BR112017007346B1

BR112017007346B1 - veículo de colheita agrícola e método para controlar a perda de grãos de uma peneira na seção de limpeza de um veículo de colheita

Info

Publication number: BR112017007346B1
Application number: BR112017007346-3A
Authority: BR
Inventors: Glenn Aesaert; Dré W. J. Jongmans; Thomas MAHIEU; Karel M. C. Viaene
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2021-03-09
Also published as: EP3206472B1; US10194585B2; US10820507B2; WO2016058890A1; EP3206472A1; US20170231156A1; BR112017007346A2; BE1022414B1; US20190150361A1

Abstract

A presente invenção refere-se, em particular, a um veículo de colheita agrícola, como uma colheitadeira combinada para juntar culturas de um grupo e processar as culturas de forma a separar sementes de grãos a partir do material residual como caules e folhas. O veículo de colheita da invenção é fornecido com uma seção de limpeza que compreende um soprador e pelo menos uma peneira, normalmente um conjunto de peneiras superiores e inferiores. As peneiras são configuradas para transportar uma camada que compreende uma mistura de sementes de grãos e material residual na direção de uma borda de saída da peneira de forma que as sementes caem através das aberturas da peneira e os resíduos permanecem na peneira até que sejam ejetados da peneira cruzando a borda de saída. A peneira pode estar sujeita à perda de grãos, consistindo em uma perda de grãos fora da peneira e à perda de grãos soprados, sendo que as ditas perdas se devem, respectivamente, ao fato de que as sementes de grãos são ejetadas junto com os resíduos através da borda de saída ou sendo se tornam suspensos no are sendo soprado para fora da seção de limpeza pelo soprador. Em uma colheitadeira (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um veículo de colheita agrícola, como colheitadeiras combinadas, para juntar e processar material de cultura a partir de um campo, em particular a colheitadeira é equipada com um conjunto de sensores para monitoramento das perdas de material de cultura na seção de limpeza da colheitadeira.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] As colheitadeiras combinadas são equipadas com meios de separação/debulhamento para debulhar a cultura colhida e separar uma mistura de grãos e pequenos resíduos oriundos dos caules e folhas maiores da cultura, e com uma seção de limpeza para separar adicionalmente os grãos dos resíduos. Em muitas colheitadeiras modernas, o debulhamento e separação são feitos por um par de rotores de separação e debulhamento dispostos de forma longitudinal. A seção de limpeza compreende meios de preparação, por exemplo, uma bandeja de grãos reciprocantes, configurada para distribuir a mistura de grãos/resíduos para um conjunto de peneiras, normalmente uma peneira superior e uma inferior, as quais se movem igualmente em movimento reciprocante. Os grãos caem pelas peneiras, enquanto os resíduos são soprados na direção da parte traseira da máquina por um soprador ou coletadas ao final das peneiras onde são evacuadas da colheitadeira por um conjunto talhador/espalhador. A seção de limpeza é normalmente montada abaixo dos rotores de debulhamento, isto é, entre as rodas ou esteiras frontais da colheitadeira.

[003] Um fator importante na otimização do rendimento é a medição adequada de parâmetros do processo de tratamento da cultura, para usar os valores medidos como entradas para várias alças de controle aplicadas na colheitadeira. Um parâmetro importante é a perda atual das sementes de grão na seção de limpeza. Estas sementes de grãos (daqui em diante também referidos simplesmente como "grãos") supostamente devem cair através das peneiras conforme uma mistura de grãos e material residual passa pela seção de limpeza. Ainda assim, uma porcentagem dos grãos é perdida devido a duas razões principais: os grãos podem ser se tornam suspensos no ar e serem soprados através da seção de limpeza pelo soprador, junto com material residual leve ou os grãos podem permanecer na peneira sem cair através das aberturas da peneira. Estas perdas de grãos são respectivamente referidas como perda de grãos soprados e perda de grãos fora da peneira.

[004] As colheitadeiras atuais são equipadas com um conjunto de sensores de perda de grãos fora da peneira montados à jusante da seção de limpeza. Normalmente, trata-se de uma placa de impacto com um transdutor piezelétrico montado na placa, de forma a registrar e contas os impactos feitos pelos grãos que caem na placa. O problema com isto ou qualquer tipo existente de conjunto de sensores de perda de grãos é que não permitem a distinção entre perda de grãos soprados e perda de grãos fora da peneira. Conforme esses tipos de perdas tiveram diferentes razões, é desejável que se saiba distinguir ambas. Isto permitiria um melhor controle dos parâmetros operacionais que estão influenciando a perda.

[005] O Documento EP-A-2022312 descreve uma colheitadeira equipada com quatro sensores de pressão abaixo da peneira superior. A saída do sensor é usada para determinar um estimador L de carga de peneira que pode ser usado como uma indicação da perda total de grãos. Não há distinção feita, entretanto, entre a perda de grãos soprados e perda de grãos fora da peneira.

[006] O documento GB1468477A descreve uma colheitadeira combinada que compreende uma secção de limpeza equipada com sensores acústicos em diferentes posições para detectar perdas.

[007] O documento US4,481,756A descreve uma colheitadeira combinada que compreende um mecanismo para mover controladamente um sensor de tubo de um ponto imediatamente adjacente à extremidade da cauda da peneira para um ponto adjacente à esteira de palha para detectar os efeitos da velocidade do ventilador.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] A presente invenção é relacionada a um veículo de colheita agrícola conforme descrito nas reivindicações em anexo. A presente invenção refere-se, em particular, a um veículo de colheita agrícola, como uma colheitadeira combinada para juntar culturas de um grupo e processar as culturas de forma a separar sementes de grãos a partir do material residual como caules e folhas. O veículo de colheita da invenção é fornecido com uma seção de limpeza que compreende um soprador e ao menos uma peneira, normalmente um conjunto de uma peneira superior e uma inferior. As peneiras são configuradas para transportar uma camada que compreende uma mistura de sementes de grãos e material residual na direção de uma borda de saída da peneira de forma que as sementes caem através das aberturas da peneira e os resíduos permanecem na peneira até que sejam ejetados da peneira cruzando a borda de saída. A peneira pode estar sujeita à perda de grãos, consistindo em uma perda de grãos fora da peneira e à perda de grãos soprados, sendo que as ditas perdas se devem, respectivamente, ao fato de que as sementes de grãos são ejetados juntos com os resíduos através da borda de saída ou sendo se tornam suspensos no are sendo soprado para fora da seção de limpeza pelo soprador. Em uma colheitadeira de acordo com a invenção, a seção de limpeza é adicionalmente equipada com meios de detecção configurados para determinar se a perda de grãos soprados ou a perda de grãos fora da peneira é o maior contribuidor para a perda total de grãos. Os meios de detecção podem ser adicionalmente equipados com um detector de perda de grãos configurado para medir detector de perda de grãos fora da peneira e ao menos uma porção de perda de grãos soprados. A invenção é relacionada, em particular, a modalidades em que o meio de detecção é configurado para medir uma pressão diferencial obtida por uma configuração de detecção de pressão sutil ou uma medida da perda de grãos soprados, relativos à perda total de grãos ou à perda de grãos fora da peneira, por um sensor de impacto montado acima da peneira.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[009] As Figuras 1A e 1B mostram as vistas superiores e laterais da seção de limpeza de uma colheitadeira de acordo com uma primeira modalidade de uma invenção. A Figura 1C mostra um detalhe de um captador de pressão de acordo com a modalidade preferencial.

[010] A Figura 2 mostra um gráfico típico da perda total de grãos como uma função da pressão medida por um sensor de pressão em uma configuração de detecção de pressão de acordo com a invenção.

[011] A Figura 3 ilustra o local de uma medição de pressão de referência acima da peneira.

[012] A Figura 4 ilustra uma modalidade preferencial de uma configuração de detecção de pressão de acordo com a invenção.

[013] As Figuras 5A e 5B mostram vistas superiores e laterais da seção de limpeza de uma colheitadeira de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[014] Realizações preferenciais serão agora descritas com referência às Figuras. A descrição detalhada não limita o escopo da invenção, a qual é definida apenas pelas reivindicações anexas. As Figuras 1A e 1B mostram uma vista superior e lateral da seção de limpeza de uma colheitadeira combinada de acordo com a invenção. Apenas a seção de limpeza conforme é mostrada; a colheitadeira como um todo é conhecida por si só na técnica. A direção do movimento da colheitadeira é para a esquerda. Uma mistura de sementes de grãos e material residual, sendo que o último foi frequentemente referido como 'MOG' (material não grão), cai dos rotores de debulhamento (não mostrado) em uma bandeja de grão 1, a partir da qual avança na direção oposta à direção de movimento da colheitadeira, preferencialmente dirigido para frente por um movimento reciprocante da bandeja 1, na direção de uma primeira peneira 2, e na peneira superior principal 3. O material que cai através da primeira peneira 2 é recebido por uma segunda bandeja de grãos 4, que os distribui à peneira inferior 5, que se estende para baixo da porção maior da superfície da peneira superior principal 3 (aqui em diante referida simplesmente como 'peneira superior'). Conforme as peneiras movem a mistura preferencialmente para frente por meio de um movimento reciprocante, possivelmente acopladas ao movimento da bandeja 1, de uma maneira que é, por si só, conhecido na técnica. A seção de limpeza, de acordo com a invenção, compreende ao menos uma peneira. A maioria dos sistemas de limpeza são, entretanto, dotados de uma peneira superior 3 e uma peneira inferior 5, dispostos entre si da maneira mostrada nas figuras. A invenção será descrita com respeito à peneira superior 3, mas pode ser aplicada assim como as outras peneiras em uma seção de limpeza de peneiração múltipla.

[015] Todas as peneiras são preferencialmente dotadas de lamelas giratórias 6 que se estendem transversalmente com relação à direção de percurso da mistura, e a qual pode ser giratória de forma a controlar o tamanho das aberturas da peneira através da qual o material pode cair. Um soprador 10 é montado de forma a produzir um fluxo de ar, em que a passagem de ar entre as lamelas das peneiras, a partir da área abaixo da peneira para a área acima. O fluxo de ar atua contra a compactação da camada de avanço do MOG e sementes de grãos nas peneiras, e, ao mesmo tempo, este fluxo de ar sopra poeira e MOG leve na direção da extremidade da seção de limpeza.

[016] Abaixo da peneira inferior 5 está um escorregador de grãos que transporta sementes de grãos que caíram através das aberturas da peneira para uma rosca 12 que transporta as sementes transversalmente com relação à direção de trajeto da colheitadeira rumo a um elevador de grãos (não mostrado, mas conhecido pelos técnicos no assunto). Na extremidade da peneira inferior 5, uma mistura de MOG e uma porcentagem de sementes não-peneiradas é distribuída a um deslizador de MOG 13, que leva a uma segunda rosca 14, a partir da qual a mistura é enviada de volta para a entrada da seção de limpeza. Na extremidade da peneira superior 3, uma mistura de MOG e sementes de grãos é entregue à seção de tratamento de MOG da colheitadeira, que não é mostrada em detalhes, mas que pode ser implementada de acordo com a tecnologia conhecida. Esta seção do tratamento de MOG normalmente compreende os rotores de espalhamento para espalhar o material residual uniformemente sobre o campo atrás da colheitadeira de avanço.

[017] A corrente do material que cruza a borda de saída 16 da peneira superior 3 cai em um detector de perda de grãos padrão 15. Esta é uma disposição de sensor conhecido na técnica e disposta para medir a perda de grãos na extremidade da seção de limpeza, em outras palavras, o número de sementes de grãos (preferencialmente expressos como um número de sementes por tempo de unidade) que falhou ao cair através das aberturas da peneira superior 3. O detector de perda de grãos 15 é configurado para detectar sementes que foram perdidas devido à perda de grãos fora da peneira e pelo menos uma porção das sementes que são perdidas devido à perda de grãos soprados. O detector de perda de grãos 15 pode compreender uma placa de impacto montada paralelamente à borda de saída 16 da peneira superior, de forma que a mistura que sai da peneira superior 3 cai na placa de impacto. A placa de impacto e a seção de limpeza, assim sendo, são configuradas de forma que ao menos uma porcentagem das sementes que são sopradas juntas com MOG leve (isto é, perda de grãos soprados) também caem na placa de impacto. Um transdutor piezelétrico (não mostrado) montado em contato com e preferencialmente na face do fundo da placa de impacto detecta os impactos feitos por sementes de grãos na face de topo da placa, e o equipamento de medição eletrônico é fornecido para registrar e contar estes impactos. O termo 'detector de perda de grãos (padrão) 15'é usado na presente descrição e nas reivindicações em anexo com referência a uma configuração que compreende um ou mais sensores, por exemplo, uma ou mais placas de impacto conforme mostradas na Figura 1, configurado para medir a perda de grãos fora da peneira e ao menos uma porção da perda de grãos soprados de uma peneira particular.

[018] Conforme declarado anteriormente, esta detecção de perda de grãos conhecida não é capaz de detectar se a perda de grãos total ocorre principalmente devido às perdas de grãos fora das peneiras ou à perda de grãos soprados. A presente invenção é relacionada a uma colheitadeira equipada com um meio de detecção para detectar se a perda de grãos total de uma peneira ocorre devido principalmente à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora da peneira. Quando um detector de perda de grãos padrão 15 é presente na colheitadeira, sendo que o dito detector é parte dos meios de detecção. De acordo com uma modalidade preferencial, o meio de detecção é capaz de determinar ou ao menos estimar a contribuição relativa de perda de grãos fora da peneira e a perda de grãos soprados para a perda de grãos total.

[019] No contexto desta invenção, os termos 'perda de grãos total ', 'perda de grãos fora da peneira' e 'perda de grãos soprados'são definidos com relação a uma peneira particular. A perda de grãos total de uma peneira é definida como a soma da perda de grãos fora da peneira e a perda de grãos soprados relacionados a esta peneira, ou seja, a perda de grãos total consiste em uma porcentagem da perda de grãos soprados e uma porcentagem da perda de grãos fora da peneira, sendo que a soma das duas porcentagens é igual a 100%. Isto significa que determinar ou estimar a perda de grãos total e ao menos um dentre o sopro e a perda de grãos fora da peneira permite determinar se a perda de grãos fora da peneira ou a perda de grãos soprados é o maior contribuidor para a perda de grãos total. Da mesma forma, determinar se a perda de grãos fora da peneira e a perda de grãos soprados permite separadamente a perda de grãos total, assim como permitir a determinação de qual dos dois é o contribuidor dominante.

[020] Em uma primeira modalidade, de acordo com a invenção, ilustrado nas Figuras 1A e 1B, um par de sensores de pressão 20 é montado abaixo da peneira superior 3, próximo à borda de saída 16 da peneira. Os sensores são montados próximos às bordas laterais da peneira superior 3, e a jusante da borda de saída da peneira inferior 17 ('a jusante' sendo usada com referência à direção de percurso de uma MOG/mistura de grãos na seção de limpeza).

[021] Estes sensores de pressão 20 são parte de uma configuração de detecção de pressão que mede nos locais do sensor a pressão diferencial de ar, isto é, a diferença entre a pressão nos locais do sensor e uma pressão de referência. A referência pode ser a pressão de ar parado na pressão atmosférica. Uma possível configuração para obter esta medição de pressão será descrita de agora em diante, ainda com relação às Figuras 1A, 1B e 1C.

[022] Na modalidade da Figura 1, a configuração de detecção de pressão compreende adicionalmente uma unidade de medição eletrônica central 21, colocada centralmente em um local de referência, por exemplo abaixo do deslizador de MOG 13, onde se espera que a velocidade do vento seja baixa Os sensores 20 são, nesta modalidade particular, melhor descritos como captador de pressão, como eles não compreendem o hardware de medição de pressão atual, mas são principalmente dispositivos para canalizar o ar sob a pressão que deve ser medida, na direção da unidade de medição 21, que compreende o dito hardware de medição. Um detalhe de um captador 20 que é especialmente adequado para a invenção é mostrado na Figura 1C. O captador é produzido como um elemento em formato de feixe longitudinal 25, com uma pluralidade de canais de acesso transversal 26 fornecida no corpo do elemento em forma de feixe. O elemento é montado no lado da seção de limpeza de forma que os canais 26 ficam de frente para o interior da seção de limpeza. No interior do elemento, os canais de ar 27 são formados de forma que se conectam aos canais de acesso 26 para um canal longitudinal 28 que levam à abertura de saída 29 do elemento captador. A partir de lá um tubo de ar 30 deixa o captador e se conecta à unidade de medição central 21. Os canais de acesso 26 podem ser preenchidos com um inserto poroso de cerâmica que atua como um meio de amortecimento para reduzir as leituras de pressão que ocorrem principalmente devido à velocidade do ar no local do captador. Desta forma, a medição estável da pressão estática no captador local se torna possível. O ar que entra no canal de ar está então nesta pressão estática que deve ser medida na unidade de medição 21. Esta deve ser uma unidade padrão disponível junto à fornecedores conhecidos e capaz de medir uma pressão diferencial pequena, na ordem de 0 a 50 Pa, entre a pressão no local dos captadores 20 e a pressão de referência. Conforme visto na Figura 1B, a unidade de medição 21 nesta modalidade particular compreende, portanto, três entradas de pressão de ar, uma de cada captador 20, e uma terceira entrada 32 para a pressão de referência. A pressão de referência pode ser medida no local da unidade de medição, ou em outro local conectado à unidade de medição via um tubo de ar. Na modalidade mostrada, o local de referência é o local da unidade de medição. Um tipo de unidade de medição adequado é disponível a partir do fornecedor SensorTechnics. Um cabo elétrico 33 sai da unidade de medição, carregando um sinal que é proporcional à pressão diferencial medida em um dispositivo de processamento eletrônico, não mostrado nos desenhos e conhecido por si só na técnica.

[023] A pressão diferencial obtida a partir de cada captador de pressão 20 pode ser avaliada separadamente ou os dois sinais podem ser combinados em um único sinal, por exemplo, levando em conta a média ou a soma dos dois. A Figura 2 mostra uma curva de medição típica da perda de grãos total como uma função da saída de um dos captadores de pressão 20, isto é, a pressão diferencial no local de medição com relação à referência. A perda de grãos total é medida pelo detector de perda de grãos padrão 15 e expressada, por exemplo, como o núcleo de impactos de semente na placa de impacto do detector de perda de grãos 15 por tempo de unidade. Mesmo quando o detector de perda de grãos15 mede apenas uma porção da perda de grãos soprados, a saída do detector de perda de grãos pode ser usada para determinar a curva da Figura 2, conforme esta saída será diretamente relacionada de qualquer forma à atual perda de grãos total.

[024] Conforme visto na Figura 2, a curva exibe um mínimo. A perda de grãos excessiva é, portanto, relacionada tanto a uma leitura de pressão que é muito baixa quanto muito alta. Uma alta pressão indica que a perda de grãos se dá, principalmente, devido às perdas de grãos fora da peneira: uma camada densa de mistura de MOG/grão se forma na peneira, produzindo um aumento de pressão abaixo da peneira, conforme o ar do soprador 10 falha em passar através das aberturas da peneira. A camada densa carrega consigo uma quantidade de sementes de grãos que falham ao alcançarem o fundo da camada e que são, portanto, evacuadas juntas com o MOG. Quando a pressão é muito baixa, isto indica que o fluxo de ar através das aberturas da peneira encontra uma resistência insuficiente da camada MOG/grão, de forma que as sementes de grãos se tornam suspensos no ar e são sopradas para além da borda de saída 16 da peneira 3. Em outras palavras, a perda de grãos se deve, principalmente, à perda de grãos soprados. A configuração de detecção de pressão em uma colheitadeira da invenção é configurada de tal forma que a curva relacionada à perda de grãos total exibe um mínimo claramente definido, da forma mostrada na Figura 2. Isto pode ser alcançado por vários fatores, um dos quais sendo a escolha de um local adequado dos captadores de sensor 20 na direção de percurso da mistura dentro da seção de limpeza. A medição muito à montante irá resultar, geralmente, em leituras de pressão muito alta independentemente da perda de grãos, visto que a camada MOG/grão é mais espessa quando começa a avançar na peneira. A medição demasiadamente à jusante irá resultar em leituras de pressão muito baixa independentemente da perda de grãos. Um outro aspecto é o tipo de medição de pressão, que é, preferencialmente, a medição de pressão diferencial descrita acima, uma vez que esta medição é muito sensível às mudanças nas condições que determinam a perda de grãos. Além disso, o tipo de sensores e captadores de pressão e o local da pressão e as medições de pressão de referência podem influenciar o resultado. As modalidades preferenciais do captador de pressão 20 e a unidade de referência 21 foram descritas acima. As modalidades adicionais, particularmente do local da medição de referência e o número das ditas referências a serem aplicadas, serão descritas daqui em diante.

[025] Quando a curva da perda de grãos da Figura 2 é estabelecida em uma máquina colheitadeira através da execução de inúmeros testes em várias circunstâncias, esta curva pode ser usada para determinar se uma perda de grãos excessiva se dá, principalmente, devido à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora da peneira. Próximo ao nível mínimo, a zona pode ser definida pela definição de níveis críticos L1 e L2 da perda de grãos total. Alternativamente, um único nível crítico pode ser definido. A zona 34 fica situada entre um nível de pressão mais alta p1/p2 respectivamente e representa uma perda de grãos total que é aceitável, isto é, mais baixa que ambos os níveis L1 e L2. Quando a perda de grãos total, conforme medidas pelo detector de perda de grãos15, excede ao menos um dentre os níveis críticos, a leitura de pressão indica se a perda se deve principalmente à perda de grãos soprados (quando p < p1) ou pela perda de grãos fora da peneira (quando p > p2). Medidas adequadas podem então ser tiradas para mitigar a perda de grãos, sendo que as ditas medidas são diferentes dependendo se a perda se origina da perda de grãos soprados ou da perda de grãos fora da peneira. Por exemplo, quando as perdas de grãos soprados são dominantes, a velocidade do soprador pode ser reduzida e/ou as aberturas da peneira diminuem. Quando as perdas de grãos fora da peneira dominam, a velocidade do soprador pode aumentar e/ou as aberturas da peneira aumentarem.

[026] O método acima para determinar - pela comparação da leitura de pressão com os níveis predefinidos fixos p1 e p2 - se a perda de grãos total excessiva se deve, principalmente, à perda de grãos soprados ou perda de grãos fora da peneira, pode não ser possível em todas as circunstâncias. Os valores de p1 e p2 podem, por exemplo, depender das condições climáticas e tipo ou umidade da cultura. Quando p1 e p2 não são claramente conhecidos, a pressão diferencial que é medida quando a perda de grãos total excede um valor crítico pode ser comparado a um único valor, por exemplo, um valor da medição de pressão diferencial ou uma média das medições de pressão diferenciais obtidas quando a perda de grãos está abaixo do valor crítico (ou valores críticos). Quando a pressão diferencial (medida quando a perda total fica acima de crítico) fica abaixo do valor único, a perda é concluída para se dar principalmente devido à perda de grãos soprados. Quando está acima do valor único, a perda é concluída para se dar principalmente à perda de grãos fora da peneira.

[027] De acordo com uma modalidade, o meio de detecção é capaz não apenas de estimar se a perda de grãos total se dá principalmente devido à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora da peneira, mas igualmente para determinar ou ao menos estimar com base na saída da configuração de detecção de pressão 20/21 e a saída do detector de perda de grãos 15, sendo que a contribuição relativa de uma perda de grãos soprados e de uma perda de grãos fora da peneira para uma perda de grãos total. Estas contribuições podem, por exemplo, serem derivadas de um ponto na curva do local de medição da Figura 2, desde que a curva é conhecida por ser representativa para as condições atuais nas quais a colheitadeira opera. Um ponto de medição pm por exemplo (ver Figura 2) indica um ponto em que a perda de grãos total é mais baixa que os valores críticos, mas onde claramente a perda de grãos soprados contribui mais para uma perda de grãos total do que a perda de grãos fora da peneira. Uma estimativa da porcentagem da perda de grãos soprados e perda de grãos fora da peneira pode ser feita a partir dos comprimentos das linhas pmpb e papm com relação à linha papb. As contribuições relacionadas podem ser usadas para um ajuste fino do conjunto de limpeza, mesmo quando a perda de grãos total fica abaixo do valor crítico (ou valores críticos).

[028] Quando a curva da Figura 2 é seguramente conhecida, o sensor da perda de grãos padrão 15 não é estritamente requerida e pode ser omitida. A diferença de pressão medida pode então ser simplesmente comparada aos valores limite p1 e p2 para determinar se a perda de grãos total é excessiva ou não. Quando p < p1, conclui-se que a perda de grãos total é excessiva e ocorre principalmente devido à perda de grãos soprados, e quando p > p2 conclui-se que a perda de grãos é excessiva e se dá, principalmente, devido à perda de grãos fora da peneira. Quando p fica entre p1 e p2, a perda de grãos total pode ser concluída para ser aceitável. Quando a estimativa das contribuições papm e pmpb de uma perda de grãos fora da peneira e a perda de grãos soprados é confiável, a perda de grãos total (abaixo ou acima dos valores limite L1/L2) pode ser determinada como a soma de duas contribuições. Como uma alternativa ou adicionalmente a trabalhar com os valores limite p1 e p2 para a pressão diferencial, a medição de pressão (ou medições de pressão) podem ser comparadas com o valor mínimo pmin (ver Figura 2), com perda de grãos soprados sendo o principal contribuidor para ser o contribuidor principal para uma perda de grãos total quando p < pmin e perda de grãos fora da peneira sendo o principal contribuidor quando p > pmin. Conforme declarado anteriormente, a medição de referência 21 pode ser feita em outros locais ao invés do que é mostrado nos desenhos. Além disso, uma pluralidade de locais de referência pode ser aplicada, por exemplo, uma para cada medição de pressão. De acordo com uma modalidade, o local de referência é um local fora da seção de limpeza, em que a velocidade do vento é mínima. De acordo com uma modalidade específica, o local de referência é um local em que a velocidade do vento é similar ao local de medição. O aspecto 'velocidade do vento similar ao local de medição' é um aspecto físico da colheitadeira, e depende das características estruturais do veículo e a área em que vários sensores são instalados. Deve-se verificar através das medições da velocidade do vento em vários locais, por exemplo. O fato de que a influência do vento na medição e na referência é similar resulta em uma medição diferente em que a influência do vento é minimizada.

[029] Locais de referência preferenciais que enfrentam condições de velocidade do vento conforme os locais de medição são encontrados acima da peneira superior 3, conforme ilustrado na Figura 3. O local de referência é ilustrado pelo local da unidade de medição 21, ainda que não seja necessário que esta unidade esteja fisicamente presente neste local. Um tubo de ar poderia se conectar a um captador de pressão 20 que é montado no local de referência, para a unidade de medição 21 que é montada em outro lugar e é conectada no captador de pressão via um tubo de ar. Meios de anexação física adequados são fornecidos para anexar a unidade 21 e/ou um captador de pressão 20 acima da peneira e anexado, por exemplo, à vedação da seção de limpeza.

[030] O local de referência exato produzindo a influência de velocidade do vento mínima pode depender de detalhes estruturais da seção de limpeza, assim como do tipo de sensores ou do captador de pressão usado. Uma configuração preferencial é ilustrada na Figura 4, a qual mostra um lado da peneira superior 3. A parede lateral 35 da seção de limpeza também é visível. Um captador de pressão 20 é montado abaixo da peneira superior 3 como na modalidade da Figura 1. Um segundo captador 20'é montado acima da peneira superior 3. De maneira preferencial, o captador inferior 20 e o captador superior 20'são do tipo bloco filtrante mostrado na Figura 1C. De maneira preferencial, estes blocos filtrantes são incorporados na parede lateral 35 da seção de limpeza, isto é, as seções de entrada dos elementos filtrantes 31 nos blocos filtrantes são lavados com a parede lateral, conforme ilustrado na Figura 4. O bloco filtrante 20' montado acima da peneira define o local em que a medição de referência é feita. Os blocos filtrantes superior e inferior 20/20'são conectados via tubos de ar 36 a uma unidade de medição 21 que podem, por exemplo, ser montados no lado traseiro da parede lateral 35. No lado oposto da peneira 3 (não mostrado), um outro par de captadores de pressão 20/20'é montado da mesma forma, conectado via tubos de ar a uma outra unidade de medição 21, isto é, uma unidade de medição separada 21 que é fornecida em cada lado da peneira 3. Isto garante a confiabilidade da medição em ambos os lados da peneira, in termos de minimização da influência do vento, conforme explicado acima. Os captadores 20/20' podem, alternativamente, ser conectados à própria peneira, sendo que a peneira é estruturalmente adequada para montar os captadores no mesmo local conforme ilustrado na Figura 4, com relação à superfície de sustentação da peneira.

[031] De acordo com uma segunda modalidade, ilustrada na Figura 5, a seção de limpeza é equipada com um ou mais sensores de impacto 37 montados acima da peneira superior 3, próximo à borda de saída 16 da peneira, tanto alinhada com esta borda de saída ou levemente à montante ou à jusante da borda de saída. Estes sensores de impacto ou sensores são montados em um local adequado para detectar a presença de sementes de grãos que se tornam suspensos no ar no sensor local, e que estão, portanto, contribuindo para a perda de grãos soprados. O número de impactos detectados por tempo de unidade é uma medida da perda de grãos soprados como esta. Consequentemente, estes sensores 37 são referidos, doravante, como sensores de sopro. Na modalidade da Figura 5, o sensor de sopro ou sensores 37 estão presentes em adição ao detector de perda de grãos padrão 15 montados na extremidade da peneira superior 3. De acordo com uma modalidade, o detector de perda de grãos15 é configurado para realmente detectar essencialmente todas as sementes que são perdidas por um efeito da perda de grãos soprados. Em outras palavras, as sementes que são detectadas pelo(s) sensor(es) de sopro 37 eventualmente também caem no detector de perda de grãos15, de forma que a combinação dos dois sinais (oriundos do(s) sensor(es) de sopro por um lado e detector padrão 15 por outro lado) permita determinar se uma perda de grãos excessiva se deva principalmente à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora das peneiras. Isto pode ser feito através do monitoramento de uma perda de grãos total com o detector de perda padrão 15, e determinar a contribuição de uma perda de grãos soprados para esta perda de grãos total com base na saída dos sensores de sopro ou sensores 37. Possivelmente, esta determinação é feita apenas quando a perda de grãos total excede um valor crítico predeterminado. A saída do(s) sensor(es) de sopro 37 e do detector padrão 15 pode ser obtida como um número de impactos de semente por tempo de unidade. Levando em consideração a área da superfície das placas de impacto do(s) sensor(es) de sopro o detector padrão 15, com relação à largura da seção de limpeza, os resultados podem ser calculados para obter uma perda de grãos soprados e a perda de grãos total em termos de um número de sementes por tempo de unidade. Verifica-se, portanto, se uma perda de grãos soprados representa mais ou menos que 50% da perda de grãos total, na qual se aponta uma ação de controle adequada que pode ser tomada (preferencialmente apenas quando a perda de grãos total excede um valor crítico predeterminado).

[032] Em uma outra modalidade que compreende o(s) sensor(es) de sopro 37, o detector de perda de grãos padrão 15 mede uma perda de grãos fora da peneira e apenas uma porcentagem de uma perda de grãos soprados, por exemplo porque a placa de impacto não fica posicionada de uma maneira que garante o recebimento de todas as sementes sopradas para fora da seção de limpeza. Neste caso, a saída do detector de perda de grãos15 não pode ser usada na maneira acima para determinar numericamente ou estimar a contribuição de uma perda de grãos soprados para uma perda de grãos total. Entretanto, o sensor de sopro ainda transmite uma estimativa da perda de grãos soprados como tal, e na maioria das circunstâncias, por exemplo, quando a diferença entre a saída do(s) sensor(es) de sopro 37 e o sensor de perda de grãos 15 é muito alta ou muito baixa, sendo que as saídas ainda vão determinar se a perda de grãos soprados ou a perda de grãos fora da peneira é o maior contribuidor para a perda de grãos total.

[033] Em uma outra modalidade, a colheitadeira é equipada com o(s) sensor(es) de sopro 37 e com um detector que mede essencialmente apenas a perda de grãos fora da peneira. A última citada pode ser uma placa de impacto colocada à jusante da peneira, mas é posicionada de forma que as sementes que são sopradas para fora da seção de limpeza não causam impacto na dita placa. Isto deve ser alcançado adicionalmente projetando a seção de limpeza de tal modo que as sementes sopradas são guiadas para longe da placa de impacto. Nesta modalidade, o(s) sensor(es) de sopro 37 e o detector de perda fornecem medidas separadas da perda de grãos soprados e a perda de grãos fora da peneira respectivamente, que igualmente permitem determinar qual dos dois é o maior contribuidor para uma perda de grãos total. Na modalidade mais recente, a colheitadeira não compreende um "detector de perda de grãos padrão"conforme definido acima, enquanto compreende um meio para determinar a perda de grãos soprados e a perda de grãos fora da peneira separadamente.

[034] A vantagem das modalidades que compreendem um ou mais sensores de sopro 37 é que as contribuições da perda de grãos soprados e da perda de grãos fora da peneira como tal, ou ao menos estimativas do mesmo são prontamente disponíveis ou podem ser calculadas facilmente, de forma que é mais fácil executar um ajuste fino da seção de limpeza com base na saída da configuração de detecção, mesmo quando a perda de grãos total fica abaixo do valor crítico.

[035] Um local preferencial para um sensor de sopro 37 é mostrado na vista superior mostrada na Figura 5B. Nesta modalidade, o sensor é montado em uma parede lateral 35 da seção de limpeza. O sensor é produzido de maneira vantajosa na forma de uma placa de impacto 38 que é montada verticalmente contra a parede lateral 35, com a face da placa perpendicular à direção de percurso da mistura MOG/grão na seção de limpeza. Um piezo- transdutor 39 é conectado à parte posterior da placa 38 de forma a registrar os impactos e enviar os sinais relacionados via um cabo 40 a um dispositivo de processamento, de uma maneira que é conhecida por si só pelo detector de perda de grãos15 descrito acima. Um sensor de sopro 37 deste tipo pode bastar, mas um segundo sensor pode ser colocado no lado oposto ao da peneira 3. Os sinais combinados destes dois sensores podem fornecer uma estimativa mais precisa de uma perda de grãos soprados no caso de uma camada de mistura de MOG/grão que é espalhada desigualmente através da largura da peneira superior 3. Uma outra possibilidade é montar uma placa de impacto horizontalmente acima do centro da peneira, possivelmente até se estendendo sobre toda a largura da peneira.

[036] Em qualquer uma das modalidades descritas acima, a colheitadeira compreende adicionalmente um meio para determinar se as perdas por sopro ou perdas de grãos fora da peneira dominam a perda de grãos total e (se possível) quanto cada um está contribuindo. Estes meios podem compreender qualquer aquisição de sinal adequado e equipamento de tratamento, configurados para comparar parâmetros medidos (por exemplo, medições de pressão diferenciais ou números de impacto no sensor do sopro 37) para valores limites pré-definidos e para calcular e transmitir resultados para um controlador configurado para controlar uma perda de grãos atuando em um ou mais parâmetros de máquina (adicionalmente) e possivelmente para um dispositivo de saída adequado como uma tela de computador.

[037] Qualquer uma das configurações de detecção descrita acima com relação à peneira superior 3 pode ser aplicada também na peneira inferior 5 ou em quaisquer peneiras adicionais presentes na seção de limpeza. Conforme declarado anteriormente, os termos 'perda de grãos', 'perda de grãos fora da peneira' e perda de grãos soprados' devem ser entendidos em relação a uma peneira particular, ou seja, a quantidade de sementes de grãos em uma mistura de avanço grão/MOG na peneira que falham ao cair através das aberturas da peneira, e são, portanto, carregadas para além da borda de saída da peneira, tanto por sopro como permanecendo na camada grão/MOG. Na seção de limpeza da Figura 1A, a "perda de grãos'"da peneira inferior 5 não é a perda de grãos da colheitadeira como tal, dado que a maioria da perda das peneiras inferiores é reciclada via o deslizador de MOG 13 e via a rosca de retorno 14. A disposição de detecção de uma invenção, quando aplicada na peneira inferior 5, fornece, portanto, uma forma de monitorar e controlar a quantidade de grãos retornados para o início da seção de limpeza. Isso é útil porque permite evitar os bloqueios na trajetória de retorno devido a 'perdas' excessivas da peneira inferior 5.

[038] Independentemente se os sensores de pressão ou sensores de impacto são usados, a saída de uma configuração de detecção de acordo com a invenção pode ser usada como uma entrada para um processo para controlar parâmetros operacionais de controle da colheitadeira. A dita saída pode ser um sinal que significa simplesmente que a perda de grãos excessiva está acontecendo, sendo que o sinal tem um primeiro valor quando a perda de grãos ocorre principalmente devido à perda de grãos soprados (por exemplo p < p1) e um segundo valor quando a perda de grãos se deve, principalmente, à perda de grãos fora da peneira (por exemplo p > p2). Adicionalmente, a saída poderia ser mais específica e especificar uma contribuição estimada (por exemplo, uma porcentagem) da perda de grãos soprados e da perda de grãos fora da peneira para uma perda de grãos total. Os principais parâmetros que afetam a perda de grãos são a velocidade do soprador e as aberturas da peneira, sendo que os últimos são controlados pelo controle da posição das lamelas giratórias 6. Por exemplo, quando a perda de grãos soprados se torna muito importante, isto pode ser remediado principalmente diminuindo a velocidade do soprador e/ou diminuindo as aberturas da peneira. Quando a perda de grãos fora da peneira se torna muito importante, pode se remediar aumentando a velocidade do soprador e/ou aumentando as aberturas da peneira. É claro, portanto, que as diferentes ações são requeridas quando tanto a perda de grãos soprados ou a perda de grãos fora da peneira é o contribuidor dominante para uma perda de grãos total. A presente invenção permite determinar quais ações são as mais apropriadas a serem consideradas para minimizar a perda em qualquer momento durante o funcionamento da colheitadeira. Os parâmetros que são controlados não estão necessariamente limitados à velocidade do soprador e aberturas superiores da peneira, mas podem incluir outros parâmetros de máquina, por exemplo, a velocidade do movimento reciprocante das peneiras. O algoritmo do controle preciso que pode ser usado com base nas medições obtidas junto à configuração de detecção de pressão 20/21 ou o sensor de sopro (ou sensores de sopro) 35 combinado com a saída do sensor de perda de grãos padrão 15 não é uma parte da especificação e pode envolver procedimentos e esquemas conhecidos, similares, por exemplo, à abordagem lógica confusa descrita no documento EP2022312.

[039] O método para controlar a perda de grãos de uma peneira na seção de limpeza de um veículo colheitador de acordo com a invenção compreende as etapas de: - determinar com base na saída dos meios de detecção, o valor de um parâmetro relacionado à perda de grãos soprados e à perda de grãos fora da peneira, - determinar com base nos parâmetros medidos se a perda de grãos ocorre principalmente devido à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora da peneira, comparando o parâmetro medido a um ou mais valores limites.

[040] No caso das modalidades de pressão diferencial, o parâmetro pode ser a pressão diferencial em um local de medição ou uma média ou soma de diferentes pressões em vários locais de medição. Os valores limites podem ser os valores p1+p2 e/ou pmin. Nas modalidades do sensor de sopro, o parâmetro pode estar na taxa da saída do sensor de sopro 37 para a saída do sensor de perda de grãos padrão 15 configurado para medir uma perda de grãos total, em que a dita taxa é comparada com o valor limite de 50%, ou a taxa de saída do sensor de sopro 37 para a saída de um sensor configurado para medir apenas uma saída de um sensor configurado para medir apenas a perda de grãos fora da peneira, em que o valor limite é 1.

Claims

1. VEÍCULO DE COLHEITA AGRÍCOLA, que compreende uma seção de limpeza dotada de um soprador (10) e ao menos uma peneira (3,5) dotada de aberturas de peneira, de forma que o soprador é configurado para produzir um fluxo de ar através das aberturas da peneira a partir da área abaixo da peneira para a área acima da peneira, sendo que a peneira é configurada para transportar uma camada que compreende uma mistura de sementes de grãos e material residual na direção de uma borda de saída (16), e sendo que a peneira pode estar sujeita à perda total de grãos, consistindo em uma perda de grãos fora da peneira e uma perda de grãos soprados, sendo que as ditas perdas se dão respectivamente devido ao fato de que as sementes de grãos são ejetadas juntos com os resíduos através da borda da saída (16), ou se tornam suspensos no ar e são sopradas através da borda de saída pelo soprador (10), em que a seção de limpeza é equipada adicionalmente com meios de detecção (20,21,37) configurados para: determinar com base na emissão dos meios de detecção, um parâmetro que é relacionado à perda de grãos soprados e a perda de grãos fora da peneira, e determinar, com base no parâmetro citado, se a perda de grãos soprados ou a perda de grãos fora da peneira é o que mais contribui para a perda total de grãos, e sendo que o veículo é caracterizado pelo fato de que os ditos meios de detecção compreendem uma configuração de medição de pressão (20, 21), configurada para medir uma diferença de pressão entre uma pressão de ar em um local de medição abaixo da peneira (3, 5) e uma pressão de ar em um local de referência.

2. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de detecção compreendem adicionalmente um detector de perda de grãos (15), configurado para medir uma perda de grãos que consiste na perda de grãos fora da peneira e ao menos uma porção da perda de grãos soprados.

3. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o local de referência é um local fora da seção de limpeza.

4. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o local de referência é um local acima da peneira (3).

5. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a configuração de detecção compreende um ou mais captadores de pressão (20), conectados através de tubos de ar externos (30) até uma ou mais unidades de medida (21), em que os captadores são montados no local ou locais de medição e/ou no local ou locais de referência, em que os captadores compreendem um ou mais canais de acesso (26) orientados de forma transversal em relação à direção de trajeto de avanço da mistura de grãos e resíduos, sendo que os canais são interconectados através de tubos de ar internos (27, 28) no interior do captador, em que os ditos tubos de ar internos são conectados a um tubo de ar externo (30) conectando o captador (20) montado nas localizações de medição à unidade de medição (21).

6. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os canais de acesso (26) são ao menos parcialmente preenchidos com um inserto poroso (31).

7. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a peneira (3, 5) é montada entre as paredes laterais (35) da seção de limpeza, e em que a configuração de detecção compreende em ao menos um lado da seção de limpeza: um primeiro captador (20) montado em uma primeira localização abaixo da peneira (3, 5), um segundo captador (20') montada em uma segunda localização acima da peneira (3, 5), e uma unidade de medição (21), configurada para medir a diferença de pressão entre a pressão nas primeira e segunda localizações, sendo que ambos os captadores são conectados via tubos de ar (36) à unidade de medição (21).

8. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo captador (20, 20') são fixados a uma parede lateral (35) da seção de limpeza

9. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que uma unidade central de medição (21) é provida para uma pluralidade de captadores de pressão (20), sendo que a dita unidade central compreende, ainda, um meio para medição da pressão de referência.

10. VEÍCULO DE COLHEITA de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os dois captadores (20) são montados em ambos os lados da peneira (3), próximos à borda de saída (16) da peneira.

11. VEÍCULO DE COLHEITA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que a localização de referência é uma localização em que as condições de velocidade do vento são similares à localização de medição.

12. MÉTODO PARA CONTROLAR A PERDA DE GRÃOS DE UMA PENEIRA NA SEÇÃO DE LIMPEZA DE UM VEÍCULO DE COLHEITA conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: determinar, com base na saída dos meios de detecção, o valor de um parâmetro relacionado à perda de grãos soprados e à perda de grãos fora da peneira, determinar, com base nos parâmetros-medidos, se a perda de grãos se dá principalmente devido à perda de grãos soprados ou à perda de grãos fora da peneira, comparando o parâmetro medido a um ou mais valores- limites, e caso seja requerido, atuar em uma ou mais condições operacionais da colheitadeira para controlar a perda de grãos da peneira.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de determinar ou ao menos estimar a contribuição da perda de grãos soprados e a perda de grãos fora da peneira da perda de grãos total.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12 ou 13 para controlar a perda de grãos de uma peneira na seção de limpeza de um veículo de colheita conforme definido em qualquer uma das reivindicações 3 a 11, caracterizado pelo fato de que o parâmetro é a diferença entre a pressão em uma localização de medição e a pressão em um local de referência, sendo que é decidido: que a perda de grãos se deve principalmente à perda de grãos soprados caso a diferença na pressão medida seja menor que um primeiro valor- limite (p1), e que a perda de grãos se deve principalmente por conta da perda de grãos fora da peneira caso a diferença da pressão medida esteja acima de um segundo valor-limite (p2).