BR112014001148B1 - ceifeira debulhadora com tambor de laminas - Google Patents
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Abstract
ceifeira debulhadora com tambor de lâminas a presente invenção se refere a uma máquina agrícola que é adequada para a colheita de culturas do tipo grão, compreendendo um cabeçote (1) fixado à parte frontal da máquina em uma altura ajustável, o cabeçote compreendendo um primeiro dispositivo de corte (2), cuja posição é determinada pela altura ajustável do cabeçote, e um segundo dispositivo de corte (7) que compreende um tambor de lâminas (7) que é montado de maneira rotativa em um alojamento (6), o qual, por meio de rolos (8) ou um meio de suporte equivalente, pode se deslocar sobre o solo nas diferentes alturas do cabeçote (1), e sendo que o alojamento (6) do tambor de lâminas sobre a parte traseira do cabeçote (1) é conectado por meio de pelo menos dois sistemas de acoplamento (10), sendo que cada um destes sistemas compreende um braço de suporte inferior e superior (15, 16) que é conectado de maneira pivotável ao cabeçote e ao alojamento do tambor de lâminas, em função do que a posição do alojamento (6) permanece substancialmente inalterada pelos diferentes ajustes de altura do cabeçote (1).
Description
CEIFEIRA DEBULHADORA COM TAMBOR DE LAMINAS
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a máquinas agrícolas, em particular, a ceifeiras debulhadoras, equipadas com um sistema de corte duplo para cortar colheitas em duas alturas diferentes.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [002] Ao se colher uma cultura do tipo grão com as modernas ceifeiras debulhadoras, pode-se buscar a colheita apenas da parte superior das culturas, ou seja, as espigas e uma parte superior do caule (tão pequena quanto possível). Para este efeito, durante a colheita, a plataforma é levantada por meio de um sistema de elevação hidráulico a uma altura suficientemente grande do chão de modo que as lâminas de corte frontais da plataforma cortem os caules a uma altura relativamente grande. A desvantagem deste método é que os caules mais longos permanecem no campo, em comparação com o método convencional em que a cultura é colhida até o chão. Estes caules mais longos dão origem a mofo quando são deixados no campo e são difíceis de arar.
[003] Por esta razão, as máquinas de colheita têm sido desenvolvidas com uma segunda fila de lâminas de corte, posicionadas em uma altura mais baixa do que a das lâminas de corte frontais da plataforma e ajustadas a uma distância atrás dessas lâminas frontais, de modo que os pedúnculos restantes possam ser cortados próximos do chão. Estes caules podem também ser colhidos por meio de um mecanismo de colheita de uma enfardadeira e, assim, removidos do campo.
[004] Outra maneira de se processar os caules restantes é ao se fixar um tambor de lâminas atrás da plataforma a fim de retalhar a cultura no próprio campo. Tal tambor incluindo o seu alojamento é de modo geral designado pelo nome de cortador, o qual será também referido mais adiante na presente descrição. Exemplos de tal sistema são descritos nos documentos de patente EP-A-0457124 e EP-A-1483953.
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Um problema que ocorre com estes sistemas existentes é que a posição (ou seja, o ângulo de inclinação e a altura com relação ao chão) do cortador muda substancialmente no caso de um ajuste da altura da plataforma. Na Patente EP-A-0457124, um cabo muda a altura do cortador como uma função da altura da plataforma. A altura de corte do cortador, portanto, não é fixa. Na Patente EP-A-1483953, um cilindro hidráulico é provido no sentido de ajustar a altura do cortador, mas o controle do mesmo para a preservação da altura de corte em diferentes alturas da plataforma é tecnicamente complexa. Nenhuma dessas ceifeiras tem medidas para manter o ângulo de inclinação do cortador.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DA INVENÇÃO [005] A presente invenção provê uma solução para os problemas descritos acima por meio da provisão de um sistema tal como descrito nas reivindicações em apenso.
[006] Em particular, a presente invenção provê uma máquina agrícola que é adequada para a colheita de culturas do tipo grão, compreendendo uma plataforma que é fixada à parte frontal da máquina em uma altura ajustável, a plataforma compreendendo um primeiro dispositivo de corte, cuja posição é determinada pela altura ajustável da plataforma, e um segundo dispositivo de corte, o qual, por meio de rolos ou um meio de suporte equivalente, pode se deslocar sobre o solo nas diferentes alturas da plataforma, e sendo que o segundo dispositivo de corte é conectado à parte traseira da plataforma por meio de pelo menos dois sistemas de acoplamento, sendo que cada um destes sistemas possui um braço de suporte inferior e superior de tal maneira que o braço inferior possa pivotar com relação à plataforma em um primeiro ponto de articulação, e com relação ao segundo dispositivo de corte em um segundo ponto de articulação, e o braço superior pode pivotar com relação à plataforma em um terceiro ponto de articulação e com relação ao segundo dispositivo de corte em um quarto ponto de articulação, com uma distância fixa entre o primeiro e o terceiro pontos
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3/9 de articulação e entre o segundo e o quarto pontos de articulação, respectivamente. A máquina é caracterizada pelo fato de que o sistema de acoplamento é configurado de tal maneira que o ângulo de inclinação e a altura da linha divisória entre o segundo e o quarto pontos de articulação permaneçam substancialmente inalterados com a variação da posição de altura da plataforma, enquanto que o segundo dispositivo de corte se assenta sobre o solo.
[007] Em uma máquina agrícola convencional, a plataforma é montada sobre um sistema de alimentação que é preso de forma rotativa ao chassi. A conservação do ângulo de inclinação e da altura pode ser feita mediante a criação de uma distância menor entre o primeiro e o segundo pontos de articulação do que entre o terceiro e o quarto pontos de articulação. Em uma modalidade preferida, a distância entre o primeiro e o terceiro pontos de articulação é maior do que a distância entre o segundo e o quarto pontos de articulação. A linha divisória resultante entre o segundo e o quarto pontos de articulação é inclinada para a parte traseira.
[008] O primeiro e o terceiros pontos de articulação podem se situar sobre uma viga de suporte que é conectada à parte traseira da plataforma, e o segundo e o quarto pontos de articulação sobre uma chapa de conexão que é conectada ao segundo dispositivo de corte.
[009] O segundo dispositivo de corte pode incluir um tambor de lâminas que gira em um alojamento, no qual os braços superior e inferior são conectados por meio de pivôs. Os rolos ou o meio de suporte similar podem também ser fixados ao alojamento.
[010] De preferência, a viga de suporte é removível e conectada à plataforma, por exemplo, no topo, com um gancho e, no fundo, com uma junta de pinos.
[011] A fim de permitir um ajuste do ângulo de inclinação do segundo dispositivo de corte, um ou ambos os braços de suporte podem ter um comprimento ajustável. Isto pode ser obtido por meio da provisão de uma parte do braço de suporte com uma
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4/9 bucha e hastes roscadas com uma direção de rosca oposta. Isto também irá permitir o ajuste da distância entre o lado traseiro do cortador e as rodas da máquina agrícola.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [012] A Figura 1a mostra um sistema de acoplamento do cortador à plataforma em uma posição baixa da plataforma. As Figuras 1b e 1c mostram um sistema em uma posição média e alta da plataforma.
[013] A Figura 2 mostra um modelo simplificado do sistema de acoplamento nas duas posições.
[014] A Figura 3 mostra um modelo vetorial do sistema de acoplamento, que serve como a base de cálculo do sistema.
[015] A Figura 4 mostra uma vista de topo de uma máquina de acordo com a presente invenção.
[016] A Figura 5 mostra um sistema de acoplamento de acordo com uma outra modalidade da presente invenção que é equipada com uma fixação diferente à plataforma.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [017] A Figura 1a mostra as seguintes partes de uma ceifeira debulhadora, compreendendo um sistema de elevação de acordo com a presente invenção: uma plataforma 1, com um dispositivo de corte frontal 2 que consiste de dois conjuntos de lâminas que se movimentam um com relação ao outro, acionados por uma caixa de engrenagem com um eixo de entrada rotativo e um eixo de saída que se movimenta para trás e para frente (a chamada caixa de agitação). Além disso, a figura mostra um mecanismo alimentador 3, com uma frente à qual a plataforma é fixada, e uma parte traseira, que é conectada à estrutura da ceifeira debulhadora. O alimentador 3 pode ser girado em torno de um eixo geométrico transversal horizontal 30 por meio de um sistema de elevação hidráulico. Este sistema de elevação não é visível na Figura: o mesmo fica localizado atrás da roda dianteira 4 da ceifeira debulhadora. O cortador 5
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5/9 é fixado à parte traseira da plataforma. O mesmo consiste de um alojamento 6, no qual um tambor de lâminas 7 do cortador é rotativamente disposto. O tambor de lâminas é acionado por um mecanismo de acionamento, por exemplo, um motor equipado com uma transmissão por correia, que fica localizada em uma extremidade lateral do cortador. O alojamento 6 do cortador se assenta sobre o solo através de dois ou mais rolos de suporte 8 (um de cada lado do cortador). De maneira alternativa, um par de chapas de deslizamento pode ser usado para suportar o alojamento de cortador 6. Os componentes descritos até agora podem ser implementados tal como nas máquinas conhecidas.
[018] A presente invenção é caracterizada pela presença de um sistema de acoplamento entre a plataforma 1 e o cortador 5, com as características da reivindicação 1. Uma modalidade possível de um tal sistema de acoplamento 10 é mostrada nas Figuras 1a e 1b. Este sistema de acoplamento é instalado em pelo menos dois lugares ao longo da largura da plataforma, de preferência, simetricamente sobre ambos os lados do sistema alimentador 3. O sistema de acoplamento 10 inclui uma viga de suporte vertical 11 que é conectada de maneira fixa à parte traseira da plataforma (fixa no sentido de não ser móvel com relação à plataforma), em um ponto superior 12 e em um ponto inferior 13. O sistema compreende ainda uma chapa de conexão
14, que tem uma conexão fixa ao alojamento 6 do cortador, e dois braços de suporte
15, 16. O braço de suporte inferior 15 é conectado de maneira pivotável à viga de suporte 11 e à chapa de conexão 14 através dos pontos de articulação 20 e 21, respectivamente (ver a Figura 1b). O braço de suporte superior 16 é conectado à viga de suporte 11 e à chapa 14 por meio dos pontos de articulação 22 e 23, respectivamente. A viga de suporte 11 e/ou a chapa de conexão 14 podem ser feitas como perfis de blocos em seção transversal em forma de U ou de chapas duplas que são montadas entre os eixos de rotação que definem os pontos de articulação.
[019] Os pontos de articulação 20 - 23 definem uma ligação de quatro barras,
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6/9 com um grau de liberdade. A posição dos pontos de articulação 20 - 23 e as distâncias mútuas entre estes pontos são determinadas de tal maneira que, contanto que o rolo de suporte 8 se assente sobre o solo, o ângulo de inclinação da linha divisória entre os pontos de articulação 21 e 23 sobre a chapa de conexão 14 substancialmente permaneça o mesmo, independentemente da posição de altura da plataforma 1. Tal como se pode observar nas Figuras 1a a 1c, o ângulo do cortador com relação ao campo se mantém substancialmente igual com relação à elevação ou ao abaixamento do cabeçalho. Isto é ainda mais visível na representação esquemática da Figura 2, que mostra a posição da ligação definida pelos pontos de articulação 20 a 23, em duas posições diferentes da plataforma. O sistema de elevação da plataforma força a plataforma a pivotar em torno de um ponto fixo 30 sobre o chassi da ceifeira debulhadora. De acordo com a presente invenção, a posição dos pontos de articulação com respeito a este ponto de pivô 30 é tal que, quando o rolo de suporte 8 se assenta sobre o solo, o ângulo de inclinação e a altura da linha 21 - 23 permanecem substancialmente constantes. Este cálculo pode ser executado de acordo com um método de cálculo vetorial, sendo que a elevação e o sistema de fixação são representados por um conjunto de vetores. A Figura 3 mostra tais vetores antes de sua otimização. Um cálculo iterativo pode determinar a posição dos pontos de articulação por meio da qual o ângulo de inclinação e a altura do vetor r3 permanecem substancialmente constantes com uma variação da inclinação do vetor r2.
[020] Após essa otimização, uma ligação é obtida na qual a distância entre o primeiro ponto de articulação 20 e o segundo ponto de articulação 21 se torna substancialmente menor que a distância entre o terceiro ponto de articulação 22 e o quarto ponto de articulação 23. O comprimento operacional do braço de suporte inferior 15 é, por conseguinte, menor que o comprimento operacional do braço de suporte superior 16. A distância entre o primeiro ponto de articulação 20 e o terceiro ponto de articulação 22 é maior que a distância entre o segundo ponto de articulação 21 e o quarto
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7/9 ponto de articulação 23. A linha divisória resultante entre os pontos de articulação ideais 21, 23 no lado do cortador é inclinada para cima e para trás. Na modalidade ilustrada, a linha divisória entre o primeiro e o terceiro pontos de articulação é substancialmente paralela à parede traseira da plataforma 1.
[021] De acordo com uma possível modalidade, o braço de suporte superior 16 é variável em comprimento. A versão mostrada nas Figuras 1a a 1c é um exemplo no qual o braço de suporte superior 16 é um braço de formato angulado, com uma parte com um comprimento fixo 31, que forma um ângulo com uma seção de comprimento variável 32 (ver Figura 1b). A parte variável 32 consiste de uma bucha 35 e hastes roscadas 36, 37 em cada extremidade da bucha e é aparafusada no outro lado nos blocos laterais 38 e 39 (ver Figura 1c). Uma direção de rosca da haste roscada é oposta à da outra. A distância entre os pontos de articulação 22 e 23 pode ser ajustada ao se girar a bucha 35. O resultado é uma mudança no ângulo de inclinação do alojamento 6, e, por conseguinte, do ângulo no qual a colheita está sendo cortada. Um ajuste do comprimento do braço de suporte 16 pode ainda ser necessário quando são usados oito rolos com dimensões diferentes.
[022] Com uma mudança na altura da plataforma 1, o deslocamento angular resultante do cortador 5 não necessariamente precisa ser igual a 0. Um desvio de até cerca de 5° é tolerável, sem uma perda significativa da eficiência do cortador. Esse tal pequeno aumento no ângulo poderá ainda ser vantajoso na faixa mais baixa da plataforma 1. Esta baixa altura da plataforma é usada na cultura assentada quando não mais é possível colher os caules de uma forma eficiente. O cortador é, nesse caso, usado para retalhar a planta completamente de modo que a mesma possa ser arada de maneira eficiente.
[023] A Figura 4 mostra uma vista de topo da parte frontal de uma ceifeira debulhadora de acordo com a presente invenção. São representados a plataforma 1, o sistema alimentador 3 e o cortador 5. O sistema de acoplamento esquerdo 10 é
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8/9 também mostrado. Nesta modalidade, há um tal sistema disposto simetricamente sobre ambos os lados do sistema alimentador.
[024] A conexão da viga de suporte vertical 11 com a plataforma 1 pode ser feita de diferentes maneiras. Na modalidade mostrada, a viga de suporte pode ser fixada por meio de um gancho 40 a um pino transversal 41 na parte superior da plataforma, e por meio de uma junta de pinos 42 com o lado inferior (ver Figura 1c). Sendo assim, este sistema é muito fácil de se conectar ao e se desconectar da plataforma. De acordo com outras modalidades, a viga de suporte 11 pode ser permanentemente ligada à plataforma, ou os pontos de articulação 20 e 22 podem ser fixados através de um meio de suporte separado diretamente na estrutura do própria plataforma (por exemplo, com elementos de suporte triangulares, tal como usado na Patente EP-A1483953). Além disso, os pontos de articulação 21 e 23 podem ser situados sobre o alojamento do próprio cortador ao invés de sobre uma chapa de conexão 14. A Figura 5 mostra uma versão com um tipo diferente de fixação na parte inferior da plataforma 1, sendo que o ponto de articulação 20 coincide com a junta de pinos 42. O pino é recebido em um garfo traseiro 43 na parte traseira da plataforma. A fim de facilitar a montagem, primeiramente o gancho 40 é montado na parte superior do sistema de acoplamento sobre o pino transversal 41 e, em seguida, o sistema de acoplamento é girado para frente até que o pino mais baixo se assente no garfo 43. A conexão inferior é presa com uma peça de trava de formato crescente 44.
[025] A presente invenção oferece a vantagem de a orientação e a altura do tambor de lâminas 7 permanecerem substancialmente constantes, independentemente da altura da plataforma, o que possibilita a criação de um funcionamento mais eficiente do cortador.
[026] Deve ficar claro que a combinação acima descrita da ceifeira debulhadora, com a plataforma e o cortador é tão-somente uma modalidade da presente invenção, e que modificações e adaptações são possíveis, sem se afastar do âmbito de
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9/9 aplicação da presente invenção tal como definida pelas reivindicações em apenso. Desta maneira, é possível fazer com que o comprimento de ambos os braços de suporte se torne ajustável. Isto, por conseguinte, faz com que seja possível ajustar a distância entre o cortador e as rodas dianteiras da ceifeira debulhadora.
Claims (7)
1. Máquina agrícola operável para a colheita de culturas do tipo grão, compreendendo um sistema alimentador (3) que é fixado de forma rotacionável ao chassi da máquina agrícola, uma plataforma (1) que por sua altura ajustável é fixada ao sistema alimentador na parte frontal da máquina em uma altura ajustável, de tal modo que a plataforma (1) compreenda um primeiro dispositivo de corte (2), cuja posição é determinada pela altura ajustável da plataforma (1), e um segundo dispositivo de corte (7), o qual, por meio de rolos (8), ou um meio de suporte equivalente, pode se deslocar sobre o solo nas diferentes alturas da plataforma (1), e sendo que o segundo dispositivo de corte (7) é conectado à parte traseira da plataforma (1) por meio de pelo menos dois sistemas de acoplamento (10), sendo que cada um destes sistemas possui um braço de suporte inferior e superior (15, 16) de tal maneira que o braço inferior (15) possa pivotar com relação à plataforma (1) em um primeiro ponto de articulação (20), e com relação ao segundo dispositivo de corte (7) em um segundo ponto de articulação (21), e o braço superior (16) pode pivotar com relação à plataforma (1) em um terceiro ponto de articulação (22) e com relação ao segundo dispositivo de corte (7) em um quarto ponto de articulação (23), com uma distância fixa entre o primeiro e o terceiro pontos de articulação (20, 22) e entre o segundo e o quarto pontos de articulação (21, 23), respectivamente, a distância entre o primeiro e segundo pontos de articulação (20, 21) sendo menor que a distância entre o terceiro e quarto pontos de articulação (22, 23) e a linha entre o primeiro e o terceiro pontos de articulação (20, 22) sendo substancialmente paralela à parede traseira da plataforma (1);
- a máquina sendo CARACTERIZADA pelo fato de que a distância fixa entre o primeiro e o terceiro pontos de articulação (20, 22) é maior que a distância fixa entre o segundo e quarto pontos de articulação (21,23) e a linha divisória entre o segundo e o quarto pontos de articulação (21, 23) é inclinada para cima e para trás, através da qual os sistemas de acoplamento (10) são configurados de tal maneira que o ângulo
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2/3 de inclinação e a altura da linha divisória entre o segundo e o quarto pontos de articulação (21,23) permaneçam substancialmente inalterados com a variação da posição de altura da plataforma (1), enquanto que o segundo dispositivo de corte (7) se assenta sobre o solo.
2. Máquina agrícola, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que:
- o segundo dispositivo de corte compreende um tambor de lâminas (7), que é montado de forma rotativa em um alojamento (6), o qual, por meio dos rolos (8) ou um meio de suporte equivalente, pode se deslocar sobre o solo em diferentes alturas da plataforma (1);
- o braço inferior (15) no segundo ponto de articulação (21) é conectado por meio de pivôs ao alojamento (6) do tambor de lâminas (7); e
- o braço superior (16) no quarto ponto de articulação (23) é conectado por meio de pivôs ao alojamento (6) do tambor de lâminas (7);
3. Máquina agrícola, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro e o terceiro pontos de articulação (20, 22) se situam sobre uma viga de suporte (11) que é conectada à parte traseira da plataforma (1) entre um ponto superior (12) da plataforma e um ponto inferior (13) da plataforma, e pelo fato de que o segundo e o quarto pontos de articulação (21, 23) se situam sobre uma chapa de conexão (14) que é fixamente conectada ao alojamento (6) do tambor de lâminas (7).
4. Máquina agrícola, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a viga de suporte (11) na seção superior (12) é conectada à plataforma através de uma conexão do tipo gancho desconectável (40), e na seção inferior (13) através de uma junta de pino desconectável (42).
5. Máquina agrícola, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que o braço de suporte inferior e/ou superior
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3/3 (15, 16) é de um comprimento variável ajustável.
6. Máquina agrícola, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o braço de suporte inferior e/ou superior (15, 16) contém uma peça (32) que compreende uma bucha (35) e duas hastes roscadas (36, 37) com direções de rosca opostas.
7. Máquina agrícola, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que os sistemas de acoplamento (10) são configurados de tal forma que, na posição mais baixa da plataforma (1), o ângulo de inclinação da linha divisória entre o segundo e o quarto pontos de articulação (21, 23) aumente em cerca de 5°.
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