BR112018070820B1 - Sistema de monitoramento de uma correia para agricultura para um arranjo de correias para agricultura - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um sistema de monitoração de correia para um arranjo de correia para agricultura (3), o sistema de monitoração incluindo uma correia para agricultura tendo um elemento magnético (5) aí incorporado e um sensor (8). O arranjo de correia para agricultura (1) define um alinhamento de correia adequado para a correia e movimenta a correia. O elemento magnético (5) é polarizado de forma a emitir um sinal magnético. O sensor (8) é configurado para detectar, em uma posição de referência, o sinal magnético emitido pelo elemento magnético (5). O sistema de monitoração inclui ainda um circuito (11) configurado para emitir um sinal se, por exemplo, a correia para agricultura (3) se deslocar mais do que uma quantidade predeterminada através do arranjo de correia para agricultura (1) sem o arranjo de sensor (7) detectar o sinal magnético emitido pelo elemento magnético (5), uma quantidade predeterminada de tempo passar sem que o referido sensor (8) detecte o referido sinal magnético, e o circuito (11) determinar que a posição do elemento magnético (5) está fora de um intervalo posicional admissível.
Description
[0001] A invenção refere-se a correias para agricultura. Tais correias podem, por exemplo, ser utilizadas em um aparador de esteira de uma colheitadeira combinada e em outras aplicações para agricultura, tais como arranjos de triagem para agricultura.
[0002] Correias de esteira em aparadores de esteira para agricultura para colheitas de processo combinadas durante a colheita. As correias de esteira são normalmente acionadas por um motor hidráulico que, por sua vez, é acionado pelo sistema hidráulico da máquina combinada. Se um excesso de solo contaminar o aparador, a correia pode ficar desalinhada, desviada e deslizar para fora da polia de acionamento. Isso pode resultar em uma correia de esteira danificada e, potencialmente, em uma estrutura mecânica do aparador de esteira danificada, o que pode levar a períodos de inatividade adicionais durante a colheita. Os mesmos problemas podem ocorrer em outros sistemas de correias para agricultura, como arranjos de triagem para agricultura.
[0003] A Patente dos Estados Unidos 6.789.735 divulga um dispositivo para codificação e marcação de objetos e é incorporada para referência. O sistema de codificação e marcação incorporado no objeto e inclui uma pluralidade de partículas de material detectáveis. As partículas detectáveis são dispostas em um padrão que representa um código. As partículas detectáveis e, portanto, o código é lido por um escâner à medida que o objeto passa pelo escâner ou um escâner passa pelo objeto. O dispositivo para codificação e marcação de objetos divulgados na Patente dos Estados Unidos 6.789.735 é, em particular, para correias transportadoras, conexões de correias transportadoras e corpos tubulares, tais como mangueiras.
[0004] É um objetivo da invenção proporcionar um sistema para monitorar a posição de uma correia e determinar se a correia foi rastreada incorretamente.
[0005] O objetivo pode, por exemplo, ser alcançado por um sistema de monitoramento de correia para agricultura para um arranjo de correia para agricultura, o sistema de monitoramento incluindo uma correia para agricultura tendo um elemento magnético aí incorporado. O sistema inclui ainda um arranjo de sensores incluindo pelo menos um sensor. O arranjo de correia para agricultura define um alinhamento de correia adequado para a correia para agricultura e pode acionar a correia para agricultura através do arranjo de correia para agricultura. O elemento magnético é configurado para um sinal magnético. O arranjo do sensor é configurado para detectar, em uma posição de referência no arranjo de correia para agricultura, o sinal magnético emitido pelo elemento magnético quando a correia para agricultura estiver no alinhamento de correia adequado à medida que a correia para agricultura se move através do sistema de correia para agricultura. Um circuito é configurado para emitir um sinal se pelo menos um dos pressupostos se cumprir: a correia para agricultura se mover mais do que uma quantidade predeterminada através do arranjo de correia para agricultura sem o sensor detectar o sinal magnético emitido pelo elemento magnético e uma quantidade predeterminada de tempo passar sem o sensor detectar o sinal magnético emitido pelo elemento magnético quando a correia para agricultura estiver se movendo pelo arranjo de correia para agricultura.
[0006] Os elementos magnéticos podem ser ímãs permanentes ou incluir um material suscetível de ser magnetizado, tal como um material ferromagnético. Se um material suscetível de ser magnetizado for utilizado em vez de um ímã permanente, um gerador de campo pode ser utilizado para magnetizar os elementos magnéticos antes de estes serem lidos pelo escâner.
[0007] De acordo com outra modalidade, a referida correia para agricultura pode ter um comprimento e pode definir uma direção longitudinal da correia. A referida correia para agricultura pode incluir uma elevação configurada como uma guia em V que se estende na referida direção longitudinal da correia. O referido elemento magnético pode ser disposto na referida guia em V.
[0008] De acordo com outra modalidade, o sistema pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos e os referidos elementos magnéticos podem ser dispostos sequencialmente em uma relação espaçada entre si.
[0009] De acordo com outra modalidade, a referida relação espaçada entre os referidos elementos magnéticos pode ser uma relação espaçada conhecida. O referido sensor pode ser configurado para detectar sequencialmente os referidos elementos magnéticos e o referido circuito pode ser ainda configurado para determinar a velocidade da referida correia para agricultura, medindo pelo menos um dos seguintes: um período de tempo entre o qual o referido sensor detecta umas do referido elemento magnético de modo a determinar a velocidade da referida correia para agricultura e, a quantidade de elementos magnéticos detectados em uma janela de tempo predeterminada.
[0010] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos. A referida correia para agricultura pode definir uma direção longitudinal da correia. A referida correia para agricultura pode incluir uma pluralidade de saliências de correia transversais. E os referidos elementos magnéticos podem ser incorporados nas referidas saliências de correia transversais.
[0011] De acordo com outra modalidade, a correia para agricultura pode ser uma correia de esteira.
[0012] De acordo com outra modalidade, a referida correia para agricultura pode ter um comprimento. O sistema pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos dispostos sequencialmente em uma relação espaçada conhecida entre si ao longo do referido comprimento da referida correia para agricultura. O referido arranjo de sensores pode ser configurado para detectar sequencialmente os referidos elementos magnéticos. E o referido circuito pode ainda ser configurado para determinar a velocidade da referida correia para agricultura, medindo pelo menos um dos seguintes: um período de tempo entre o qual o referido sensor detecta umas do referido elemento magnético de modo a determinar a velocidade da referida correia para agricultura; e a quantidade de elementos magnéticos detectados em uma janela de tempo predeterminada.
[0013] De acordo com outra modalidade, o arranjo de correia para agricultura pode ter um sensor de velocidade configurado para emitir um sinal de velocidade incluindo uma velocidade medida da referida correia para agricultura. O referido circuito pode ter uma entrada de velocidade configurada para receber o sinal de velocidade. O referido circuito pode ser configurado para determinar um diferencial de velocidade entre a referida velocidade medida e a velocidade da referida correia para agricultura, conforme determinado pelo referido circuito. E o referido circuito pode ainda ser configurado para emitir um sinal de deslizamento de correia quando o referido diferencial de velocidade for superior a uma quantidade predeterminada.
[0014] O objetivo é também alcançado através de um sistema de monitoramento de correia para agricultura para um sistema de correia para agricultura definindo uma direção lateral e longitudinal, em que o sistema de monitoramento inclui uma correia para agricultura tendo pelo menos um elemento magnético aí incorporado. O sistema de monitoramento inclui ainda um arranjo de sensores tendo pelo menos um sensor. O sistema de correia para agricultura é configurado para mover a correia para agricultura através do arranjo de correia para agricultura na direção longitudinal. O elemento magnético é configurado para emitir um sinal magnético. O arranjo de sensor é configurado para detectar, em uma posição de referência no arranjo de correia para agricultura, o sinal magnético emitido pelo elemento magnético à medida que a correia para agricultura se move através do arranjo de correia para agricultura. O sistema inclui ainda um circuito configurado para determinar uma posição do elemento magnético em relação à direção lateral com base no sinal magnético detectado pelo arranjo do sensor. O circuito é ainda configurado para comparar a posição do elemento magnético determinada pelo circuito a um intervalo posicional admissível em relação à direção lateral. Quando a posição do elemento magnético determinada pelo circuito estiver fora do intervalo posicional admissível, o circuito é configurado para emitir um sinal.
[0015] De acordo com outra modalidade, o referido circuito pode ainda ser configurado para emitir um sinal quando for cumprido pelo menos um dos pressupostos: a referida correia para agricultura move-se mais do que uma quantidade predeterminada através do arranjo de correia para agricultura sem que o referido sensor detecte o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnético; e uma quantidade predeterminada de tempo passa sem que o referido sensor detecte o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnético quando a referida correia para agricultura se estiver a mover através do arranjo de correia para agricultura.
[0016] De acordo com outra modalidade, o referido elemento magnético pode ser um ímã permanente.
[0017] De acordo com outra modalidade, o referido elemento magnético pode incluir um material ferromagnético.
[0018] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode ainda compreender um gerador de campo configurado para magnetizar o referido elemento magnético.
[0019] De acordo com outra modalidade, o referido sensor pode ser um sensor eletromagnético.
[0020] De acordo com outra modalidade, a referida correia para agricultura pode ter um comprimento e pode definir uma direção longitudinal da correia. A referida correia para agricultura pode incluir uma elevação configurada como uma guia em V que se estende na referida direção longitudinal da correia. E o referido elemento magnético pode ser disposto na referida guia em V.
[0021] De acordo com outra modalidade, o sistema pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos. Os referidos elementos magnéticos podem ser dispostos sequencialmente em uma relação espaçada conhecida entre si na referida guia em V ao longo do referido comprimento da referida correia para agricultura.
[0022] De acordo com outra modalidade, a referida correia para agricultura pode ter um comprimento. O sistema pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos dispostos sequencialmente em uma relação espaçada conhecida entre si ao longo do referido comprimento da referida correia para agricultura. O referido arranjo de sensores pode ser configurado para detectar sequencialmente os referidos elementos magnéticos. E o referido circuito pode ainda ser configurado para determinar a velocidade da referida correia para agricultura, medindo pelo menos um dos seguintes: um período de tempo entre o qual o referido sensor detecta umas do referido elemento magnético de modo a determinar a velocidade da referida correia para agricultura; e a quantidade de elementos magnéticos detectados em uma janela de tempo predeterminada.
[0023] De acordo com outra modalidade, o arranjo de correia para agricultura pode ter um sensor de velocidade configurado para emitir um sinal de velocidade incluindo uma velocidade medida da referida correia para agricultura. O referido circuito pode ter uma entrada de velocidade configurada para receber o sinal de velocidade. O referido circuito pode ser configurado para determinar um diferencial de velocidade entre a referida velocidade medida e a velocidade da referida correia para agricultura, conforme determinado pelo referido circuito. E o referido processador sendo ainda configurado para emitir um sinal de deslizamento de correia quando o referido diferencial de velocidade for superior a um valor predeterminado.
[0024] De acordo com outra modalidade, o sistema pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos. A referida correia para agricultura pode definir uma direção longitudinal da correia. A referida correia para agricultura pode incluir uma pluralidade de saliências de correia transversais. E os referidos elementos magnéticos podem ser incorporados nas referidas saliências de correia transversais.
[0025] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode ainda compreender: uma pluralidade de fios tendo uma extremidade; as referidas extremidades do referido fio sendo o referido elemento magnético; e os referidos fios sendo incorporados nas referidas saliências de correia transversais.
[0026] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode ainda compreender uma unidade de armazenamento de dados tendo o referido intervalo posicional admissível predeterminado para o referido elemento magnético armazenado na mesma.
[0027] De acordo com outra modalidade, a correia para agricultura pode ser uma correia de esteira.
[0028] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode ainda compreender: uma unidade de armazenamento de dados; o sistema de monitoramento de correia para agricultura incluindo uma pluralidade de elementos magnéticos dispostos em um padrão ao longo da referida correia para agricultura; a referida unidade de armazenamento de dados tendo o referido padrão armazenado na mesma; e o referido circuito sendo ainda configurado para calcular uma velocidade da referida correia para agricultura com base no referido padrão armazenado na referida unidade de armazenamento de dados medindo um período de tempo entre o qual o referido sensor detecta as do referido elemento magnético.
[0029] De acordo com outra modalidade, o sistema de monitoramento de correia para agricultura pode ainda compreender: pelo menos uma etiqueta RFID incorporada em um local predefinido na referida correia; um leitor de etiquetas RFID configurado para detectar a referida pelo menos uma etiqueta RFID; a referida correia para agricultura definindo uma posição de correia; e o referido circuito sendo configurado para determinar a referida posição da correia com base na referida etiqueta RFID sendo detectada pelo referido leitor de etiquetas RFID.
[0030] De acordo com outra modalidade, o referido sinal pode ser configurado para, pelo menos um de, disparar um alarme para alertar um operador do sistema para agricultura e parar a referida correia para agricultura.
[0031] De acordo com outra modalidade, o referido sinal pode ser configurado para parar a referida correia para agricultura.
[0032] De acordo com outra modalidade, um sistema de monitoramento de correia para agricultura para um arranjo de correia para agricultura pode ter um arranjo de acionamento, o arranjo de correia para agricultura definindo uma direção longitudinal e uma direção lateral, o sistema de monitoramento de correia compreendendo: uma correia para agricultura tendo pelo menos um elemento magnético aí incorporado; o arranjo de correia para agricultura definindo uma direção lateral e longitudinal; o arranjo de acionamento sendo configurado para mover a referida correia para agricultura através do arranjo de correia para agricultura na direção longitudinal e controlar um alinhamento de correia da referida correia para agricultura; um arranjo de sensores incluindo pelo menos um sensor; o referido elemento magnético sendo magneticamente polarizado de modo a emitir um sinal magnético; o referido arranjo de sensores sendo configurado para detectar, em uma posição de referência no arranjo de correia para agricultura, o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnético, à medida que a correia para agricultura se move através do arranjo de correia para agricultura; um circuito configurado para determinar uma posição do referido elemento magnético em relação à referida direção lateral com base no referido sinal magnético detectado pelo referido arranjo de sensor; o referido circuito sendo ainda configurado para comparar a referida posição do referido elemento magnético determinado pelo referido circuito a um intervalo posicional admissível; e o referido circuito sendo ainda configurado para emitir um sinal de controle a ser utilizado para corrigir o referido alinhamento da correia, por meio do arranjo de acionamento, quando a referida posição determinada estiver fora do referido intervalo posicional admissível.
[0033] De acordo com outra modalidade, o sinal emitido pelo circuito pode ser utilizado pelo acionamento do arranjo de correia para agricultura para controlar e corrigir o alinhamento da correia para agricultura no arranjo de correia para agricultura.
[0034] É um outro objetivo da invenção proporcionar um método para monitorar a posição de uma correia para agricultura em um sistema de correia.
[0035] O objetivo pode, por exemplo, ser alcançado por um método para monitorar uma correia para agricultura tendo um elemento magnético aí incorporado. A correia para agricultura é configurada para se mover através de um sistema de correia para agricultura que define uma direção lateral. O método incluindo as etapas de: detectar um sinal magnético do elemento magnético incorporado na correia para agricultura; determinar uma posição do elemento magnético em relação à direção lateral; comparar a posição determinada do elemento magnético com um intervalo posicional admissível; e emitir um sinal quando a posição determinada do elemento magnético estiver fora do intervalo posicional admissível.
[0036] De acordo com outra modalidade, o elemento magnético pode incluir pelo menos um de um imã permanente e um material ferromagnético.
[0037] De acordo com outra modalidade, o elemento magnético pode incluir material ferromagnético, o método compreendendo ainda a etapa de magnetizar o referido elemento magnético.
[0038] De acordo com outra modalidade, em que a correia para agricultura pode ser acionada através de um arranjo de correia para agricultura por um arranjo de acionamento configurado para controlar um alinhamento de correias da correia para agricultura, o método compreendendo ainda a etapa de: controlar o alinhamento de correia da correia para agricultura por meio do arranjo de acionamento.
[0039] O objetivo pode ainda ser alcançado por um método para monitorar uma correia para agricultura em um arranjo de correia para agricultura com um sistema de monitoramento de correia para agricultura, a correia para agricultura tendo um elemento magnético configurado para emitir um sinal magnético aí incorporado, sendo o arranjo de correia para agricultura configurado para mover a correia para agricultura através do arranjo de correia para agricultura e definindo um alinhamento de correia para agricultura adequado, o elemento magnético sendo disposto na correia para agricultura de tal forma que o elemento magnético passa por uma área digitalizada por um arranjo de sensor configurado para detectar o sinal magnético, compreendendo o método as etapas de: escaneamento de pelo menos uma subseção longitudinal da correia para agricultura para o sinal magnético emitido pelo elemento magnético, à medida que a correia para agricultura se move através do arranjo de correia para agricultura com o arranjo de sensor; emitir um sinal quando pelo menos um de: a correia para agricultura se mover mais do que uma quantidade predeterminada através do arranjo de correia para agricultura sem que o sensor detecte o sinal magnético emitido pelo elemento magnético e uma quantidade predeterminada de tempo passar sem que o sensor detecte o sinal magnético emitido pelo elemento magnético quando a correia para agricultura estiver se movendo através do arranjo de correia para agricultura.
[0040] Ao contrário da aplicação de tecnologia baseada em correias transportadoras ou outras modalidades que observam toda a largura da correia, o sistema de monitoramento, neste caso, se concentra no sinal magnético emitido por um elemento magnético incorporado na correia. O elemento magnético pode ser um ímã permanente ou incluir um material suscetível de ser magnetizado, por exemplo, um material ferromagnético. Um exemplo do elemento magnético é a extremidade de um fio ou cabo incorporado e o sistema de monitoramento monitora a posição da extremidade da extremidade do fio para determinar se a correia ainda está rastreando corretamente. A posição do elemento magnético é determinada por meio de um sensor. O sensor pode ser uma matriz de sensores tendo uma posição fixa. Exemplos de sensores possíveis incluem sensores de efeito Hall, bobinas de detecção de campo magnético e quaisquer sensores configurados para interagir com campos magnéticos para gerar uma resposta do sensor proporcional à intensidade de campo. A funcionalidade adicional do sistema de monitoramento de correia inclui que o sistema pode ser utilizado como um indicador de velocidade independente, pois o fio incorporado pode ser monitorado ao longo do tempo para determinar a velocidade à qual a correia está se movendo através do arranjo de correia. O sistema de monitoramento de correia também pode ser utilizado para determinar se ocorreu deslizamento da correia, ou seja a correia, por exemplo, deslizou na polia, resultando em uma correia que não se move tanto e/ou rapidamente através do arranjo de correia para agricultura conforme indicado por um sensor, por exemplo, medindo a velocidade à qual a polia está se movendo. Além disso, o arranjo da correia pode ser utilizado para controlar ativamente o mecanismo de acionamento na colheitadeira, de modo a corrigir o rastreamento da correia.
[0041] A figura 1 mostra um arranjo de correia para agricultura na forma exemplar de um aparador de esteira para uma colheitadeira combinada;
[0042] a figura 2A mostra a superfície superior de uma correia para agricultura tendo saliências transversais configuradas como calços;
[0043] a figura 2B mostra a superfície inferior de uma correia para agricultura tendo uma guia em V;
[0044] a figura 3 mostra uma modalidade do sistema de monitoramento de correia;
[0045] a figura 4 mostra uma modalidade do sistema de monitoramento de correia monitorando a superfície superior de uma correia para agricultura;
[0046] a figura 5A mostra uma outra modalidade do sistema de monitoramento de correia monitorando a superfície superior de uma correia para agricultura; e,
[0047] a figura 5B mostra a modalidade da figura 5A, em que a correia para agricultura está desalinhada.
[0048] A figura 1 mostra um arranjo de correia para agricultura. No exemplo da figura 1, o arranjo de correia para agricultura 1 é um aparador de esteira de uma colheitadeira combinada. No exemplo mostrado, o arranjo de correia para agricultura 1 inclui três correias para agricultura 3. Cada uma das correias 3 pode ser monitorada separadamente com o sistema de monitoramento aqui descrito. As correias para agricultura 3 mostradas na figura 1 incluem uma carcaça de correia e uma pluralidade de saliências transversais 17, aqui configuradas como calços, estendendo-se a partir da carcaça de correia. A carcaça de correia define uma direção longitudinal da correia. Os calços são dispostos transversalmente à direção longitudinal da correia. As correias podem também ter uma ou mais guias em v (ver figura 2B). A guia em V 15 ajuda o arranjo de correia para agricultura 1 a guiar a correia 3 através do arranjo de correia 1 e se estende na direção longitudinal da correia. O arranjo de correia para agricultura 1 inclui uma armação 25 e define o alinhamento da correia para agricultura 3 e o seu curso. O arranjo de correia para agricultura 1 pode, por exemplo, também fazer parte de uma unidade de triagem para agricultura ou outra aplicação para agricultura.
[0049] Elementos magnéticos 5 são incorporados na correia para facilitar a monitoramento da correia para agricultura 3. Os elementos magnéticos 5 podem ser incorporados diretamente na carcaça de correia ou em uma estrutura de correia que se estende a partir da carcaça de correia, como em uma guia em V 15 ou um elemento transversal como um calço. Os elementos magnéticos 5 podem incluir ímãs permanentes ou um material suscetível de ser magnetizado, tal como um material ferromagnético. Caso os elementos magnéticos 5 não incluam um imã permanente, mas sim um material suscetível de ser magnetizado, os elementos magnéticos 5 são magnetizados por meio, por exemplo, de um gerador de campo 13 de modo a permitir que o arranjo de sensor 7 detecte um sinal magnético emitido pelos elementos magnéticos 5. O elemento magnético 5 é polarizado magneticamente ou pode ser magneticamente polarizado antes de passar o sensor de modo que o elemento magnético emite um sinal magnético. O sinal magnético emitido pelo elemento magnético 5 pode ser um sinal magnético único. Se o sistema for utilizado em uma aplicação ou ambiente onde são gerados outros sinais magnéticos, o arranjo de sensor 7 pode ser configurado para detectar o sinal magnético único do elemento magnético 5. Além disso, caso uma pluralidade de elementos magnéticos 5 seja incorporada na correia, cada elemento magnético 5 pode emitir um sinal único para, por exemplo, permitir que o circuito 11 determine a identidade do elemento magnético 5 detectado pelo arranjo de sensor 7. O circuito 11 pode ser um circuito analógico ou digital. Além disso, o circuito pode, por exemplo, estar na forma de um microprocessador, microcontrolador, uma unidade central de processamento de um computador e semelhantes.
[0050] A figura 2A mostra a porção superior de uma correia para agricultura 3 tendo saliências transversais 17 que se estendem a partir do corpo principal da correia para agricultura 3. As saliências transversais 17, aqui, são incorporadas como calços. As saliências transversais 17 poderão, no entanto, ter diferentes configurações, tais como padrão Chevron, topo de diamante, topo áspero ou outros padrões. No exemplo de realização mostrado na figura 2, os fios 31 estão incorporados nos calços individuais. Elementos magnéticos 5 de outras configurações também podem ser incorporados nas saliências transversais 17. Uma ou ambas as extremidades do fio 31 podem ser utilizadas como elementos magnéticos 5. Se, por exemplo, o fio 31 for feito de um material ferromagnético, o gerador de campo 13 pode magnetizar o fio 31 de modo a permitir que o arranjo de sensor 7 detecte as suas extremidades, pelo que uma extremidade poderá ter a polaridade oposta à da outra extremidade do fio 31. A precisão da monitoramento do rastreamento da correia para agricultura 3 pode ser melhorada caso o arranjo de sensores 7 esteja configurado para detectar ambas as extremidades do fio 31. Caso ambos os lados do fio sejam detectados e a posição de cada um seja monitorada, o sistema pode proporcionar redundância, melhorando assim a confiabilidade e a precisão do sistema. Cada extremidade do fio poderá ter uma polaridade oposta, assim uma extremidade estaria ao norte e a extremidade oposta estaria ao sul. Um único sensor 8 poderá detectar ambas as extremidades do fio 31 ou um sensor separado 8 pode ser atribuído a cada extremidade do fio 31. Outras configurações poderiam naturalmente ser utilizadas, por exemplo, uma arruela poderia ser utilizada como o elemento magnético, o qual poderia então ser sujeito a magnetização radial. A correia para agricultura 3 move-se através do arranjo de correia para agricultura em uma direção longitudinal 27 (a direção longitudinal também pode se referir à direção oposta da seta mostrada na Figura 2A).
[0051] A figura 2B mostra a porção inferior de uma correia para agricultura tendo uma guia em V 15. A guia em V 15 pode interagir com a polia 23 ou outra característica do arranjo de correia para agricultura 1, de modo a melhorar o guiamento da correia para agricultura através do arranjo 1. Os elementos magnéticos 5 no exemplo mostrado na figura 2B podem ser uma ou ambas as extremidades dos fios 31. Um único fio 31 poderá ser incorporado na guia em V ou em uma pluralidade deste. Caso uma pluralidade de fios 31 seja incorporada na guia em V, estes também podem ser espaçados igualmente entre si ou em um padrão.
[0052] A figura 3 mostra uma modalidade do sistema de monitoramento de correia para agricultura para um arranjo de correia para agricultura incluindo um acionador 9 e uma polia 23. Uma correia para agricultura 3 é acionada através de um arranjo de correia para agricultura por meio do acionamento 9 e da polia 23. O arranjo de correia para agricultura orienta a correia para agricultura e define um alinhamento de correia adequado. O arranjo de correia para agricultura também pode incluir um controlador 21 para controlar o acionamento 9. O sistema de monitoramento de correia para agricultura inclui uma correia para agricultura 3 tendo elementos magnéticos 5 aí incorporados, embora um elemento magnético único 5 possa ser suficiente. Os elementos magnéticos 5 podem ser ímãs permanentes ou incluir um material suscetível de ser magnetizado, tal como um material ferromagnético. Caso elementos não magnéticos sejam incorporados, o sistema de monitoramento pode incluir um gerador de campo 13 para magnetizar os elementos magnéticos 5, de modo a permitir a sua detecção pelo arranjo de sensor 7. O arranjo de sensor 7 é disposto em uma posição de referência. O arranjo de sensor 7 inclui pelo menos um sensor 8 e pode ser configurado como uma matriz de sensores incluindo uma pluralidade de sensores. O arranjo de sensor 7 pode incluir um sensor eletromagnético. Se forem utilizados ímãs permanentes para os elementos magnéticos 5, o arranjo do sensor pode utilizar uma variedade de métodos sensíveis ao ímã para detectar o elemento magnético 5, por exemplo, métodos indutivos magnéticos, sensores magneto-resistivos ou sensores baseados no Efeito Hall. O arranjo do sensor é conectado operativamente a um circuito 11. O sistema de monitoramento de correia também pode incluir uma unidade de armazenamento de dados, a qual pode armazenar um padrão descrevendo como uma pluralidade de elementos magnéticos 5 são distribuídos sobre a correia para agricultura 3.
[0053] De acordo com uma modalidade, o arranjo de sensor 7 é configurado para escanear uma subseção longitudinal 33 da correia para agricultura 3, como mostrado na figura 4. Quando a correia para agricultura 3 estiver em alinhamento correto no arranjo de correia para agricultura 1, o elemento magnético 5 está dentro da subseção longitudinal 33 à medida que a correia para agricultura 3 se move através do arranjo de correia para agricultura 1 e é detectada pelo arranjo de sensor 7 à medida que passa por este. Se a correia para agricultura 3 ficar desalinhada e assim o elemento magnético 5 não estiver mais na subseção longitudinal 33 escaneada pelo arranjo de sensor 7, o arranjo de sensor 7 não poderá mais detectar o elemento magnético 5.
[0054] O circuito 11 pode medir o tempo entre as detecções subsequentes do elemento magnético 5 e pode receber dados de entrada em relação à velocidade à qual a correia para agricultura 3 está se movendo do arranjo de correia para agricultura. O circuito 11 também poderá receber dados de velocidade média do arranjo de correia para agricultura 1, especialmente se a monitoramento ocorrer enquanto a correia 3 estiver acelerando ou desacelerando. Se o circuito 11 determinar que o arranjo de sensor 7 não detectou o elemento magnético durante um período de tempo predeterminado, o circuito 11 emite um sinal. O sinal pode ser utilizado para avisar um usuário do arranjo de correia para agricultura 1, parar a correia 3, ou como uma entrada para o arranjo de correia para agricultura controlar o alinhamento de correia. Caso a velocidade da correia 3 seja variável, a quantidade predeterminada de tempo poderá também ser feita dependendo da velocidade da correia 3.
[0055] Em modalidades em que a velocidade da correia é conhecida, por exemplo, a partir de um sensor ou acionamento 9 do arranjo de correia para agricultura 1, ou é calculado pelo circuito 11, um tempo alvo pode ser ligado à velocidade da correia e às propriedades históricas da correia. As propriedades históricas da correia da correia para agricultura 3 podem ser armazenadas na unidade de armazenamento de dados 12. Em uma modalidade com um elemento magnético único 5 incorporado na correia, por exemplo, se a correia tiver um comprimento conhecido de cinco metros e a correia para agricultura 3 estiver a mover-se a uma velocidade de 2 metros por segundo (m/s), o sistema de monitoramento de correia deve esperar detectar o elemento magnético 5 a cada 2,5 segundos. As localizações dos elementos magnéticos 5 podem também ser armazenadas na unidade de armazenamento de dados 12, especialmente se os elementos magnéticos 5 estiverem dispostos em um padrão ou estiverem distribuídos de uma maneira irregular ao longo do comprimento da correia.
[0056] Alternativamente ou adicionalmente, o circuito 11 pode receber informação em relação à quantidade que a correia 3 se moveu do arranjo de correia para agricultura 1 e emitir um sinal quando a correia para agricultura 3 se moveu mais do que uma quantidade predeterminada sem o arranjo de sensor 7 detectar um elemento magnético 5. Uma pluralidade de elementos magnéticos 5 pode também ser incorporada na correia 3 em uma relação espaçada conhecida entre si e se o tempo ou a distância percorrida entre as detecções dos subsequentes dos elementos magnéticos 5 for maior do que uma quantidade predeterminada, o circuito 11 emite um sinal. Caso os elementos magnéticos 5 sejam distribuídos ao longo do comprimento da correia em um padrão, o padrão poderá ser armazenado em uma unidade de armazenamento de dados 12. O circuito 11 pode então aceder ao padrão armazenado na unidade de armazenamento de dados 12 de modo a determinar a quantidade de tempo ou a quantidade de movimento antes de se esperar que o arranjo de sensor 7 detecte o próximo elemento magnético 5.
[0057] O padrão pode representar um código que pode ser lido pelo arranjo do sensor e avaliado pelo circuito. O arranjo dos elementos magnéticos em um padrão representando um código permite que um usuário ou um sistema determine a identidade única da correia, a qual pode ser vinculada à data de fabricação, registros específicos de qualidade e produção, etc.
[0058] O circuito também pode ser configurado para incluir um contador que rastreie o número de rotações da correia para agricultura à medida que se move através do arranjo de correia para agricultura. O sistema de monitoramento de correia para agricultura poderia, através da inclusão de um contador, fornecer uma indicação quanto à vida útil da correia para agricultura.
[0059] De acordo com outra modalidade, o circuito 11 é configurado para determinar uma posição do elemento magnético 5 em relação a uma direção lateral 29, conforme definido pelo arranjo de correia para agricultura 1. O arranjo de sensor 7 poderá escanear toda a largura da correia para agricultura 3 ou uma sua subseção. A FIG 5A mostra a correia para agricultura 3 em um alinhamento correto no arranjo de correia para agricultura 1 com o elemento magnético 5 disposto dentro de um intervalo posicional admissível 35. Quando o elemento magnético 5 é detectado pelo arranjo de sensor 7, o circuito 11 determina a posição do elemento magnético em relação à direção lateral e compara a posição determinada com o intervalo posicional admissível 35. No caso da correia 3 ficar desalinhada como mostrado na figura 5B e o circuito 11 determinar que a posição do elemento magnético 5, tal como detectado pelo arranjo de sensor 7, se encontra fora do intervalo posicional admissível 35, o circuito 11 emite um sinal. O circuito 11 pode também emitir um sinal quando nenhum elemento magnético for detectado durante um período de tempo predeterminado ou a correia 3 tiver percorrido mais do que uma quantidade predeterminada sem um elemento magnético 5 ter sido detectado pelo arranjo de sensor 7. O sinal emitido pelo circuito 11 pode, por exemplo, ser utilizado para alertar um operador, parar a correia ou para corrigir o alinhamento de correia. Caso o sinal seja utilizado para corrigir o alinhamento de correia, o sinal pode, por exemplo, incluir informações posicionais do elemento magnético 5 e/ou instruções de controle para o acionamento, de modo a realinhar a correia de forma que a correia retorne ao alinhamento adequado e assim, o elemento magnético 5 retorna ao intervalo posicional admissível 35.
[0060] De acordo com uma outra modalidade, o circuito 11 também pode ser configurado para determinar a velocidade da correia. Assim, o sistema de monitoramento de correia pode funcionar como um indicador de velocidade secundário. Caso a correia 3 inclua um elemento magnético único 5, a velocidade da correia 3 pode, por exemplo, ser calculada pelo circuito 11 com base no período de tempo entre as detecções sequenciais do elemento magnético 5 pelo arranjo de sensor 7 e o comprimento da correia 3. Caso a correia para agricultura 3 esteja a acelerar ou desacelerar, o circuito 11 pode determinar uma velocidade média sobre a última rotação da correia 3. A correia para agricultura 3 também pode incluir uma pluralidade de elementos magnéticos dispostos em uma conhecida relação espaçada entre si. O circuito 11 pode calcular a velocidade da correia 3 medindo o período de tempo entre a detecção dos elementos magnéticos individuais 5. Se os elementos magnéticos 5 estiverem dispostos em um padrão, o padrão pode ser armazenado na unidade de armazenamento de dados 12 e ser lido pelo circuito para calcular a velocidade. Juntamente com os dados posicionais dos elementos magnéticos, o intervalo posicional admissível também pode ser armazenado na unidade de armazenamento de dados 12.
[0061] Em modalidades nas quais o sistema de monitoramento de correia para agricultura determina a velocidade da correia 3, a velocidade determinada pelo sistema pode ser comparada com a de um sensor de velocidade independente que poderá fazer parte do arranjo de correia para agricultura 1. Através da comparação da velocidade determinada pelo sistema de monitoramento e da velocidade determinada pela velocidade independente e o diferencial entre estas, o circuito também pode determinar se ocorreu deslizamento da correia.
[0062] Uma etiqueta RFID ou mais também pode ser incorporada na correia para determinar a posição da correia. O sistema de monitoramento de correia para agricultura incluiria então um leitor de etiquetas RFID disposto em uma posição de referência e configurado para ler as etiquetas RFID. O circuito 11 pode então determinar a posição da correia 3 com base na detecção de etiquetas RFID. Informações sobre a posição da etiqueta RFID também podem ser armazenadas na unidade de armazenamento de dados 12.
[0063] Entende-se que a descrição anterior é a das modalidades preferidas da invenção e que podem ser feitas várias alterações e modificações sem se afastar do escopo da invenção.
[0064] Números de referência 1 Arranjo de correia para agricultura 3 Correia para agricultura 5 Elemento magnético 7 Arranjo de sensor 8 Sensor 9 Acionamento 11 Circuito 12 Unidade de armazenamento de dados 13 Gerador de campo 15 Guia em V 17 Saliência transversal 21 Controlador de arranjo de correia para agricultura 23 Polia 25 Armação do arranjo de correia para agricultura 27 Direção longitudinal 29 Direção lateral 31 Fios 33 Subseção longitudinal da correia para agricultura 35 Intervalo posicional admissível
Claims (7)
1. Sistema de monitoramento de uma correia para agricultura (3) para um arranjo de correias para agricultura (1), caracterizado pelo fato de que o sistema de monitoramento de correia compreende: uma correia para agricultura (3) tendo um elemento magnetizável aí incorporado feito de material ferromagnético, sendo que o elemento magnetizável compreende uma pluralidade de elementos magnéticos (5) inseridos na correia para agricultura (3); sendo que a pluralidade de elementos magnéticos (5) está localizada ao longo de uma subseção longitudinal da correia para agricultura (3) de acordo com um espaçamento selecionado, sendo que o espaçamento forma um código único e sendo que a subseção longitudinal é espaçada em uma distância selecionada de uma borda da correia (3) um arranjo de sensor (7) incluindo uma pluralidade de sensores (8); o arranjo de correia para agricultura (1) definindo um alinhamento de correia adequado para a referida correia para agricultura (3) e sendo configurado para mover a referida correia para agricultura (3) através do arranjo de correia para agricultura (1); o referido elemento magnetizável sendo configurado de forma a emitir um sinal magnético após ser magnetizado; o referido arranjo de sensor (7) sendo configurado para detectar, em uma posição de referência no arranjo de correia para agricultura (1), o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnetizável quando a referida correia para agricultura (3) estiver no referido alinhamento de correia adequado à medida que a correia para agricultura (3) se move através do arranjo de correia para agricultura (1) para leitura do código para determinar a identidade única da correia (3); um circuito (11) configurado para emitir um sinal se pelo menos um dos pressupostos se cumprir: a referida correia para agricultura (3) move-se mais do que uma quantidade predeterminada através do arranjo de correia para agricultura (1) sem que o referido sensor (8) detecte o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnetizável; e, uma quantidade predeterminada de tempo passa sem o referido sensor (8) detectar o referido sinal magnético emitido pelo referido elemento magnetizável quando a referida correia para agricultura (3) estiver a mover-se através do arranjo de correia para agricultura (1); um gerador de campo (13) disposto em uma relação espaçada em relação à correia para agricultura (3); e, o referido gerador de campo (13) sendo configurado para magnetizar o referido material ferromagnético do elemento magnetizável antes de ser lido pelo sensor de modo a causar o elemento magnetizável gerar um sinal magnético detectável pelo referido arranjo de sensor (7); a referida correia para agricultura (3) tem um comprimento e define uma direção longitudinal da correia (27); a referida correia para agricultura (3) inclui uma elevação configurada como uma guia em V (15) que se estende na referida direção longitudinal da correia (27); e o referido elemento magnetizável é disposto na referida guia em V (15).
2. Sistema de monitoramento de correias para agricultura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: uma pluralidade elementos magnéticos (5) são dispostos sequencialmente em uma relação espaçada entre si.
3. Sistema de monitoramento de correias para agricultura, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: a referida relação espaçada é uma relação espaçada conhecida; o referido sensor (8) é configurado para detectar sequencialmente a pluralidade de elementos magnéticos (5); e, o referido circuito (11) é ainda configurado para determinar a velocidade da referida correia para agricultura (3) pela a quantidade de elementos magnetizáveis detectados em uma janela de tempo predeterminada.
4. Sistema de monitoramento de correias para agricultura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a referida correia para agricultura (3) inclui uma pluralidade de saliências de correia transversais (17); e, a pluralidade de elementos magnéticos (5) são incorporados nas referidas saliências de correia transversais (17).
5. Sistema de monitoramento de correias para agricultura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a correia para agricultura (3) é uma correia de esteira.
6. Sistema de monitoramento de correia para agricultura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o arranjo de sensores é configurado para detectar sequencialmente a pluralidade de elementos magnéticos (5); e, o referido circuito (11) é ainda configurado para determinar a velocidade da referida correia para agricultura (3) por pelo menos um entre, um período de tempo entre o qual o referido sensor (8) detecta um dos elementos magnetizáveis de modo a determinar a velocidade da referida correia para agricultura (3); e a quantidade de elementos magnetizáveis detectados em uma janela de tempo predeterminada.
7. Sistema de monitoramento de correias para agricultura, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: o arranjo de correia para agricultura (1) tem um sensor de velocidade configurado para emitir um sinal de velocidade incluindo uma velocidade medida da referida correia para agricultura (3); o referido circuito (11) tem uma entrada de velocidade configurada para receber o sinal de velocidade; o referido circuito (11) é configurado para determinar um diferencial de velocidade entre a referida velocidade medida e a velocidade da referida correia para agricultura (3), conforme determinado pelo referido circuito (11); e o referido circuito (11) é ainda configurado para emitir um sinal de deslizamento de correia quando o referido diferencial de velocidade for superior a uma quantidade predeterminada.
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