BR102021021798A2

BR102021021798A2 - Sistema de controle para uma colheitadeira

Info

Publication number: BR102021021798A2
Application number: BR102021021798-7A
Authority: BR
Inventors: Paul I. Craig; Bryan E. Dugas
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-08-02
Also published as: US20220232772A1

Abstract

SISTEMA DE CONTROLE PARA UMA COLHEITADEIRA. Um sistema de controle para uma colheitadeira tendo um sistema de descarga de resíduo operável para ejetar resíduos de cultura de acordo com um parâmetro de descarga de resíduo ajustável, o sistema de controle incluindo um processador, uma memória, uma interface homemmáquina, e um sensor configurado para detectar pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade. O sistema de controle é configurado para receber o sinal do sensor, receber uma entrada de operador correspondente a uma estratégia de gerenciamento de resíduo desejada selecionada a partir de pelo menos uma primeira estratégia de gerenciamento de resíduo e uma segunda estratégia de gerenciamento de resíduo, e ajustar o parâmetro de descarga de resíduo com base na estratégia de gerenciamento de resíduo desejada e em pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade detectada.

Description

SISTEMA DE CONTROLE PARA UMA COLHEITADEIRA

FUNDAMENTOS

[001] A presente descrição refere-se a uma colheitadeira para colher material.

SUMÁRIO

[002] Em um aspecto, a descrição provê um sistema de controle para uma colheitadeira tendo um sistema de descarga de resíduo operável para ejetar resíduos de cultura de acordo com um parâmetro de descarga de resíduo ajustável, o sistema de controle incluindo um processador, uma memória, uma interface homem-máquina, e um sensor configurado para detectar pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade. O sistema de controle é configurado para receber o sinal do sensor, receber uma entrada de operador correspondente a uma estratégia de gerenciamento de resíduo desejada selecionada a partir de pelo menos uma primeira estratégia de gerenciamento de resíduo e uma segunda estratégia de gerenciamento de resíduo, e ajustar o parâmetro de descarga de resíduo com base na estratégia de gerenciamento de resíduos desejada e em pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade detectada.

[003] Em outro aspecto, a descrição provê uma colheitadeira. A colheitadeira inclui uma entrada configurada para receber cultura, uma lâmina configurada para cortar a cultura em rebolo e matéria vegetal estranha, e um sistema de limpeza. O sistema de limpeza é configurado para no geral distinguir rebolo e matéria vegetal estranha, de modo que o rebolo seja direcionado para um transportador configurado para descarregar rebolo em um veículo, e matéria vegetal estranha é ejetada através de uma coifa como resíduo, em que a coifa é móvel para controlar uma direção de ejeção de resíduo. A colheitadeira também inclui um sensor configurado para detectar pelo menos um dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade. A colheitadeira também inclui um sistema de controle incluindo um processador, uma memória e uma interface homem-máquina. O sistema de controle é configurado para receber o sinal do sensor e programado para mover a coifa com base em pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade detectada.

[004] Em outro aspecto, a descrição provê uma colheitadeira. A colheitadeira inclui uma entrada configurada para receber cultura, uma lâmina configurada para cortar a cultura em rebolo e matéria vegetal estranha, e um sistema de limpeza. O sistema de limpeza é configurado para de uma maneira geral distinguir rebolo e matéria vegetal estranha, de modo que matéria vegetal estranha seja ejetada da colheitadeira como resíduo e o rebolo seja direcionado para um transportador configurado para descarregar rebolo em um veículo. A taxa de descarga de resíduo é ajustável. A colheitadeira também inclui um sensor configurado para detectar pelo menos um dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade. A colheitadeira também inclui um sistema de controle incluindo um processador, uma memória e uma interface homem-máquina. O sistema de controle é configurado para receber o sinal do sensor e programado para ajustar a taxa de descarga de resíduo com base em pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade detectada.

[005] Outros aspectos da descrição serão evidenciados pela consideração da descrição detalhada e desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de uma colheitadeira.

[007] A FIG. 2 é uma vista lateral da colheitadeira da FIG. 1 com porções removidas.

[008] A FIG. 3 é uma vista lateral em seção transversal parcial da colheitadeira da FIG. 1.

[009] A FIG. 4 é uma vista de topo da colheitadeira da FIG. 1.

[0010] A FIG. 5 é uma vista de topo adicional da colheitadeira da FIG. 1 ilustrando um perfil de resíduo.

[0011] A FIG. 6 é um diagrama esquemático ilustrando um sistema de controle da colheitadeira da FIG. 1.

[0012] A FIG. 7 é um fluxograma ilustrando um modo de operação da colheitadeira da FIG. 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Antes de qualquer implementação da descrição ser explicada em detalhes, deve-se entender que a descrição não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo de componentes apresentados na seguinte descrição ou ilustrados nos desenhos seguintes. A descrição é capaz de suportar outras implementações e de ser praticada ou realizada de várias maneiras.

[0014] A FIG. 1 ilustra uma colheitadeira 10, como uma colheitadeira de cana-de-açúcar, configurada para colher cultura de um campo 14, e um veículo 16 (FIG. 4) para reter a cultura colhida. A colheitadeira 10 ilustrada inclui uma armação principal 20 apoiada em rodas 24 que engatam o campo 14 a fim de mover a colheitadeira 10 através do campo 14 em uma direção de deslocamento 28 (FIG. 2). Em algumas implementações, as rodas 24 podem incluir esteiras contínuas 26 ou outros dispositivos de tração. Uma cabine de operador 32 é montada na armação 20 acima de um aparelho de força motriz 36, como um motor. O aparelho de força motriz 36 pode ser um motor de combustão interna ou outro dispositivo como esse para prover força motriz. A colheitadeira 10 inclui um acelerador 40 para controlar a velocidade do aparelho de força motriz 36 e dessa forma uma velocidade da colheitadeira 10 (também referida como a velocidade de colheitadeira). Adjacente ao aparelho de força motriz 36 está uma área de troca de calor 44. A colheitadeira 10 inclui um par de elevadores de cultura 52 montado na frente da armação 20, definindo uma entrada 56 para receber a cultura.

[0015] A FIG. 2 ilustra uma vista lateral da colheitadeira 10 com porções removidas. Os elevadores de cultura 52 cooperam com um rolo tombador 60 e um cortador basal 64 para remover a cultura do campo 14. Os rolos de alimentação 68 são dispostos dentro da entrada 56 para alimentar a cultura do campo 14 na colheitadeira 10. Os rolos de alimentação 68 operam a uma velocidade de alimentação. A colheitadeira 10 inclui adicionalmente um picador 76 e um sistema de limpeza 78 (também referido no presente documento como sistema de descarga de resíduo) incluindo um separador primário 80 e/ou um separador secundário 88. A colheitadeira 10 também inclui um transportador 84 (também referido no presente documento como um elevador) conectando o separador primário 80 e o separador secundário 88.

[0016] A FIG. 3 ilustra o picador 76 e o sistema de limpeza 78 em mais detalhes. O picador 76 está disposto adjacente aos rolos de alimentação 68 para cortar a cultura. O picador 76 pode incluir um conjunto de tambores de picador 92 acionados por um motor. Os tambores de picador 92 incluem uma lâmina 96 para cortar os talos de cultura. Em uma implementação, o picador 76 pode incluir cortadores de tambor contrarrotativos com lâminas sobrepostas. Em outras implementações, o picador 76 pode incluir qualquer lâmina ou lâminas adequadas para cortar os talos de cultura. O picador 76 corta os talos de cultura, referidos como cana C, em rebolo de cultura B, que inclui pedaços do talo. A cultura também inclui sujeira, folhas, raízes e outra matéria vegetal, que são coletivamente referidas no presente documento como matéria vegetal estranha. O picador 76 opera a uma velocidade do picador, que pode ser ajustada para alterar o tamanho e o peso dos pedaços de cultura picados resultantes. O picador 76 direciona um fluxo da cultura cortada, incluindo rebolo de cultura B e matéria vegetal estranha, para o sistema de limpeza 78 e especificamente para o separador primário 80.

[0017] O sistema de limpeza 78 é de uma maneira geral configurado para distinguir o rebolo B e a matéria vegetal estranha. (A matéria vegetal estranha pode ser referida no presente documento como resíduo, especialmente quando ejetada pelo sistema de limpeza 78). O sistema de limpeza 78 é de uma maneira geral operável a uma velocidade de limpeza ajustável. O separador primário 80 é acoplado aa armação 20 e disposto à jusante do picador 76 para receber a cultura cortada do picador 76. O separador primário 80 de uma maneira geral separa a matéria vegetal estranha do rebolo de cultura B por meio de qualquer mecanismo adequado para limpar o cultura cortada, como um ventilador, uma fonte de ar comprimido, um ancinho, um agitador ou qualquer outro mecanismo que distingue vários tipos de partes de cultura por peso, tamanho, formato, etc., a fim de separar matéria vegetal estranha de rebolo de cultura. Na implementação ilustrada, o separador primário 80 inclui um ventilador primário 108 acionado a uma velocidade do ventilador primário por um motor primário 116. A velocidade do ventilador primário pode ser variada controlando o motor primário 116. Dessa forma, na implementação ilustrada, a velocidade de limpeza pode incluir a velocidade do ventilador primário; entretanto, em outras implementações, a velocidade de limpeza pode incluir a velocidade do ar (por exemplo, de ar comprimido liberado ou qualquer outro ar pressurizado), velocidade do ancinho, velocidade do agitador, etc. O separador primário 80 inclui adicionalmente uma câmara de limpeza primária 120 de uma maneira geral definida por um alojamento de limpador primário 124.

[0018] Conforme ilustrado nas FIGS. 3-5, o separador primário 80 inclui uma coifa primária 128 acoplada à armação principal 20. A coifa primária 128 pode ter um formato de domo, ou outro formato adequado, e inclui uma abertura primária 132 (também referida no presente documento como primeira saída) angulada para fora da colheitadeira 10 e ligeiramente voltada para baixo em direção ao campo 14. A coifa direciona matéria vegetal estranha separada através da abertura primária 132 para o exterior da colheitadeira, de volta para o campo 14. A matéria vegetal estranha separada que é direcionada através da abertura primária 132 e ejetada de volta no campo 14 é referida como resíduo primário 136. Em algumas implementações, o separador primário 80 inclui um triturador primário 140 que tritura o resíduo em pedaços menores, que pode ser seletivamente ativado por um operador. A cultura separada, incluindo basicamente rebolo de cultura B, é depositada em uma cesta 144 disposta abaixo do separador primário 80. A coifa primária 128 é montada rotacionalmente na armação e rotacionável em uma faixa que se estende de uma primeira posição até uma segunda posição. Na primeira posição, a coifa primária 128 é orientada de modo que a abertura primária 132 seja direcionada a um ângulo A1 de +161 graus a partir da direção de deslocamento 28 da colheitadeira 10. Na segunda posição, mostrada em linhas tracejadas na FIG. 4, a coifa primária 128 é orientada de modo que a abertura primária 132 seja direcionada a um ângulo A2 de -161 graus (+199 graus) a partir da direção de deslocamento 28 da colheitadeira 10. Dessa forma, a coifa primária 128 tem uma faixa de 38 graus. A coifa primária 128 é infinitamente ajustável para uma primeira posição angular predeterminada, que pode incluir qualquer posição da primeira posição até a segunda posição. Em outras implementações, os ângulos A1 e A2 podem ter qualquer outro valor adequado, de modo que a coifa primária 128 seja rotacionável dentro de qualquer faixa angular adequada, como uma faixa de cerca de 38 graus (+/- 5 graus), cerca de 50 graus (+/- 5 graus), cerca de 70 graus (+/- 5 graus), cerca de 90 graus (+/- 5 graus), cerca de 120 graus (+/- 5 graus), cerca de 180 graus (+/- 5 graus), ou mais ou menos do que essas faixas.

[0019] Com referência às FIGS. 4-5, o transportador 84 é acoplado a uma traseira da armação 20 para receber a cultura separada da cesta 144. O transportador 84 estende-se ao longo de um eixo do transportador 160 (FIG. 4) da traseira da colheitadeira 10 e termina em uma abertura de descarga 164 (também aqui referida como uma segunda saída) elevada a uma altura adequada para descarregar cultura limpa no veículo 16. O transportador 84 é montado rotacionalmente na armação 20. O transportador 84 é rotacionável pelo menos de uma primeira posição para uma segunda posição. Na primeira posição (FIG. 4), o eixo do transportador 160 estende-se em um ângulo de + 98 graus a partir da direção de deslocamento 28 da colheitadeira. Na segunda posição (FIG. 5), o eixo do transportador 160 estende-se em um ângulo de -98 graus (+ 278 graus) a partir da direção de deslocamento 28 da colheitadeira. Portanto, o transportador 84 tem uma faixa de movimento de 164 graus. O transportador 84 é infinitamente ajustável para uma segunda posição angular predeterminada, que pode incluir qualquer posição da primeira até a segunda posição. Em outras implementações, o eixo do transportador 160 pode ter qualquer outra faixa adequada de movimento/ângulos em relação à direção de deslocamento 28.

[0020] Com referência novamente às FIGS. 3-5, o separador secundário 88 está disposto adjacente à abertura de descarga 164 para limpar a cultura uma segunda vez antes que ela seja descarregada no veículo 16. O separador secundário 88 pode incluir um ventilador, uma fonte de ar comprimido, um ancinho, um agitador, ou outro dispositivo adequado. Na implementação ilustrada, o separador secundário 88 inclui um ventilador secundário 180 acionado a uma velocidade do ventilador secundário por um motor secundário 188. A velocidade do ventilador secundário pode ser variada controlando o motor secundário 188. Dessa forma, na implementação ilustrada, a velocidade de limpeza pode incluir a velocidade do ventilador secundário; entretanto, em outras implementações, a velocidade de limpeza pode incluir a velocidade do ar (por exemplo, de ar comprimido liberado ou qualquer outro ar pressurizado), velocidade do ancinho, velocidade do agitador, etc. O separador secundário 88 inclui uma câmara de limpeza secundária 192 definida por um alojamento de limpador secundário 196. O alojamento do limpador secundário 196 inclui uma coifa secundária 200 tendo uma abertura secundária 204. A coifa secundária 200 está rotacionalmente conectada à extremidade do transportador 84, de modo que a coifa secundária 200 é rotacionável 360 graus e é infinitamente ajustável a uma terceira posição angular predeterminada, que pode incluir qualquer posição na faixa de rotação. Em outras implementações, a coifa secundária 200 pode ter qualquer faixa adequada de rotação. O limpador de cultura secundária é operável de modo que matéria vegetal estranha adicional seja descarregada através da abertura secundária 204, e a cultura separada restante seja descarregada através da abertura de descarga 164 e no veículo 16. A matéria vegetal estranha adicional descarregada através da abertura secundária 204 é referida como resíduo secundário 212. Em algumas implementações, o separador secundário 88 inclui um triturador secundário 216 que tritura o resíduo em pedaços menores, que podem ser ativados seletivamente pelo operador.

[0021] Com referência à FIG. 5, o resíduo primário 136 é ejetado pela abertura primária 132 e é disperso através do campo 14. A área coberta pelo resíduo primário ejetado 136 é aproximadamente representada por uma zona de resíduo primário 220. A concentração do resíduo ejetado pode variar dentro da zona de resíduo primário 220. A zona de resíduo primário 220 inclui uma primeira subzona 224 e uma segunda subzona 228. A primeira subzona 224 cobre porções da zona de resíduo primário 220 com maiores concentrações de resíduo. A segunda subzona 228 cobre porções da zona de resíduo primário 220 com menores concentrações de resíduo. O separador primário 80 pode ejetar o resíduo primário 136 a uma taxa de descarga primária. O resíduo secundário 212 é ejetado pela abertura secundária 204 e é disperso através do campo 14. A área coberta pelo resíduo secundário ejetado 212 é aproximadamente representada por uma zona de resíduo secundário 236. A concentração do resíduo secundário ejetado 212 pode variar dentro da zona de resíduo secundário 236, que inclui uma terceira subzona 240 e uma quarta subzona 244. A terceira subzona 240 cobre porções da zona de resíduo secundário 236 com maiores concentrações de resíduo. A quarta subzona 244 cobre porções da zona de resíduo secundário 236 com menores concentrações de resíduo. O separador secundário 88 pode ejetar o resíduo secundário 212 a uma taxa de descarga secundária. Uma vez que o resíduo foi ejetado pela colheitadeira, idealmente, a maior parte do resíduo vai para o campo 14. É indesejável que o resíduo termine no veículo 16 ou na colheitadeira 10, o que então exigiria uma limpeza adicional. Em alguns casos, é benéfico espalhar o resíduo em uma grande área para aumentar a facilidade de reincorporação do resíduo no campo 14. Em alguns casos, é desejável concentrar o resíduo em uma pequena área para aumentar a facilidade de coleta do resíduo e transporte para outro lugar.

[0022] O tamanho, a forma e a posição da zona de resíduo primário 220 e da zona de resíduo secundário 236 são dependentes de vários parâmetros de colheitadeira, incluindo, mas não se limitando a, a primeira posição angular predeterminada (também referida no presente documento como a orientação da coifa primária), a segunda posição angular predeterminada (também referida no presente documento como posição do transportador), a terceira posição angular predeterminada (também referida no presente documento como orientação da coifa secundária), a velocidade da colheitadeira, a direção de deslocamento 28 da colheitadeira, a taxa de descarga primária, a taxa de descarga secundária e o tamanho e peso da matéria vegetal estranha ejetada. Em algumas implementações, a taxa de descarga primária e a taxa de descarga secundária podem ser quantificadas como um volume de resíduo ejetado por unidade de tempo. Em outras implementações, as taxas de descarga primária e secundária poderiam ser expressas como qualquer medida adequada de resíduo ejetado. A taxa de descarga primária pode ser uma função da velocidade do ventilador primário, bem como da velocidade da colheitadeira, da velocidade do picador e/ou da velocidade de alimentação. Similarmente, a taxa de descarga secundária pode ser uma função da velocidade do ventilador secundário, bem como da velocidade da colheitadeira, da velocidade do picador e/ou da velocidade de alimentação.

[0023] A colheitadeira 10 inclui uma rede de sensores de colheitadeira 252 incluindo uma pluralidade de sensores configurados para detectar um estado atual de cada parâmetro de colheitadeira. Por exemplo, a colheitadeira 10 pode incluir um sensor de posição do transportador 256, um sensor de orientação da coifa primária 260 e um sensor de orientação da coifa secundária 264, configurados para detectar uma posição atual do respectivo componente. A colheitadeira 10 pode incluir um sensor de velocidade da colheitadeira 268 e um sensor de direção da colheitadeira 272, como um sistema de navegação a bordo (por exemplo, um receptor de sistema de posicionamento global, que pode incluir sinais de correção diferencial e/ou um módulo de compensação de terreno) ou outro sensor adequado. A colheitadeira 10 pode usar um sensor de velocidade do ventilador primário 276 e um sensor de pressão do motor primário 280, além do sensor de velocidade da colheitadeira 268 para ajudar a calcular a taxa de descarga primária. A colheitadeira 10 pode usar um sensor de velocidade do ventilador secundário 284 e um sensor de pressão do motor secundário 288 para ajudar a calcular a taxa de descarga secundária.

[0024] Além dos parâmetros da colheitadeira, o tamanho, a forma e a posição da zona de resíduo primário 220 e da zona de resíduo secundário 236 são dependentes de parâmetros ambientais, incluindo, mas não se limitando a direção do vento, velocidade do vento e umidade do ar. Referindo-se novamente às FIGS. 1-2, a colheitadeira 10 inclui um sistema de sensor ambiental 292. Na implementação ilustrada, o sistema de sensor ambiental 292 é montado em cima da cabine do operador 32. Em outras implementações, o sistema de sensor ambiental 292 pode ser posicionado em qualquer lugar na colheitadeira 10 adequado para sensorear os parâmetros ambientais. O sistema de sensor ambiental 292 está configurado para detectar um conjunto de condições ambientais de um ambiente em torno da colheitadeira. Em algumas implementações, o sistema de sensor ambiental 292 pode incluir uma estação meteorológica. Em algumas implementações, o sistema de sensor ambiental 292 pode incluir uma série de sensores, cada um configurado para sensorear um parâmetro ambiental diferente. Por exemplo, o sistema de sensor ambiental 292 pode incluir um sensor de velocidade do vento 344 (por exemplo, um anemômetro que pode medir a velocidade do vento e/ou direção do vento), um sensor de direção do vento 348 (por exemplo, cata-vento), um termômetro 350, um sensor de umidade 352, e/ou qualquer outro instrumento ou combinação de instrumentos adequados para detectar as condições ambientais e qualquer combinação dos citados. Em algumas implementações, o sistema de sensor ambiental 292 pode incluir um dispositivo de comunicação que recebe informações a respeito das condições ambientais a partir de uma estação meteorológica localizada em outro lugar, em vez de sensorear diretamente as condições. Em algumas implementações, o sensor de umidade 352 pode ser disposto em outras localizações sobre ou dentro da colheitadeira, como na cesta 144, ou qualquer outro local adequado informativo de um nível de umidade da cultura.

[0025] Conforme ilustrado na FIG. 6, a colheitadeira 10 inclui um sistema de controle 300 incluindo um controlador 304 tendo um processador programável 308 (por exemplo, um microprocessador, um microcontrolador ou outro dispositivo programável adequado), uma memória 312 e uma interface homem-máquina 316. A memória pode incluir, por exemplo, uma área de armazenamento de programa 320 e uma área de armazenamento de dados 324. A área de armazenamento de programa 320 e a área de armazenamento de dados 324 podem incluir um tipo ou combinações de diferentes tipos de memória, como memória apenas de leitura (“ROM”), memória de acesso aleatório (“RAM”) (por exemplo, RAM dinâmica [“DRAM”] , DRAM síncrona [“SDRAM”] , etc.), memória apenas de leitura programável apagável eletricamente (“EEPROM”), memória flash, um disco rígido, um cartão SD ou outros dispositivos de memória magnéticos, ópticos, físicos e eletrônicos adequados ou outras estruturas de dados. O sistema de controle 300 pode incluir programação, como algoritmos e/ou redes neurais. O sistema de controle 300 também pode, ou alternativamente, incluir circuitos integrados e/ou dispositivos analógicos, por exemplo, transistores, comparadores, amplificadores operacionais, etc., para executar a lógica, algoritmos e sinais de controle descritos no presente documento.

[0026] A interface homem-máquina 316 pode incluir um painel de exibição 328 e um painel de controle 332. O painel de exibição 328 pode transmitir informação visual e/ou de áudio a um operador. Por exemplo, o painel de exibição 328 pode incluir uma tela, uma tela sensível ao toque, um ou mais alto-falantes, etc. O painel de controle 332 é configurado para receber entrada de operador. Por exemplo, o painel de controle 332 pode incluir botões, diais, uma tela sensível ao toque (que pode ser a mesma tela sensível ao toque que provê o painel de exibição ou uma tela sensível ao toque diferente), um computador pessoal, um dispositivo móvel ou semelhante, com o qual um operador pode inserir definições, preferências, comandos, etc. para controlar a colheitadeira.

[0027] O sistema de controle 300 inclui uma pluralidade de entradas 336 e saídas 340 para vários componentes, como ilustrado na FIG. 6. O controlador 304 é configurado para prover sinais de controle às saídas e receber sinais (por exemplo, sinais de dados do sensor, sinais de entrada do usuário, etc.) das entradas 336. Os sinais, na forma usada no presente documento, podem incluir sinais eletrônicos (por exemplo, por circuito ou fio), sinais sem fio (por exemplo, por satélite, internet, tecnologia de telecomunicações móveis, uma frequência, um comprimento de onda, Bluetooth®) ou semelhantes. As entradas 336 podem incluir a rede de sensor de colheitadeira 252 e o sistema de sensor ambiental 292. Especificamente, as entradas 336 podem incluir, o sensor de posição do transportador 256, o sensor de orientação da coifa primária 260, o sensor de orientação da coifa secundária 264, o sensor de velocidade da colheitadeira 268, o sensor de direção da colheitadeira 272, o sensor de velocidade do ventilador primário 276, o sensor de velocidade do ventilador secundário 284, o sensor de pressão do motor primário 280, o sensor de pressão do motor secundário 288, o sensor de velocidade do vento 344, o sensor de direção do vento 348, o sensor de umidade 352, o tamanho de partícula 353 e o peso de partícula 354 como inserido pelo operador ou estimado usando a velocidade do cortador e velocidade de alimentação e o estado 357 do triturador de resíduo primário 140 e o status 358 do triturador de resíduo secundário 216. Em algumas implementações, as entradas 336 também podem incluir um sensor de imagem 356, como uma câmera montada por cima da colheitadeira. A câmera pode ser uma câmera bidimensional ou uma câmera tridimensional. As entradas 336 não estão limitadas às listadas e podem incluir outros componentes descritos no presente documento, bem como outros componentes não descritos no presente documento. As saídas 340 podem incluir um parâmetro de descarga de resíduo ajustável. O parâmetro de descarga de resíduo ajustável pode incluir, mas não está limitado a, uma velocidade de descarga de resíduo, como um ajuste de velocidade do ventilador primário 360 ou um ajuste de velocidade do ventilador secundário 368, ou uma direção de descarga de resíduo, como um ajuste de orientação da coifa primária 364 ou um ajuste de orientação da coifa secundária 372. As saídas 340 podem incluir outros componentes descritos no presente documento, bem como outros componentes não descritos no presente documento.

[0028] O sistema de controle 300 é configurado para calcular o resíduo descarregado e otimizar os parâmetros da colheitadeira para atender a um conjunto de exigências definido pelo operador. O resíduo descarregado é representado de forma geral por um perfil de resíduo, que é uma combinação tanto da zona de resíduo primário 220 quanto da zona de resíduo secundário 236. O perfil de resíduo pode incluir a área coberta por resíduo e a concentração de resíduo em cada ponto dentro da área. O sistema de controle 300 é configurado para receber o conjunto de exigências do operador por meio da interface homem-máquina 316. Em algumas implementações, as exigências podem ser posições da coifa específicas, posição do transportador e velocidades do ventilador. Em algumas implementações, as exigências podem ser comunicadas como parte de um modo de operação. Por exemplo, o operador pode ter uma escolha entre três modos de operação (que também podem ser referidos no presente documento como estratégias de gerenciamento de resíduos), tal como um primeiro modo (ou uma primeira estratégia de gerenciamento de resíduos), um segundo modo (ou um segundo gerenciamento de resíduos estratégia), e um terceiro modo (ou uma terceira estratégia de gerenciamento de resíduos). Em outras implementações, o operador pode ter uma escolha entre qualquer número de modos de operação, como dois, quatro ou mais. O controlador 304 pode receber entrada de operador correspondente à estratégia de gerenciamento de resíduo desejada. Cada modo pode incluir um conjunto de exigências de modo. As exigências de modo podem ser expressas como áreas que devem ser mantidas sem detritos, como resíduos, direcionando resíduo com relação a uma área (por exemplo, tamanho, formato, direção, localização, concentração, etc.) ou como valores operacionais máximos ou mínimos.

[0029] A primeira estratégia de gerenciamento de resíduos inclui manter os resíduos no geral fora de uma primeira área, como o corpo principal da colheitadeira 10. Por exemplo, no primeiro modo, o sistema de controle 300 pode no geral priorizar a limpeza da máquina. As exigências de modo podem ser expressas como uma área que corresponde a uma pegada da colheitadeira 10, onde a área deve ser evitada, por exemplo, resíduo deve ser mantido fora de forma geral.

[0030] A segunda estratégia de gerenciamento de resíduos inclui manter os resíduos de uma maneira geral fora uma segunda área, como a área de troca de calor 44. Por exemplo, no segundo modo, o sistema de controle 300 pode priorizar manter os resíduos de forma geral fora da área de troca de calor 44, por exemplo, de uma maneira geral sem resíduos. As exigências de modo podem ser expressas como uma área associada ao aparelho de força motriz 36 e à ventilação de admissão do aparelho de força motriz que devem ser mantidos de uma maneira geral sem resíduos.

[0031] A terceira estratégia de gerenciamento de resíduos inclui direcionar os resíduos com relação a uma terceira área, como uma área do solo (campo 14) em torno da colheitadeira 10. Por exemplo, no terceiro modo, o operador pode indicar um tamanho ou formato ideal do resíduo descarregado definindo a terceira área, ou identificar a terceira área como um local alvo no campo 14 para o resíduo descarregado, ou indicar uma concentração desejada de resíduo dentro da terceira área, ou qualquer outro parâmetro com relação à terceira área (por exemplo, perfil de resíduo) na qual o resíduo é descarregado. As exigências de modo podem ser expressas como um tamanho máximo ou mínimo do perfil de resíduo ou como uma concentração máxima ou mínima do perfil de resíduo. Em algumas implementações, modos adicionais ou alternativos são possíveis. Em alguns ou todos os modos, pode ser desejável inibir o resíduo de termine dentro ou sobre o veículo 16 com o rebolo de cultura limpo B. O sistema de controle 300 pode ser configurado para calcular uma área associada a uma pegada do veículo 16. O sistema de controle 300 pode usar o sensor de imagem 356 para determinar a posição do veículo 16, ou ela pode ser comunicada ao sistema de controle 300 de outras maneiras.

[0032] O sistema de controle 300 é configurado para estimar o perfil de resíduo do resíduo descarregado pelo separador primário 80 e separador secundário 88. O controlador 304 é programado para derivar um perfil de resíduo atual a partir das entradas 336, incluindo a rede de sensor de colheitadeira 252 e o sistema de sensor ambiental 292. O perfil de resíduo atual inclui uma zona de resíduo primário estimada 220 e uma zona de resíduo secundário estimada 236. Em algumas implementações, o sensor de imagem 356 pode ser usado para confirmar o perfil de resíduo atual calculado.

[0033] O sistema de controle 300 é configurado para calcular e produzir um ou mais ajustes, dados o perfil de resíduo atual e as exigências de modo. O controlador 304 é configurado para ajustar o parâmetro de descarga de resíduo com base na estratégia de gerenciamento de resíduo desejada e na velocidade do vento, direção do vento e/ou umidade detectada. O ajuste pode ser uma mudança na orientação da coifa primária 128 ou da coifa secundária 200, ou pode ser uma mudança na taxa de descarga de resíduo, por exemplo, na velocidade do ventilador primário 108 ou do ventilador secundário 180 ou outro parâmetro relacionado descrito acima. Em algumas implementações, o ajuste pode ser em outros parâmetros da colheitadeira, como a posição do transportador 84, a velocidade da colheitadeira, a velocidade do picador ou a velocidade de alimentação. O sistema de controle 300 pode ser programado para mover a coifa primária 128 ou a coifa secundária 200 para mudar a direção de descarga de resíduo com base na velocidade do vento 344, direção do vento 348 e/ou umidade 352 detectada. O sistema de controle 300 é configurado para mover adicionalmente a coifa primária 128 e/ou a coifa secundária 200 em resposta à estratégia de gerenciamento de resíduos.

[0034] Uma vez que os ajustes tenham sido executados, o sistema de controle 300 é configurado para retornar ao início (vide FIG. 7, descrita em mais detalhes a seguir). Em virtude de os fatores ambientais, como a velocidade do vento e a direção do vento, estarem mudando constantemente, o sistema de controle 300 é configurado para repetir o processo indefinidamente.

[0035] A FIG. 7 ilustra um fluxograma de um método de exemplo 600 para gerenciar a descarga de resíduo. Conforme indicado pelo bloco 601, o controlador 304 é configurado para receber as exigências de modo a partir da interface homem-máquina 316. Conforme indicado pelo bloco 602, o controlador 304 é configurado para receber entradas atuais 336 incluindo os sinais dos sensores na rede de sensores da colheitadeira 252 e no sistema de sensor ambiental 292. Conforme indicado pelo bloco 603, o controlador 304 é programado para calcular um perfil de resíduo atual com base nas entradas 336. Conforme indicado pelo bloco 604, o controlador 304 é programado para comparar o perfil de resíduo atual com as exigências de modo. Com base na comparação, e conforme indicado no bloco 605, o controlador 304 é configurado para ajustar um ou mais parâmetros do sistema. Em algumas implementações, é desejável armazenar uma ou mais das entradas 336, o perfil de resíduo atual e os ajustes. Nessas implementações, o método pode incluir uma etapa adicional, conforme indicado pelo bloco 606, na qual o controlador 304 é configurado para armazenar os dados na memória 312. O método é configurado para repetir indefinidamente.

[0036] Em um exemplo de operação, o usuário configura a colheitadeira 10 para operar no primeiro modo, priorizando a limpeza da colheitadeira. O controlador 304 recebe as entradas 336 incluindo sinais da rede de sensores da colheitadeira 252 e do sistema de sensor ambiental 292. A velocidade da colheitadeira é 8 km/h (5 MPH), a direção da colheitadeira é Norte, a posição do transportador é +74 graus da direção de deslocamento 28, o a orientação da coifa primária é +10 graus da direção de deslocamento 28, a orientação da coifa secundária é +16 graus com relação ao eixo do transportador 160, a velocidade do vento é de 16 km/h (10 MPH) e a direção do vento é Nordeste. O controlador 304 gera um perfil de resíduo atual. O perfil de resíduo atual se sobrepõe à pegada da colheitadeira. Especificamente, a zona de resíduo primário 220 se sobrepõe à traseira da colheitadeira. O controlador 304 aumenta a velocidade do ventilador primário em 5 por cento. O controlador 304 recalcula o perfil de resíduo atual com base nas entradas 336 atualizadas. A zona de resíduo primário 220 não se sobrepõe mais à pegada da colheitadeira, de modo que nenhum ajuste é feito. O controlador 304 continua repetindo o processo e fazendo todos os ajustes necessários.

[0037] No exemplo de operação, o usuário configura a colheitadeira 10 para operar no segundo modo, priorizando a limpeza do núcleo. O controlador 304 recebe as entradas 336 incluindo sinais da rede de sensores da colheitadeira 252 e do sistema de sensor ambiental 292. As entradas 336 incluem a velocidade da colheitadeira é 8 km/h (5 MPH), a direção da colheitadeira é Norte, a posição do transportador é +74 graus da direção de deslocamento 28, a orientação da coifa primária é +10 graus da direção de deslocamento 28, a orientação da coifa secundária é +16 com relação ao eixo do transportador 160, a velocidade do vento é 16 km/h (10 MPH) e a direção do vento é Nordeste. O controlador 304 gera um perfil de resíduo atual. O controlador 304 determina que o perfil de corrente se sobrepõe à área de troca de calor 44. O controlador 304 gira a coifa primária 128 no sentido horário 10 graus e aumenta a velocidade do ventilador primário em 5%. O controlador 304 recalcula o perfil de resíduo atual com base nas entradas 336 atualizadas. O perfil atualizado não mais se sobrepõe à área de troca de calor 44, portanto, nenhum ajuste é feito. O controlador 304 repete o processo e faz os ajustes como necessário.

[0038] Como outro exemplo, o usuário configura a colheitadeira 10 para operar no terceiro modo, priorizando uma concentração de resíduo média de pelo menos 60%. O controlador 304 recebe as entradas 336 incluindo sinais da rede de sensores da colheitadeira 252 e do sistema de sensor ambiental 292. As entradas 336 incluem a velocidade da colheitadeira é 8 km/h (5 MPH), a direção da colheitadeira é Norte, a posição do transportador é +74 graus da direção de curso 28, a orientação da coifa primária é +10 graus da direção de deslocamento 28, a orientação da coifa secundária é +16 com relação ao eixo do transportador 160, a velocidade do vento é 3,2 km/h (2 MPH) e a direção do vento é Nordeste. O controlador 304 gera um perfil de resíduo atual. O perfil de resíduo atual tem uma concentração média de 20%. O controlador 304 gira a coifa secundária 200 no sentido anti-horário 10 graus e diminui a velocidade do ventilador primário. O controlador 304 recalcula o perfil de resíduo atual com base nas entradas 336 atualizadas. O perfil atualizado tem uma concentração média de 70%, portanto, nenhum ajuste é feito. O controlador 304 continua repetindo o processo e fazendo ajustes conforme necessário.

[0039] Na operação, o usuário insere um conjunto de exigências ou um modo de operação. Os talos de cultura são transportados do cortador basal 64 para o picador 76. O picador 76 pica a cultura e entrega o fluxo de rebolo de cultura B e matéria vegetal estranha à câmara de limpeza primária 120. O separador primário 80 separa a matéria vegetal estranha do rebolo de cultura B e ejeta o resíduo primário 136 pela abertura primária 132. O resíduo primário 136 assenta na zona de resíduo primário 220. A cultura limpa é depositada na cesta 144, onde ela é então transportada para o separador secundário 88 pelo transportador 84. Matéria estranha adicional é separada do rebolo de cultura B e ejetada para fora da abertura secundária 204 como resíduo secundário 212. O resíduo secundário 212 sedimenta na zona de resíduo secundário 236. A rede de sensores da colheitadeira 252 e o sistema de sensor ambiental 292 capturam a informação desejada e comunica-a ao sistema de controle 300. O sistema de controle 300 analisa as entradas 336, determina uma zona de resíduo atual, compara a zona de resíduo atual ao conjunto de exigências e gera as saídas 340. As saídas 340 podem incluir um ajuste nos parâmetros da colheitadeira. O sistema de controle 300 pode ser operável para ajustar um ou mais parâmetros de sistema da colheitadeira 10 com base na saída 340. Depois de ajustar o parâmetro, o processo pode se repetir, de modo que o controlador 304 esteja continuamente recebendo sinais dos sensores e esteja continuamente fazendo ajustes no parâmetro do sistema conforme necessário.

[0040] Dessa forma, a descrição provê, dentre outras coisas, uma colheitadeira com um sistema de gerenciamento de resíduos. Vários recursos e vantagens da descrição são apresentados nas reivindicações a seguir.

Claims

Sistema de controle (300) para uma colheitadeira (10) tendo um sistema de descarga de resíduo (78) operável para ejetar resíduos de cultura de acordo com um parâmetro de descarga de resíduo ajustável, o sistema de controle (300) incluindo um processador (308), uma memória (312), uma interface homem-máquina (316) e um sensor (292) configurado para detectar pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (300) é configurado para:
receber o sinal do sensor (292),
receber uma entrada de operador correspondente a uma estratégia de gerenciamento de resíduo desejada selecionada a partir de pelo menos uma primeira estratégia de gerenciamento de resíduo e uma segunda estratégia de gerenciamento de resíduo, e
ajustar o parâmetro de descarga de resíduo com base na estratégia de gerenciamento de resíduo desejada e em pelo menos uma dentre velocidade do vento, direção do vento ou umidade detectada.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de descarga de resíduo inclui uma ou ambas de 1) uma taxa de descarga de resíduo ou 2) uma direção de descarga de resíduo.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira estratégia de gerenciamento de resíduo inclui um ou ambos de 1) manter o resíduo fora de uma primeira área ou 2) direcionar o resíduo com relação a uma segunda área.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira área inclui um ou ambos de 1) um corpo principal da colheitadeira (10) ou 2) uma área de núcleo de trocador de calor da colheitadeira (10).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda área inclui uma área do chão (14) em torno da colheitadeira (10).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira estratégia de gerenciamento de resíduo inclui manter o resíduo fora de uma primeira área, e a segunda estratégia de gerenciamento de resíduo inclui direcionar o resíduo com relação a uma segunda área.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira área inclui um ou ambos de um corpo principal da colheitadeira (10) ou uma área de núcleo de trocador de calor (44) da colheitadeira (10).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a segunda área inclui uma área do campo (14) em torno da colheitadeira (10).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que direcionar o resíduo com relação à segunda área inclui direcionar o resíduo para a segunda área, em que a segunda área inclui um local alvo no campo (14).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a segunda estratégia de gerenciamento de resíduo inclui adicionalmente direcionar uma concentração desejada de resíduo para a segunda área.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é adicionalmente configurado para estimar um perfil de resíduo do resíduo descarregado por um separador primário (80) e um separador secundário (88).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de descarga de resíduo é ajustado mudando a posição de uma coifa do sistema de limpeza (128, 200) com relação a uma direção de deslocamento (28) da colheitadeira (10).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de descarga de resíduo é ajustado mudando uma taxa de descarga de resíduo.
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a mudança da taxa de descarga de resíduo é feita mudando a velocidade de um ventilador do sistema de limpeza (108, 180).
Sistema de controle (300) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mudança da taxa de descarga de resíduo é feita mudando uma velocidade da colheitadeira (10), uma velocidade de picador de um picador (76) e/ou uma velocidade de alimentação dos rolos de alimentação (68).