material de cultura cortado para o alojamento alimentador para processamento a jusante adicional na ceifeira debulhadora. Em geral, os componentes de uma colheitadeira são especificamente otimizados para colher um tipo específico de cultura. Por exemplo, a colheitadeira pode estar na forma de uma colheitadeira draper que tem uma barra cortadora, uma correia draper, e um carretel rotativo com pontas ou similares para colher uma cultura arbustiva ou macia, como soja ou canola. Alternativamente, a colheitadeira pode estar na forma de uma colheitadeira de cultura em fileiras que inclui um trado e unidades de fileira com trombas, correntes de coleta e rolos de caule para colher milho.

[004] Na indústria, há uma demanda cada vez mais crescente para sistemas projetados para controlar automaticamente a operação de componentes associados a veículos agrícolas, incluindo componentes associados a colheitadeiras de colheitadeiras agrícolas. Tipicamente, sistemas relacionados à colheitadeira automatizados se baseiam no uso de sensores ou dispositivos de sentir para fornecer feedback associado a um parâmetro monitorado ou condição operacional da colheitadeira, que permite então que um controlador determine automaticamente saídas de controle para controlar a operação de um ou mais componentes da colheitadeira com base no feedback recebido a partir do(s) sensor(es) ou dispositivo(s) de sentir. Por exemplo, é conhecido o uso de sensores não de contato, como sensores de radar, para monitorar a altura de uma colheitadeira em relação ao solo. Entretanto, o uso de sensores de radar nos sistemas relacionados à colheitadeira apresenta frequentemente desafios, particularmente em relação ao posicionamento dos sensores em relação aos vários componentes da colheitadeira. Especificamente, para evitar interferência ou absorção das ondas de rádio, sensores de radar são frequentemente em cantilever da frente de uma colheitadeira para permitir que os sensores tenham uma linha de visão direta até a superfície ou característica sendo detectada. Infelizmente, esse tipo de disposição de montagem pode ser problemático, pois requer estruturas de montagem complexas e pode levar a questões de estabilidade de sensor e/ou questões de precisão/confiabilidade associadas aos dados de sensor resultantes.

[005] Por conseguinte, componentes transparentes a radar para uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola seriam bem-vindos na tecnologia. Adicionalmente, sistemas baseados em radar utilizando sensores de radar que transmitem ondas de rádio através de componentes de colheitadeira seriam também bem-vindos na tecnologia.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] Aspectos e vantagens da invenção serão expostos em parte na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] Em um aspecto, a presente matéria é dirigida a um carretel para uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola. O carretel inclui uma pluralidade de montagens de barra de ponta sustentadas em relação a um eixo rotacional do carretel. Cada montagem de barra de ponta inclui um membro de suporte de ponta e uma pluralidade de pontas acoplada ao membro de suporte de ponta. O carretel inclui também um membro de suporte central que se estende ao longo do eixo rotacional, e pelo menos um membro de suporte radial acoplado ao membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta e sendo configurado para suportar a pluralidade de montagens de barra de ponta em relação ao membro de suporte central. Além disso, o membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta é formado de um ou mais materiais transparentes de radar

[008] Em outro aspecto, a presente matéria é dirigida a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola. A colheitadeira inclui uma armação e um carretel rotativo em relação à armação em torno de um eixo rotacional. O carretel inclui uma pluralidade de pontas e uma pluralidade de componentes de suporte de ponta configurados para sustentar a pluralidade de pontas em relação ao eixo rotacional. A pluralidade de componentes de suporte de ponta inclui um membro de suporte central que se estende ao longo do eixo rotacional e uma pluralidade de membros de suporte de ponta separados radialmente a partir do membro de suporte central, com cada membro de suporte de ponta sendo acoplado a um subconjunto da pluralidade de pontas. A pluralidade de componentes de suporte de ponta inclui também pelo menos um membro de suporte radial acoplado à pluralidade de membros de suporte de ponta e sendo configurado para sustentar a pluralidade de membros de suporte de ponta em relação ao membro de suporte central. Além disso, pelo menos um da pluralidade de componentes de suporte de ponta é formado de um ou mais materiais transparentes a radar.

[009] Em um aspecto adicional, a presente matéria é dirigida a um sistema para detectar um ou mais parâmetros associados a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola. O sistema inclui um componente de colheitadeira, e um sensor de radar sustentado em relação ao componente de colheitadeira e tendo um campo de visão ao longo do qual o sensor de radar é configurado para transmitir ondas de rádio para reflexão a partir de uma superfície. Pelo menos uma porção do componente de colheitadeira é posicionada no campo de visão do sensor de radar ou passa através do campo de visão do sensor de radar, com tal porção do componente de colheitadeira sendo formado de um ou mais materiais transparentes a radar.

[010] Essas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão melhor entendidas com referência a seguinte descrição e reivindicações apensas. Os desenhos em anexo, que são incorporados em e constituem uma parte desse relatório descritivo, ilustram modalidades da invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] Uma revelação completa e propícia da presente invenção, incluindo o seu melhor modo, dirigida a uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica, é exposta no relatório descritivo, que faz referência às figuras em anexo, nas quais:

[012] A figura 1 ilustra uma vista em seção parcial, lateral de uma modalidade de um veículo agrícola incluindo uma colheitadeira de acordo com aspectos da presente matéria;

[013] A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade de um carretel adequado para uso em uma colheitadeira de acordo com aspectos da presente matéria;

[014] A figura 3 ilustra uma vista em seção transversal do carretel mostrado na figura 2 tomada sobre a linha 3-3; e

[015] A figura 4 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema baseado em radar para detectar um ou mais parâmetros associados a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola de acordo com aspectos da presente matéria.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[016] Será feita agora referência em detalhe a modalidades da invenção, um ou mais exemplos das quais são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido como explicação da invenção, não limitação da invenção. Na realidade, será evidente para os técnicos no assunto que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade podem ser utilizadas com outra modalidade para fornecer uma modalidade ainda adicional. Desse modo, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações como compreendidas no escopo das reivindicações em anexo e seus equivalentes.

[017] Em geral, a presente matéria é dirigida a componentes transparentes a radar para colheitadeiras configuradas para uso com veículos agrícolas, como ceifeiras debulhadoras ou outras colheitadeiras agrícolas. Em várias modalidades, o(s) componente(s) de colheitadeira pode(m) ser formada(s) de um ou mais materiais transparentes a radar (por exemplo, um material(is) compósito(s) transparente(s) a radar, um material(is) de polímero transparente(s) a radar e/ou um material(is) cerâmico(s) transparente(s) a radar) que permite que ondas de rádio sejam transmitidas através do(s) mesmos sem absorção/reflexão significativa da energia associada às ondas.

[018] Em um aspecto da presente matéria, um ou mais componentes de um carretel rotativo de uma colheitadeira podem ser configurados para serem transparentes a radar. Especificamente, em várias modalidades, um ou mais dos componentes do carretel podem ser formados de um ou mais materiais transparentes a radar, como por formar os pontas, os bastões ou membros de suporte de ponta, os membros de suporte radiais, e/ou o membro de suporte central do carretel a partir de um material(is) transparente(s) a radar.

[019] Adicionalmente, de acordo com aspectos da presente matéria, a presente matéria também é dirigida a um sistema baseado em radar para detectar um ou mais parâmetros associados a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola. Especificamente, em várias modalidades, o sistema inclui um sensor de radar tendo um campo de visão dirigido através ou de outro modo alinhado com um ou mais componentes da colheitadeira. Em tais modalidades, o(s) componente(s) de colheitadeira que é(são) alinhado(s) com e/ou que passa(m) através do campo de visão do sensor pode(m) ser formado(s) de um material(is) transparente(s) a radar para permitir que as ondas de rádio a partir do sensor de radar sejam transmitidas através do(s) componente(s), refletir de uma superfície dada, e ser dirigidas de volta através do(s) componente(s) para detecção pelo sensor.

[020] Com referência agora aos desenhos, a figura 1 ilustra uma modalidade de um veículo agrícola 100 de acordo com aspectos da presente matéria. Como mostrado na figura 1, o veículo agrícola 100 é configurado como uma ceifeira debulhadora. Entretanto, em outras modalidades, o veículo agrícola 100 pode estar na forma de qualquer outro veículo agrícola adequado, como uma enfardadeira ou qualquer outra colheitadeira adequada.

[021] Como mostrado na modalidade ilustrada, o veículo agrícola 100 inclui, em geral, um chassi 102, rodas e/ou tracks de engate com o solo 104, um alojamento alimentador 106 e um motor principal 108. A ceifeira debulhadora 100 pode incluir também uma colheitadeira 110, um sistema de separação 120, um sistema de limpeza 130, um sistema de descarga 140, um tanque de grãos a bordo 150 e um trado de descarga 160.

[022] O sistema de debulhar 120 pode ser do tipo de fluxo axial e desse modo pode incluir um rotor de debulhar axialmente deslocado 122 que é pelo menos parcialmente encerrado por um alojamento de rotor 124. O alojamento de rotor 124 pode incluir uma gaiola de rotor e côncavos perfurados. A cultura cortada é debulhada e separada pela rotação do rotor 122 dentro do alojamento de rotor 124 de modo que elementos maiores, por exemplo, caules, folhas e outro MOG são descarregados para fora da parte traseira do veículo agrícola 100 através do sistema de descarga 140. Elementos menores de material de cultura, como material de cultura de grão e não grão, incluindo partículas mais leves do que grão, como joio, pó e palha, podem passar através das perfurações nos côncavos e para sobre o sistema de limpeza 130.

[023] O sistema de limpeza 130 pode incluir um recipiente de grãos 131, uma montagem de peneira que pode incluir uma peneira de pré-limpeza opcional 132, uma peneira superior 133 (também conhecida como uma peneira de palha), uma peneira inferior 134 (também conhecida como uma peneira de limpeza) e uma ventoinha de limpeza 135. O recipiente de grãos 131 e peneira de pré-limpeza 132 podem oscilar em um modo de frente para trás para transportar o grão e material de cultura não grão mais fino para a peneira superior 133. A peneira superior 133 e peneira inferior 134 são verticalmente dispostas uma em relação à outra, e também podem oscilar em um modo de frente para trás para espalhar os grãos através das peneiras 133, 134, enquanto permite a passagem de grãos limpos, por gravidade, através de aberturas nas peneiras 133, 134. A ventoinha 135 pode fornecer um fluxo de ar através das peneiras 132, 133, 134 para soprar material não grão, como palha, pó e outras impurezas, em direção à parte traseira do veículo agrícola 100

[024] O sistema de limpeza 130 pode incluir também um trado de grãos limpos 136 posicionada no sentido transversal abaixo e em direção à extremidade frontal das peneiras 133, 134. O trado de grãos limpos 136 recebe grãos limpos de cada peneira 133, 134 a partir de um recipiente inferior 137 do sistema de limpeza 130. O trado de grãos limpos 136 transporta os grãos limpos lateralmente para um elevador de grãos geralmente disposto verticalmente 138 para transporte até o tanque de grãos 150. O sistema de limpeza 130 pode incluir adicionalmente um ou mais trados de retorno de resíduos, 139, para receber resíduos a partir das peneiras 133, 134 e transportar esses resíduos para um local a montante do sistema de limpeza 130 para ação de debulha e/ou limpeza, repetida. Quando o tanque de grãos 150 se torna cheio, os grãos limpos no mesmo podem ser transportados pelo trado de descarga 160 para um veículo de serviço.

[025] A colheitadeira 110 é fixada de modo removível ao alojamento de alimentador 106. A colheitadeira 110 inclui em geral uma armação 112, uma barra cortadora 114 que corta a cultura a partir de um campo, um carretel rotativo 116 montado giratoriamente na armação 112, que alimenta a cultura cortada para dentro da colheitadeira 110, e um transportador 118, por exemplo, um trado 118 com lâmina helicoidal, que alimenta a cultura cortada para dentro a partir de cada extremidade lateral da armação 112 em direção ao alojamento alimentador 106. A colheitadeira 110 pode estar na forma de qualquer colheitadeira desejada, como uma colheitadeira draper ou uma colheitadeira de milho.

[026] Em várias modalidades, a colheitadeira 110 pode ser provida em associação operativa com um sistema de acionamento incluindo um ou mais cilindros de acionamento, como um ou mais cilindros hidráulicos. Em uma modalidade, o sistema de acionamento pode ser utilizado para ajustar uma altura da colheitadeira 110 em relação ao solo de modo a manter a altura de corte desejada entre a colheitadeira 110 e o solo. Por exemplo, como mostrado na figura 1, o sistema de acionamento pode incluir um cilindro de altura 121 (por exemplo, acoplado entre o alojamento alimentador 106 e uma porção do chassi 102 do veículo 100) que é configurado para ajustar a altura ou posicionamento vertical da colheitadeira 110 em relação ao solo por pivotar o alojamento alimentador 106 para elevar e abaixar a colheitadeira 110 em relação ao solo. Além disso, o sistema de acionamento pode incluir também um cilindro(s) de inclinação 123 acoplado(s) entre a colheitadeira 110 e o alojamento alimentador 106 para permitir que a colheitadeira 110 seja inclinada em relação à superfície do solo ou pivotado lateralmente ou lado a lado em relação ao alojamento alimentador 106.

[027] Além disso, de acordo com aspectos da presente matéria, o veículo agrícola 100 e/ou a colheitadeira 110 podem incluir um ou mais sensores de radar 200 instalados sobre a mesma e/ou de outro modo sustentados desse modo. Por exemplo, como mostrado na figura 1, um ou mais sensores de radar 200 podem, em várias modalidades, ser instalados na colheitadeira 110 em um local que requer que o(s) sensor(es) 200 transmita(m) e/ou receba(m) ondas de rádio através de uma porção do carretel 116, como por instalar o(s) sensor(es) 200 em um local em relação ao carretel 116 de modo que um campo de visão do(s) sensor(es) 200 é alinhado com uma porção do carretel 116. Em tais modalidades, o(s) sensor(es) de radar 200 pode(m) ser necessários para transmitir ondas através do carretel rotativo 116 para a superfície de detecção desejada (por exemplo, como indicado pelas setas 202 na figura 1) e detectar as ondas refletidas transmitidas de volta através do carretel rotativo 116 para o(s) sensor(es) 200. Nesse aspecto, para facilitar a transmissão/detecção das ondas de rádio pelo(s) sensor(es) de radar 200, um ou mais dos componentes do carretel 116 podem ser configurados como um componente(s) transparente(s) de radar. Por exemplo, como será descrito abaixo com referência às figuras 2 e 3, todo ou uma porção do carretel 116 pode ser formado de um material transparente a radar. Deve ser reconhecido também que, além do carretel 116 (ou como uma alternativa para o mesmo), quaisquer outros componentes baseados em colheitadeira adequados podem ser configurados como componentes transparentes a radar, como um ou mais componentes da armação 112, barra cortadora 114, transportador 118 e/ou similares que podem ser alinhados com o campo de visão do(s) sensor(es) de radar 200 e/ou que podem de outro modo impactar a operação do(s) sensor(es) 200.

[028] Com referência agora às figuras 2 e 3, vistas diferentes de uma modalidade de um carretel adequado para uso em uma colheitadeira, como o carretel 116 descrito acima com referência à figura 1, são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a figura 2 ilustra uma vista em perspectiva do carretel 116 e a figura 3 ilustra uma vista em seção transversal do carretel 116 mostrado na figura 2 tomada em torno da linha 3-3.

[029] Como mostrado na figura 2, o carretel 116 estende em geral em uma direção axial ou lateral (indicada pela seta 170) entre uma primeira extremidade lateral 172 e uma segunda extremidade lateral 174 e é configurado para girar em torno de um eixo rotacional central 176 se estendendo paralelo à direção lateral 170. Um membro ou tubo de suporte central 178 do carretel 116 estende lateralmente entre a primeira e segunda extremidades laterais 172, 174 ao longo do eixo rotacional central 176. Adicionalmente, o carretel 116 inclui uma pluralidade das montagens de barra de ponta 180 sustentadas em relação ao membro de suporte central 178 através de um ou mais membro(s) de suporte radial(is) 182 que estendem radialmente entre o membro de suporte central 176 e as montagens de barra de ponta 180. Como mostrado na figura 2, o carretel 116 inclui uma pluralidade de membros de suporte radiais 182 separados um do outro ao longo do comprimento ou largura lateral do carretel 116, com os membros de suporte 182 posicionados nas extremidades laterais 172, 174 do carretel 116 sendo configurados como placas radialmente estendidas e os membros de suporte 182 separados entre as extremidades laterais 172, 174 do carretel 116 sendo configurados como membros de suporte com raios incluindo uma pluralidade de aranhas ou raios 188 (figura 3). Por exemplo, como mostrado na figura 3, cada raio 188 pode ser configurado para estender radialmente para fora a partir do membro de suporte central 176 até uma trama externa 190 do membro de suporte radial 182. Em tal modalidade, as montagens de barra de ponta 180 do carretel 116 podem ser acopladas à trama externa 190 de cada membro de suporte radial 182.

[030] Como nas figuras 2 e 3, cada montagem de barra de ponta 180 pode incluir um tubo de bastão ou membro de suporte de ponta 184 se estendendo na direção lateral 170 entre a primeira e segunda extremidades laterais 172, 174 do carretel 116. Adicionalmente, cada montagem de barra de ponta 180 inclui uma pluralidade de pontas 186 (por exemplo, com cada montagem 180 incluindo um subconjunto do número total de pontas do carretel 116) acopladas a e estendendo a partir do membro de suporte de ponta 184, com as várias pontas 186 sendo separadas uma da outra na direção lateral 170 ao longo do comprimento do membro de suporte de ponta respectivo 184. Como mostrado na figura 3, as montagens de barra de ponta 180 são configuradas em geral para serem sustentadas em relação ao membro de suporte central 178 em torno do perímetro externo do carretel 116 através dos membros de suporte radiais 182 em uma disposição circunferencialmente espaçada. Especificamente, na modalidade ilustrada, as montagens de barra de ponta 180 são separadas em geral uniformemente em torno do perímetro externo do carretel 116, com o carretel 116 incluindo seis montagens de barras de ponta 180 separadas uma da outra em 60 graus. Entretanto, deve ser reconhecido que, em outras modalidades, o carretel 116 pode incluir qualquer outro número adequado de montagens de barra de ponta 180 tendo qualquer outro espaçamento circunferencial adequado em torno do perímetro externo do carretel 116.

[031] De acordo com aspectos da presente matéria, um ou mais componentes do carretel 116 podem ser configurados como um (uns) componente(s) transparente(s) a radar. Especificamente, em várias modalidades, as pontas 186, membros de suporte de ponta 184, membros de suporte radiais 182 e/ou membro de suporte central 178 podem ser formados de um material transparente a radar que permite que ondas de rádio passem através do mesmo sem qualquer absorção/reflexão significativa da energia de radar. Em uma modalidade, a totalidade do carretel 116 pode ser formada substancialmente a partir de um material transparente a radar, como por formar as pontas 186, membros de suporte de ponta 184, membros de suporte radiais 182 e membro de suporte central 178 todos de um material transparente a radar. Alternativamente, um ou mais componentes selecionados do carretel 116 podem ser formados de um material transparente a radar. Por exemplo, como será descrito abaixo com referência ao sistema da figura 4, em uma modalidade, os componentes do carretel 116 que estão localizados em (ou têm o potencial de estarem localizados no) campo de visão de um sensor(es) de radar associado(s) 200 podem ser formados de um material transparente a radar para permitir que ondas de rádio transmitidas pelo(s) sensor(es) 200 (e subsequentemente refletidas de uma superfície dada) passem através de tais componentes de carretel.

[032] Em geral como utilizado na presente invenção, o termo "material transparente a radar" se refere a um material(is) que permite(m) que ondas de rádio passem através do(s) mesmo(s) sem perda substancial da energia de onda devido à absorção das ondas de rádio para dentro do material através da conversão das ondas em outra forma de energia (por exemplo, calor) e/ou devido à reflexão das ondas de rádio. Especificamente, em várias modalidades, materiais transparentes a radar terão uma constante dielétrica baixa e uma tangente de perda baixa. Por exemplo, em uma modalidade, materiais transparentes a radar adequados para uso terão uma constante dielétrica menor que 30, como uma constante dielétrica menor que 20 ou menor que 15 ou menor que 10 ou menor que 5 e/ou quaisquer outras subfaixas entre essas. Adicionalmente, em uma modalidade, materiais transparentes a radar adequados para uso terão uma tangente de perda menor que 0,20 em faixas de frequência de radar, como uma tangente de perda menor que 0,15 ou menor que 0,10 ou menor que 0,05 ou menor que 0,01, e/ou quaisquer outras subfaixas entre essas.

[033] Em várias modalidades, materiais transparentes a radar adequados incluem, porém não são limitados a materiais compósitos transparentes a radar, materiais de polímero transparentes a radar e materiais cerâmicos transparentes a radar. Por exemplo, materiais compósitos transparentes a radar adequados incluem, porém não são limitados a materiais compósitos de fibra sintética ou fibra de vidro, como compósitos incluindo uma estrutura de reforço baseada em KEVLAR ou baseada em fibra de vidro em um material de matriz transparente a radar adequado (polieterimida (PEI) e/ou quaisquer outras resinas transparentes a radar adequadas), e/ou qualquer outros materiais compósitos transparentes a radar adequados. Similarmente, materiais de polímero transparentes a radar adequados incluem, porém não são limitados a polipropileno (PPL), cloreto de polivinil (PVC) , politetrafluoroetileno (PTFE), acrilonitrila butadieno estireno (ABS), e/ou quaisquer outros materiais plásticos transparentes a radar adequados. Materiais cerâmicos transparentes a radar adequados incluem, porém não são limitados a espinéli de aluminato de magnésio e/ou quaisquer outros materiais cerâmicos transparentes a radar adequados.

[034] Deve ser reconhecido que em várias modalidades, componentes diferentes do carretel 116 podem ser formados de materiais transparentes a radar diferentes e/ou tipos diferentes de materiais transparentes a radar. Por exemplo, em uma modalidade, as pontas 186 podem ser formadas de um primeiro tipo de material transparente a radar (por exemplo, um material de polímero transparente a radar) enquanto um ou mais dos componentes de suporte de ponta (por exemplo, os membros de suporte de ponta 186, os membros de suporte radiais 182 e/ou o membro de suporte central 178) podem ser formados de um segundo tipo de material transparente a radar (por exemplo, um material compósito transparente a radar).

[035] Deve ser reconhecido também que, além de formar um ou mais dos componentes de carretel primários a partir de um material(is) transparente(s) a radar, vários outros componentes do carretel 116 pode ser formados também a partir de um material(is) transparente(s) a radar. Por exemplo, em uma modalidade, todos ou uma porção dos prendedores utilizados no carretel 116 podem ser formados de um material(is) transparente(s) a radar, como os prendedores utilizados para acoplar: as pontas 186 aos membros de suporte de ponta 184; os membros de suporte de ponta 184 aos membros de suporte radiais 182; e/ou os membros de suporte radiais 182 ao membro de suporte central 178. Um método de conexão adequado (incluindo prendedores associados) para acoplar pontas a membros de suporte de ponta correspondentes é descrito, por exemplo, na patente US no. 10.674.668 (intitulada "Carretel Tine for a Harvesting Reel and a Method of Assembling a Tine to a Harvesting Reel" e emitida em 9 de junho de 2020), cuja revelação é incorporada pela presente por referência na íntegra para todas as finalidades. O método de conexão da patente US no. 10.674.668 pode ser, por exemplo, implementado em associação ao carretel 116 descrito na presente invenção por formar os prendedores associados a partir de um material transparente a radar.

[036] Com referência agora à figura 4, uma modalidade de um sistema baseado em radar 300 para detectar um ou mais parâmetros associados a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola é ilustrado de acordo com aspectos da presente matéria. Para fins de discussão, o sistema 200 será descrito em geral na presente invenção com referência à colheitadeira 110 e carretel 116 descritos acima com referência às figuras 1-3, incluindo os componentes transparentes a radar do carretel 116. Entretanto, deve ser reconhecido que o sistema 300 pode ser utilizado com colheitadeiras e/ou carreteis tendo qualquer outra configuração de colheitadeira/carretel adequada. Adicionalmente, em outras modalidades, o sistema baseado em radar 300 pode ser provido em associação com quaisquer outros componentes adequados de uma colheitadeira que foram formados a partir de um material transparente a radar para permitir que ondas de rádio passem através do mesmo sem absorção/reflexão significativa da energia de radar.

[037] Em geral, o sistema 300 inclui um ou mais sensores de radar 200 sustentados em relação a um carretel 116 de uma colheitadeira (indicada esquematicamente na figura 6 pelo quadrado 110). Como é entendido em geral, o carretel 116 pode ser acionado via um motor (ou outra fonte de acionamento rotacional adequada) de modo que o carretel 116 é acionado de modo rotacional em relação ao(s) sensor(es) em uma direção rotacional dada (por exemplo, como indicado pela seta 302). Na modalidade ilustrada, o sistema 300 é mostrado como incluindo um sensor de radar único 200 instalado sobre ou de outro modo sustentado pela colheitadeira 110. Entretanto, em outras modalidades, múltiplos sensores de radar 200 podem ser instalados sobre ou de outro modo sustentados pela colheitadeira 110, como por instalar uma pluralidade de sensores de radar 200 em locais separados ao longo da largura lateral da colheitadeira 110. Deve ser reconhecido também que como alternativa para instalar o(s) sensor(es) de radar 200 na colheitadeira 110, o(s) sensor(es) 200 pode(m), ao invés, ser instalados em qualquer outro local adequado em relação à colheitadeira 110. Por exemplo, em uma modalidade, o(s) sensor(es) 200 pode(m) ser instalado(s) no veículo agrícola 110 (figura 1) (por exemplo, no teto da cabine).

[038] Em várias modalidades, o(s) sensor(es) de radar 200 pode(m) ser posicionado(s) em um local verticalmente acima do carretel 116 (por exemplo, em um local na colheitadeira 110 verticalmente acima do carretel 116 ou em um local no veículo associado 100 verticalmente acima do carretel 116) e pode(m0 ser orientado(s) em relação ao carretel 116 de modo que o(s) sensor(es) 200 tem(têm) um campo de visão 204 dirigido através de uma porção do carretel 116. Por exemplo, como mostrado na figura 4, o(s) sensor(es) de radar 200 é(são) instalados na colheitadeira 110 de modo que o campo de visão 204 do(s) sensor(es) 200 incorpora uma área através da qual as montagens de barra de ponta 180 passarão com rotação do carretel 116. Como resultado desse posicionamento e/ou orientação do sensor em relação ao carretel 116, as montagens de barra de ponta 180 passarão através do campo de visão 204, do sensor, em uma frequência que é geralmente proporcional à velocidade rotacional do carretel 116. em tal modalidade, as montagens de barra de ponta 180 do carretel 116 podem ser formadas de um material(is) transparentes a radar (por exemplo, por formar as pontas 186 a partir de um material de polímero transparente a radar e por formar os membros de suporte de ponta 184 a partir de um material compósito transparente a radar) para permitir que as ondas de rádio de saída e retorno (por exemplo, como indicado por setas 202A, 202B) passem através das montagens de barra de ponta 180. Por conseguinte, quando uma montagem de barra de ponta dada 180 passa através do campo de visão 204 do sensor, as ondas de rádio de saída 202A transmitidas a partir do(s) sensor(es) 200 passarão através das montagens de barra de ponta 180 para reflexão da superfície a ser detectada (por exemplo, a superfície do solo 304) e podem passar de volta através das montagens de barra de ponta 180 como ondas de retorno 202B para recebimento ou detecção pelo(s) sensor(es) 200 sem qualquer absorção/reflexão substancial da energia associada às ondas de saída/retorno 202A, 202B.

[039] Como exemplo de um local de instalação alternativo para o(s) sensor(es) de radar (como indicado pelo quadrado tracejado 200' na figura 4), o(s) sensor(es) 200' pode(m), ao invés, ser instalados no carretel 116 de modo que um campo de visão 204' do(s) sensor(es) 200 incorpore não apenas uma área através da qual as montagens de barra 180 passam com rotação do carretel 116, mas também o membro de suporte central 178 do carretel. Em tal modalidade, tanto as montagens de barra de ponta 180 como o membro de suporte central 178 podem ser formados de um material(is) transparente(s) a radar (por exemplo, por formar as pontas 186 a partir de um material de polímero transparente a radar e por formar os membros de suporte de ponta 184 e o membro de suporte central 178 a partir de um material compósito transparente a radar) para permitir que as ondas de rádio de saída e retorno 202A', 202B' passem através de tais componentes de carretel.

[040] Deve ser reconhecido que, nas modalidades ou exemplos descritos acima, pode ser também desejável ou necessário formar os membros de suporte radiais 182 a partir de um material transparente a radar (por exemplo, um material compósito transparente a radar) dependendo do posicionamento lateral do(s) sensor(es) de radar 200, 200’ em relação a membros de suporte radiais adjacentes 182. Por exemplo, se um sensor(es) de radar 200, 200' for(em) instalado(s) lateralmente entre dois membros de suporte radiais adjacentes 182 de modo que o campo de visão 204, 204' do(s) sensor(es) 200, 200' seja alinhado com uma folga lateral 192 (figura 2) definido entre os membros de suporte radiais adjacentes 182, tais membros de suporte 182 podem ser formados a partir de qualquer material adequado (incluindo materiais condutores) dado que os membros de suporte 182 não interferirão em ou absorverão/refletirão as ondas de rádio. Entretanto, se um sensor(es) de radar 200, 200' for(forem), ao invés, alinhado(s) lateralmente com um membro de suporte radial 182 ou for(forem) de outro modo posicionado(s) em relação a um membro de suporte radial 182 de tal modo que o campo de visão 204, 204' incorpore o membro de suporte radial 182, então tal membro de suporte radial 182 deve ser formado também de um material transparente a radar.

[041] Como mostrado na figura 3, o sistema 300 pode incluir também um controlador 310 acoplado comunicativamente ao(s) sensor(es) de radar 200, 200' que é(são) configurado(s) para monitorar um parâmetro ou condição operacional associado à colheitadeira 110 com base nos dados recebidos a partir do(s) sensor(es) 200, 200'. Por exemplo, quando o(s) sensor(es) de radar 200, 200' é (são) configurado(s) para fornecer dados associados a uma distância entre o(s)| sensor(es) 200, 200' e um dado objeto ou superfície, o controlador 310 pode ser configurado para monitorar tal distância com base nos dados recebidos a partir do(s) sensor(es) 200, 200'. Especificamente, em uma modalidade, o(s) sensor(es) de radar 200, 200' pode(m) ser configurados para transmitir ondas de rádio em direção à superfície do solo 304 e receber as ondas de retorno como refletidas da superfície de solo 304 para permitir que o(s) sensor(es) 200, 200' gere(m) dados associados à distância entre o(s) sensor(es) 200, 200' e a superfície de solo 304. Em tal modalidade, os dados de sensor fornecidos pelo(s) sensor(es) de radar 200, 200' podem ser utilizados pelo controlador 310, por exemplo, para monitorar uma altura 320 da colheitadeira 110 em relação ao solo. Por exemplo, por saber a altura instalada do(s) sensor(es) de radar 200, 200 na colheitadeira 110, o controlador 310 pode determinar a altura de colheitadeira 320 em relação ao solo com base nos dados relacionados à distância recebidos a partir do(s) sensor(es) de radar 200, 200'.

[042] Deve ser reconhecido que o controlador 310 pode corresponder em geral a qualquer (quaisquer) dispositivo(s) baseado(s) em processador adequado(s), como um dispositivo de computação ou qualquer combinação de dispositivos de computação. Desse modo, em várias modalidades, o controlador 310 pode incluir um ou mais processador(es) 312 e dispositivo(s) de memória associado(s) 314 configurado(s) para executar uma variedade de funções implementadas pelo computador. Como utilizado na presente invenção, o termo "processador" se refere não apenas a circuitos integrados mencionados na técnica como sendo incluídos em um computador, mas também se refere a um controlador, um microcontrolador, um microcomputador, um controlador de lógica programável (PLC), um circuito integrado de aplicação específica e outros circuitos programáveis. Adicionalmente, o(s) dispositivo(s) de memória 314 do controlador 310 pode(m) compreender em geral elemento(s) de memória incluindo, porém, não limitados a mídia legível por computador (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM)), mídia não volátil legível por computador (por exemplo, uma memória flash), uma memória somente de leitura de compact disc (CD-ROM), um disco magneto-ótico (MOD), um digital versatile disc (DVD) e/ou outros elementos de memória adequados. Tal(is) dispositivo(s) de memória 314 pode(m) ser configurados em geral para armazenar instruções legíveis por computador adequadas que, quando implementadas pelo(s) processador(es) 312, configuram o controlador 310 para executar várias funções implementadas por computador, como a funcionalidade de processamento e/ou controle descrita na presente invenção.

[043] Deve ser reconhecido também que o controlador 310 pode ser configurado para fazer interface com e/ou ser incorporado em hardware e/ou software existente da colheitadeira 110 e/ou veículo agrícola 100. Em outras palavras, o controlador 310 pode ser uma unidade separada como parte do sistema revelado 300 e/ou ser integrado com a colheitadeira 110 e/ou veículo agrícola 100. Por exemplo, a colheitadeira 110 pode ter um controlador de colheitadeira dedicado que controla funções relacionadas à colheitadeira, específicas, e o controlador 310 pode estar na forma do controlador de colheitadeira dedicado ou ser incorporado como parte do controlador de colheitadeira dedicado.

[044] Em modalidades nas quais os dados a partir do(s) sensor(es) de radar 200, 200' são utilizados para monitorar a altura relativa 320 da colheitadeira 110, o sistema 300 mostrado na figura 3 pode ser configurado como um sistema de controle de altura de colheitadeira no qual o controlador 310 é configurado para controlar automaticamente a operação do cilindro de altura 121 (figura 1) e/ou o(s) cilindro(s) de inclinação 123 (figura 1) para ajustar o posicionamento vertical e/ou ângulo de inclinação da colheitadeira 110 em relação à superfície do solo 304. Especificamente, os sinais ou dados relacionados à distância fornecido(s) pelo(s) sensor(es) de radar 200, 200' podem ser utilizados como uma entrada de controle no controlador 3100 para controlar a operação do cilindro de altura 121 e/ou o(s) cilindro(s) de inclinação 123. Especificamente, os dados podem ser analisados pelo controlador 310 em combinação com a relação espacial conhecida entre o(s) sensor(es) de radar 200, 200' e a colheitadeira 110 para determinar uma(s) saída(s) de controle para controlar a operação dos cilindros 121, 123 que mantém a colheitadeira 110 na posição desejada em relação à superfície do solo 304.

[045] Deve ser reconhecido que, em várias modalidades, o controlador 310 pode ser configurado para controlar a operação dos cilindros 121, 123 por controlar automaticamente a operação de uma ou mais válvula(s) correspondente(s) (não mostradas) configurada(s) para regular o fornecimento de fluido (por exemplo, fluido hidráulico ou ar) a cada cilindro. Por exemplo, o controlador 310 pode ser acoplado a uma ou mais válvulas de controle de altura (não mostradas) para regular o fornecimento de fluido ao cilindro de altura 121 e uma ou mais válvulas de controle de inclinação (não mostradas) para regular o fornecimento de fluido para o(s) cilindro(s) de inclinação 123. Em tal modalidade, o controlador 310 pode ser configurado para transmitir saídas de controle adequadas (por exemplo, comandos atuais) para cada válvula de controle ajustar sua posição de válvula associada, desse modo permitindo que o controlador 310 varie o fornecimento de fluido para o(s) cilindro(s) correspondente(s) 121, 123 e, desse modo, controle automaticamente a retração/extensão de tal(tais) cilindro(s) 121, 123. Alternativamente, em modalidades nas quais os cilindros 121, 123 correspondem a acionadores acionados eletricamente (por exemplo, cilindros acionados por solenoide), o controlador 310 pode ser configurado para transmitir saídas de controle adequadas (por exemplo, comandos atuais) para cada solenoide associado para controlar automaticamente a retração/extensão do(s) cilindro(s) respectivo(s) 121, 123.

[046] Adicionalmente, deve ser reconhecido que, em modalidades alternativas, o controlador 310 pode ser configurado para controlar a operação de quaisquer outros componentes adequados da colheitadeira 110 com base nos dados recebidos a partir do(s) sensor(es) de radar 200, 200'. Por exemplo, os dados recebidos a partir do(s) sensor(es) de radar 200, 200' podem ser utilizados para controlar a operação da barra cortadora 113 e/ou do transportador 118 da colheitadeira 110. Além de tal controle baseado em colheitadeira (ou como uma alternativa ao mesmo), os dados recebidos a partir do(s) sensor(es) de radar 200, 200' podem ser utilizados pelo controlador 310 para controlar a operação de um ou mais componentes do veículo agrícola 100, como o motor principal 108 para ajustar a velocidade de solo do veículo 100.

[047] Essa descrição por escrito utiliza exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também permitir que qualquer técnico no assunto ponha em prática a invenção, incluindo fazer e utilizar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Tais outros exemplos pretendem estar compreendidos no escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais a partir das linguagens literais das reivindicações.

Claims

Carretel para uma colheitadeira configurado para uso com um veículo agrícola, o carretel sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender: Uma pluralidade das montagens de barra de ponta sustentadas em relação a um eixo rotacional do carretel, cada montagem de barra de ponta incluindo um membro de suporte de ponta e pluralidade de pontas acopladas ao membro de suporte de ponta; Um membro de suporte central se estendendo ao longo do eixo rotacional; e Pelo menos um membro de suporte radial acoplado ao membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta e sendo configurado para suportar a pluralidade de montagens de barra de ponta em relação ao membro de suporte central; Em que o membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta é formado de um ou mais materiais transparentes a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de pontas e o membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta são formados ambos de um ou mais materiais transparentes a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais materiais transparentes a radar compreende um primeiro tipo de material transparente a radar e um segundo tipo de material transparente a radar, em que a pluralidade de pontas de cada montagem de barra de ponta é formada do primeiro tipo de material transparente a radar e o membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta é formado do segundo tipo de material transparente a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro tipo de material transparente a radar compreende um material de polímero transparente a radar e o segundo tipo de material transparente a radar compreende um material compósito transparente a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um do membro de suporte central ou pelo menos um membro de suporte radial é formado também a partir de um ou mais materiais transparentes a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um membro de suporte radial é formado também a partir de um ou mais materiais transparentes a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de suporte central é formado também de um ou mais materiais transparentes a radar.
Carretel, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais materiais transparentes a radar têm uma constante dielétrica menor que 30 e uma tangente de perda menor que 0,20.
Carretel, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais materiais transparentes a radar têm uma constante dielétrica menor que 10 e uma tangente de perda menor que 0,10.
Colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola, a colheitadeira sendo CARACTERIZADA pelo fato de compreender: Uma armação; e Um carretel giratório em relação à armação em torno de um eixo rotacional, o carretel compreendendo: Uma pluralidade de pontas; uma pluralidade de componentes de suporte de ponta configurados para sustentar a pluralidade de pontas em relação ao eixo rotacional, a pluralidade de componentes de suporte de ponta compreendendo: Um membro de suporte central se estendendo ao longo do eixo rotacional; Uma pluralidade de membros de suporte de ponta separados radialmente a partir do membro de suporte central, com cada membro de suporte de ponta sendo acoplado a um subconjunto da pluralidade de pontas; e Pelo menos um membro de suporte radial acoplado à pluralidade de membros de suporte e sendo configurado para sustentar a pluralidade de membros de suporte de ponta em relação ao membro de suporte central; Em que pelo menos um da pluralidade de componentes de suporte de ponta é formado de um ou mais materiais transparentes a radar.
Sistema para detectar um ou mais parâmetros associados a uma colheitadeira configurada para uso com um veículo agrícola, o sistema sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender: Um componente de colheitadeira; e um sensor de radar sustentado em relação ao componente de colheitadeira e tendo um campo de visão ao longo do qual o sensor de radar é configurado para transmitir ondas de rádio para reflexão a partir de uma superfície; Em que: Pelo menos uma porção do componente de colheitadeira é posicionado no campo de visão do sensor de radar ou passa através do campo de visão do sensor de radar; e pelo menos uma porção do componente de colheitadeira é formado de um ou mais materiais transparentes a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente de colheitadeira compreende um carretel giratoriamente em torno de um eixo rotacional.
Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o carretel compreende uma pluralidade de montagens de barra de ponta sustentadas em relação ao eixo rotacional, com cada montagem de barra de ponta passando através do campo de visão do sensor de radar com rotação do carretel em torno do eixo rotacional, a pluralidade de montagens de barra de ponta sendo formadas de um ou mais materiais transparentes a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o carretel compreende ainda um membro de suporte central se estendendo ao longo do eixo rotacional, o membro de suporte central sendo formado de um ou mais materiais transparentes a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o carretel compreende ainda um membro de suporte central se estendendo ao longo do eixo rotacional, o membro de suporte central sendo formado de um ou mais materiais transparentes a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que cada montagem de barra de ponta compreende um membro de suporte de ponta e uma pluralidade de pontas acopladas ao membro de suporte de ponta e em que um ou mais materiais transparentes a radar compreende um primeiro tipo de material transparente a radar e um segundo tipo de material transparente a radar, a pluralidade de pontas de cada montagem de suporte de ponta sendo formada do primeiro tipo de material transparente a radar e o membro de suporte de ponta de cada montagem de barra de ponta sendo formado do segundo tipo de material transparente a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro tipo de material transparente a radar compreende um material de polímero transparente a radar e o segundo tipo de material transparente a radar compreende um material compósito transparente a radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais materiais transparentes a radar têm uma constante dielétrica menor que 30 e uma tangente de perda menor que 0,20.
Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um controlador acoplado comunicativamente ao sensor de radar, o controlador sendo configurado para monitorar um ou mais parâmetros associados à colheitadeira com base em dados recebidos a partir do sensor de radar.
Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para controlar uma operação de um ou mais componentes associados à colheitadeira com base em um ou mais parâmetros monitorados