BR112019000079B1 - Dispositivo atomizador rotativo para aplicação em aparelho para pulverização em terra - Google Patents

Abstract

Um dispositivo atomizador rotativo que permite a correção de eventuais separações que as variações aleatórias (de natureza climática e/ou ambiental) podem causar no resultado final do tratamento fitossanitário de forma que a aplicação dos produtos químicos seja feita completamente em conformidade com o que foi prescrito pelo profissional agrônomo, desta maneira alcançando uma maior eficiência do processo de pulverização fitossanitário. A informação técnica gerada pelos fabricantes dos produtos agroquímicos com relação às características físicas dos produtos químicos fitossanitários; a informação relativa a velocidade e direção do vento, umidade e temperatura ambiente gerada por um centro meteorológico e montado no veículo de pulverização; a informação com relação a posição geo- referencial, a velocidade e direção do veículo gerada por um dispositivo tipo GPS montado no veículo de pulverização; a informação gerada por sensores de aceleração e de campo magnético, giroscópios, fluxímetros, sensores de temperatura do líquido de pulverização, sensor de velocidade de rotação das placas, sensores analógicos magnéticos para medir posições angulares, sensores ópticos de barreira, sensores de corrente e tensão de cada dos dispositivos atomizadores rotativos; a informação em bases de dados referida como o comportamento de produtos agroquímicos e de suas emulsões um com o outro e com (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção diz respeito a um dispositivo atomizar rotativo, de baixo volume, para sua aplicação em aparelho para pulverização em terra de produtos fitossanitários líquidos e/ou sólidos diluídos e/ou emulsificados para agricultura.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Mesmo que existam muitos tipos de pulverizadores fitossanitários, variando de pulverizadores aéreos e/ou terrestres, com diferentes meios de propulsão que atingem propósitos parciais tais como controle da direção das gotas, da quantidade de inseticida assentada na área a ser aplicada (com os geradores de fluxos de ar), atualmente não existe dispositivo para um pulverizador terrestre que consegue a aplicação eficiente do produto agroquímico ou fitossanitário.

[0003] No campo da agricultura, existem diferentes tipos de problemas a serem solucionados com relação a características específicas da atividade de fumigação, consistindo da ineficiência de controle de ervas daninhas e insetos pela aplicação de produtos químicos fitossanitários por picaretas hidráulicas, problemas ecológicos, consequências na saúde das pessoas, excesso de produto fitossanitário para alcançar um controle bom e eficiente, consumo excessivo de água, custo excessivo na reposição de máquinas, produto residual que cai no chão e a poluição que isso causa, deriva do produto fitossanitário, poluição de lugares indesejados (populações, campos, fronteiras, escolas rurais e outros lugares com perigo para a população).

[0004] Na modalidade proposta na presente invenção, descrevemos um dispositivo atomizador rotativo para geração de gotas capaz de manter o tamanho das gotas constante para depositá-la diretamente na população de planta alvo a ser controlada, já que minimiza a contaminação de sistemas de água, permite o controle da deriva para áreas periurbanas, permite um controle eficiente com uma menor quantidade de produto químico, minimiza o consumo de água, já que se aplica o produto com maior concentração, aumenta significativamente o ciclo ativo da máquina de pulverização e alcança uma aplicação dos produtos agroquímicos com tamanhos de gota e quantidade por centímetro quadrado de superfície a ser borrifada controladas.

[0005] No século XX e ainda neste século XXI, a população do mundo apresenta um aumento de quatro vezes, passando de 1.650 milhões para 7.500 milhões de habitantes. Isso só foi possível com o acompanhamento da produção de alimento global que foi basicamente intensificada por causa da extensão de fronteiras agrícolas e da melhoria dos sistemas de proteção de lavoura. Este aumento da produção de alimento foi realizado a despeito da ação das diferentes pestes que acompanharam agricultura desde seus primórdios e, a fim de atingi-la, a contribuição dos produtos químicos fitossanitários foi essencial.

[0006] A tecnologia de aplicação atual não é tão diferente daquela usada desde o início do século XX. Entretanto, o processo mecânico usado para dividir o produto químico no estado líquido em gotas que têm que ser depositadas sobre a população de plantas alvo do tratamento sanitário é ainda o mesmo. A tecnologia de quebra da massa de líquido compacta em gotas quando pressão que passa através de uma abertura ainda oferece as mesmas características adversas usuais: a) controle deficiente de tamanho de gota; b) alta heterogeneidade de tamanho de gota. Essas deficiências são o principal motivo de aplicações ineficientes.

[0007] Durante pulverização da população de plantas alvo do tratamento sanitário, parte das gotas, as maiores, deve cair no chão, já que elas não aderem nas folhas das plantas, esse processo de transferência de produtos químicos fitossanitários para o chão, também denominado endo-deriva, é transformado em produto residual e com um significante impacto ambiental. Este processo de endo-deriva pode ser intensificado durante aplicação do produto sobre as lavouras com baixo desenvolvimento de folhagem, bem como em lavouras com um importante desenvolvimento de folhagem nas quais uma dose de produto fitossanitário muito alta é aplicada com a intenção de atingir a quantidade adequada de gotas na parte inferior da planta. Richard Courshee em Some Aspects of the Aplications of Inseticides, Annual Review of Entomology, Vol. 5: 327-352 (Volume publication date January 1960), reporta tais casos extremos em que apenas os 20% do produto químico aplicado permanecem na planta, depositando os 80% no chão.

[0008] Gotas extremamente pequenas, em geral de 100 microns (um) da superfície a ser borrifada, dependendo das condições tanto da aplicação, por exemplo, a distância a ser coberta do elemento que gera a gota até as folhas das plantas alvos do tratamento sanitário, quanto das condições climáticas tais como temperatura, umidade ambiente e velocidade do vento, devem também se perder, tanto por evaporação quanto por transporte pneumático para fora da área na qual a população de plantas a ser tratada é colocada, afetando as populações de planta não alvo vizinhas, danificando organismos de plantas e animais externo ao processo fitossanitário que está ocorrendo.

[0009] Como aqui mencionado, foi demonstrado que gotas de um tamanho menor que 100 um de superfície a ser borrifada têm uma alta probabilidade de ser arrastadas pelo vento ou de evaporar antes de atingir o alvo, que depende da altura de descarga e das condições climáticas (velocidade do vento, umidade relativa e temperatura). Ambas as situações, arraste e/ou evaporação, são contempladas pelo fenômeno denominado exo-deriva (Planas de Martí 1992; Doble et al. 1985; Miller e Hadfield 1989). Este processo de transporte gera sérias consequências: diminuições na produtividade da lavoura; repetição de tratamentos; indução a resistência na parte dos organismos a serem controlados; danos a lavouras sensíveis; danos diretos a pessoas e animais por causa de exposição à deriva e danos indiretos por causa do consumo de alimento contaminado; rejeição de produtos nos mercados por causa da presença de resíduo; delimitação de áreas de exclusão com base na alta pressão urbana; ações judiciais; etcetera. (Matthews 1985; Gil Moya 1993, Thronhill et al. 1995, 1996; Marrs et al. 1993).

[0010] De acordo com Msc. Eng. Agr. Gerardo Masia do Rural Engineering Institute (INTA Casterlar) em sua conferência do First National Seminar of Technologies for the Aplication of Fitossanitary (em Las Parejas, Santa Fé; 9 a 11 de agosto de 2011). “Em termos gerais, a eficácia das aplicações é cerca de 40%, ou seja, para cada 100 gotas que deixam o equipamento de aplicação, apenas 40 são depositadas no alvo a ser controlado. Em outras palavras, considerando um tanque de 4.000 litros de capacidade, 2.400 litros não chegam ao alvo, onde eles são depositados: a) evaporação; b) chão; c) lavouras vizinhas; d) seres humanos”.

[0011] Atualmente, a aplicação de produtos fitossanitários feita com máquinas em terra, tanto máquinas automotrizes quanto de arraste, é feita com picaretas hidráulicas. Embora este tipo de aplicação seja tecnicamente correto, as limitações desta tecnologia na geração de gotas de tamanho uniforme impedem a minimização de fenômenos indesejados tanto de exo-deriva quanto de endo-deriva. Esta maneira de geração de gotas, fazendo com que um líquido compacto passe através de uma abertura a uma pressão suficientemente alta de forma que, durante esmagamento com o ar atmosférico, transforma o líquido compacto supramencionado em um conjunto de gotas de tamanhos diferentes. O universo de gotas geradas através deste sistema é formado por um espectro dimensional de uma grande diversidade. O tamanho das gotas geradas inclui um espectro de 30 um o menor até 1.000 um o maior.

[0012] Em Lefebvre, A. H. Atomization and Sprays, Combustion: a International Series, Taylor & Francis, USA 1989 “As importantes propriedades do líquido no processo de atomização são a tensão superficial, a viscosidade e a densidade. Basicamente, a atomização é produzida em decorrência da competição entre as influências da estabilização da tensão superficial e da viscosidade e as ações de desestabilização das diferentes forças internas e externas.”

[0013] A regulamentação ASAE S-572 de Kirk, USDA caracteriza o universo de gotas de acordo com seu diâmetro como se segue: gota menor que 182 um: muito fina; gota entre 183 um e 280 um; fina; entre 282 e 429; média; entre 430 e 531: espessa; entre 532 e 655: muito espessa; maior que 655 um: extremamente espessa.

[0014] Do ponto de vista da eficiência do processo de sanitização, deve-se conseguir que uma quantidade de gotas de um tamanho específico e homogêneo seja depositada sobre o alvo. Mesmo que a quantidade de gotas por cm2 e seu tamanho possam variar de acordo com o produto químico usado, é sabido que gotas menores do espectro gerado não atingirão o alvo em virtude do fenômeno denominado exo- deriva e as gotas maiores também não em virtude do fenômeno denominado endo- deriva.

[0015] Desta maneira, o tamanho de gota adequado para uma correta aplicação é entre 170 um e 270 um de diâmetro uma vez que uma boa penetração na população de plantas alvo do tratamento pode ser obtida, minimizando a endo-deriva e exo- deriva.

[0016] Os mecanismos de quebra por pressão na abertura (sistema denominado picaretas hidráulicas), além das variações no tamanho das gotas que é possível conseguir por meio de mudanças na pressão e diâmetro das aberturas, produz inerentemente uma grande dispersão nos tamanhos de gota gerados contradizendo o propósito principal do processo, que é atingir gotas de um tamanho homogêneo. Uma das maneiras de avaliar este fenômeno (de uniformidade de tamanho de gota) é o fator de dispersão. O fator de dispersão (DF) é um cálculo entre o diâmetro volumétrico médio e o diâmetro nominal médio (relação MVD/MND).

[0017] Com relação a este campo, diversas soluções foram propostas para os diferentes problemas cujo propósito principal foi solucionar a aplicação de inseticidas (fitossanitário) nos campos em condições seguras e sanitárias, tanto para si próprios quanto para as pessoas e o ambiente. Mesmo assim, elas não podem englobar todas essas matérias ao mesmo tempo.

[0018] Vale a pena mencionar que existem diferentes soluções para os problemas supramencionados, tais como, por exemplo, a patente AR 090373 (A1) de propriedade de BAZAN REMO ADRIAN, que descreve um atomizador rotativo com regulador do tamanho de gota em tempo real através de um dispositivo eletrônico automático. Ele reivindica um dispositivo de atomização rotativo com controle de tamanho de gota exclusivamente para pulverização aérea, em que a fonte de potência que impulsiona o rotor a cargo da atomização de líquido, consiste de uma hélice de passo variável ativada (relacionada a) pela velocidade na qual o avião é movimentado (mais de 250 km/h).

[0019] Como uma diferença com o antecedente supramencionado, a invenção aqui revelada inclui um dispositivo atomizador rotativo para a geração de gotas de baixo volume para uso em máquinas de arraste ou automotrizes exclusivas para pulverização em terra, nas quais a fonte de potência que impulsiona o rotor a cargo da pulverização de líquido é um motor elétrico de velocidade variável (do tipo BLDC). É inviável que as duas hélices a cargo da rotação do rotor, propostas pelo antecedente, possa girar voltadas para o vento relativo ao avanço (alcance) de uma pulverização em terra a 16 km/h.

[0020] Desta maneira, o antecedente do controle do tamanho de gota deve ser produzido variando a velocidade do rotor que ao mesmo tempo deve modificar o ângulo de incidência das pás da hélice. Uma vez que as pás da hélice são colocadas na posição correta, o motor para até que seja necessário fazer uma nova correção. Além disso, o dito sistema foi projetado para cesto rotativo, não para disco rotativo como é proposto na presente invenção; Os discos são usados para pequenos fluxos (da ordem de 2 L/minuto máximo), em vez dos cestos que são usados em aviões são para fluxos muito mais altos em L/minuto (h) considerando que uma máquina em terra pulveriza 50 ha/h e um avião 400 hs/h Não é possível gerar gotas uniformes com cestos rotativos para fluxos abaixo de 2 L/minuto (h).

[0021] Ao mesmo tempo, nenhum tipo de controle de fluxo antecedente é mencionado.

[0022] Em particular, o dito antecedente difere da invenção aqui revelada em termos de: 1) MÁQUINA NA QUAL ELE É INSTALADO: Ele se refere especificamente a um mecanismo para a geração de gotas para uso em aviões que não podem ser realizados em máquinas em terra e vice-versa, a invenção aqui revelada diz respeito a um mecanismo que é aplicável apenas para pulverização em terra e não é adequado para uso no avião; 2) PROPÓSITO ESPECÍFICO: diz respeito a um sistema de medição de RPM da hélice e um sistema mecânico motorizado para modificar o cruzamento das pás da hélice, fazendo por meio de um software uma avaliação do desvio da velocidade programada e modificando se necessário a posição angular das pás para restaurar a rpm programada. No caso do propósito da presente invenção, é um gerador de gotas de baixo volume, regulando a velocidade de rotação de um disco atomizador rotativo impulsionado por um motor elétrico de baixa potência de baixa tensão e corrente contínua sem escovas, que de maneira nenhuma poderia pulverizar a quantidade de líquido que o atomizador de gaiola dupla perfurada usado nos aviões para pulverização aérea atomiza; 3) TIPO DE ATOMIZADOR: ele é acoplado sobre um atomizador rotativo de cesto duplo perfurado; em vez disso, a presente invenção diz respeito a um atomizador rotativo de placa; 4) A ENERGIA NECESSÁRIA PARA “QUEBRAR” UM LÍQUIDO COMPACTO EM PARTÍCULAS (GOTAS): a energia é provida por hélices montadas no mesmo eixo geométrico do conjunto de cestos de atomização. É a alta velocidade do veículo no qual os dispositivos para a geração de gotas são acoplados que permite que o mecanismo gire na velocidade necessária. Em vez disso, para efeito da presente invenção, a energia a cargo da rotação da chapa é provida por um micromotor elétrico de corrente contínua sem escovas (BLDC) e pelo eixo geométrico do dito motor, que a chapa é acoplada. É um motor cuja potência individual não excede 50W e a potência agregada de todos os micromotores não excede um (1) HP da potência mecânica. No caso do antecedente, somente informação em tempo real que entra no software de controle é a rpm das hélices (e dos cestos). Com base apenas nesta informação e na suposição de que todos os parâmetros físicos do produto agroquímico e do fluxo permanecem constante, a correção das posições angulares das pás das hélices é realizada com o propósito de manter a velocidade de rotação programada.

[0023] No documento antecedente, foi declarado que, quando a rpm é mantida, o tamanho de gota pode ser controlado. Entretanto, o dito raciocínio não previu as circunstâncias que as variações dos outros parâmetros (vazão, tensão superficial, temperatura, densidade e viscosidade), também influenciam no tamanho das gotas e, consequentemente, já que eles não foram incorporados, eles não estão incluindo a correção do efeito que eles produzem na gota a ser pulverizada.

[0024] O fluxo pode variar acidentalmente ou intencionalmente e, mediante a variação da temperatura do produto, suas propriedades físicas (densidade, tensão superficial e viscosidade) também variam. Quando os ditos parâmetros sofrem variações, eles devem afetar a maneira na qual as gotas são formadas em um atomizador rotativo; a maneira de correção desses desvios de parâmetros físicos do produto deve ser variando a velocidade de rotação de acordo com a equação de Tanasawa. A fim de realizar a dita correção, o software deve recalcular permanentemente a velocidade de rotação.

[0025] O antecedente menciona apenas a constante manutenção da rpm a fim de manter o tamanho de gota constante, ignorando os efeitos das mudanças no fluxo instantâneo e da temperatura sobre o tamanho das gotas geradas.

[0026] A temperatura do produto químico a ser atomizado deve também afetar o funcionamento dos reguladores de fluxo mecânicos (eles são dispositivos de obstrução parcial de uma abertura através da qual o produto químico deve passar), se, em decorrência do aumento da temperatura, as características físicas do produto químico variarem, isto afetará o fluxo (que o antecedente não mede) e, mesmo se for medido, ele não menciona que sua invenção tem a capacidade de operar sobre ele para corrigir eventuais desvios.

[0027] Como uma diferença com o antecedente, o propósito da presente invenção de conformar com o propósito prescrito pelo especialista agrícola com relação ao tamanho de gota e fluxo/hectare, ele não somente mede a velocidade de rotação instantânea (como é o caso do antecedente mencionado), mas também mede a temperatura instantânea do produto químico a ser pulverizado e seu fluxo instantâneo, por meio do que, aplicando as equações de Tanasawa em tempo real, ele determina velocidade de rotação que produzirá o tamanho de gota programado para o fluxo programado, com correções permanentes a fim de realmente manter o tamanho de gota programado.

[0028] As páginas 11/32 do relatório descritivo do documento antecedente estabelecem que “a interface de software permite o monitoramento, a partir da cabine, do tamanho desejado, que permite a adaptação às variações climáticas tais como vento, umidade e temperatura”.

[0029] A diferença é que o antecedente toma como certo o fato de que a uma velocidade de rotação determinada um tamanho de gota determinado deve ser produzido sem considerar se as características físicas do produto químico a ser pulverizado variam (densidade, tensão superficial e viscosidade) em decorrência de suas próprias variações de temperatura ou por uma modificação voluntária ou involuntária do fluxo. Quando, de fato, os usuários desses produtos fitossanitários observaram durante anos que o tamanho de gota não apenas depende da velocidade de rotação, mas também depende do fluxo e das características físicas do produto químico a ser pulverizado.

[0030] Por outro lado, o documento de patente BR PI 2006/0501703-3 A de propriedade de Alberto Samaia Neto, descreve um Dispositivo de pulverização com um sistema rotativo aplicável em implementos agrícolas. O dito documento diz respeito a um uso fitossanitário e é para barra de pulverização, o disco é também cilíndrico e voltado para cima, como uma diferença com o propósito da presente invenção que reivindica um disco cônico e voltado para baixo. A única especificação que o motor tem é que ele tem que ser de “capacidade adequada”. Ele menciona que o aparelho é destinado à produção de gotas de um tamanho entre 300 e 400 microns de diâmetro, como uma diferença com o presente dispositivo atomizador rotativo que reivindica uma faixa de gotas entre 170 até 270 microns de diâmetro, o antecedente produz gotas fora do espectro reivindicada aqui. Além disso, uma cavidade seca de topo para baixo fixa e uma outra cavidade seca de face para cima de um diâmetro ligeiramente maior são mencionadas, a menor dentro da maior, mas sem se tocarem. A maior colocada na área inferior é aquela a cargo de girar e produzir as gotas, que devem causar uma dispersão do tamanho das gotas muito maior do que o descrito com a chapa real na presente invenção e o consumo de maior potência do motor.

[0031] Ao mesmo tempo, o antecedente menciona que a cobertura de cada unidade é entre 2,1 m e 2,3 m, que é atribuída ao fato de que as gotas entre 300 e 400 microns têm mais energia cinética e deslocam a maiores distâncias radiais antes de cair. Para efeito da presente invenção, as chapas são uniformemente espaçadas a uma distância entre 1,00 m e 1,40 m, praticamente a metade, e as gotas são sempre abaixo dos 300 microns de diâmetro.

[0032] Além disso, ela menciona um fluxo por hectare de 15 a 40 L/ha, que, na presente invenção, é abaixo de 15 ltd./ha.

[0033] Ela também menciona a possibilidade de um controlador elétrico que permite a seleção do fluxo por hectare (L/ha) e o tamanho de gota adequado, independentemente da velocidade de avanço do veículo. Ela não menciona a relação entre o tamanho de gota e a velocidade de rotação que é inversamente proporcional, ou seja, que a uma maior velocidade de rotação, tanto menor o tamanho das gotas.

[0034] O dito antecedente não menciona a possibilidade de correção por causa de fatores tais como o fluxo, viscosidade, tensão superficial ou densidade.

[0035] Ela não menciona a possibilidade de correção por causa de variações das variáveis supramencionadas sob a luz de mudanças na temperatura.

[0036] Ela não menciona a maneira na qual o controle de velocidade do motor deve ou não ser feito se este controle for individual ou conjunto.

[0037] Ela não menciona a controle do fluxo através de qualquer dispositivo nem menciona se a regulamentação do fluxo é individual ou conjunto, faz referência apenas ao fato de que o fluxo é aumentado pelo incremento da pressão da bomba que supre o produto químico.

[0038] Ao mesmo tempo, a patente CN 2014/203620824 (U) de propriedade de WUXI XUELANG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO LTD, reivindica um disco atomização especial para pulverizador por rotação. Ela diz respeito a um disco de atomização tais como aqueles usados na indústria de laticínio para pulverizar leite no equipamento para fabricação de leite em pó. Aparentemente, a principal vantagem se baseia na possibilidade de ser desmontado, em que as partes que são deterioradas com o tempo podem ser facilmente substituídas.

[0039] Ela não é mencionada para aplicações agrícolas nem menciona a faixa de tamanho de gota, ne o fluxo ou a possibilidade de controlar qualquer destes.

[0040] Além disso, o documento de patente JP 2012/223706 (A) de propriedade de YONEHARA TAKASHI, YONEHARA OSAMU e YONEHARA HIRO, referido como um atomizador e um método de pulverização rotativo. Ela diz respeito a um atomizador rotativo de disco cuja característica principal parece ser que tem uma ventoinha para a geração de um fluxo de ar que impulsiona as gotas formadas pelo disco. No caso da presente invenção, ela não gera fluxos de ar. O dito antecedente não especifica um uso agrícola.

[0041] E a patente US 2014/0306030 A1 de propriedade de CLARKE MOSQUITO CONTROL PRODUCTS, INC., que reivindica um Pulverizador de inseticida e montagem da cabeça rotativa de pulverização. Ela diz respeito à pulverização de inseticidas em áreas com mosquito e especifica um tamanho de gota visado menor que 50 microns de diâmetro, usando um por vez. Como uma diferença com o antecedente, o propósito da presente invenção é gerar gotas maiores que 150 microns de diâmetro.

RESUMO

[0042] Um dispositivo atomizador rotativo que permite corrigir eventuais separações que as variações aleatórias (de natureza climática e/ou física) podem produzir no resultado final do tratamento fitossanitário de forma que a aplicação dos produtos químicos seja feita completamente de acordo com o que foi prescrito pelo profissional agrônomo, desta maneira alcançando uma maior eficiência do processo de pulverização fitossanitário. A informação técnica gerada pelos fabricantes de produto agroquímico produtos a respeito das características físicas dos produtos fitossanitários; a informação relativa a velocidade e direção do vento, temperatura e umidade ambiente geradas por uma central meteorológica e montada no veículo de pulverização; a informação com relação à posição geo-referencial, a velocidade e curso do veículo geradas por um dispositivo tipo GPS montado no veículo de pulverização; a informação gerada pelos sensores de aceleração e campo magnético, giroscópios, fluxímetros, sensores de temperatura do líquido de pulverização, velocidade rotacional das chapas, sensores magnéticos analógicos para a medição de posições angulares, sensores de barreira óptica, sensores de corrente e tensão de cada dos dispositivos atomizadores rotativos; a informação de bases de dados referida como o comportamento de produtos agroquímicos e de suas emulsões entre si e com água, ou seja: tensão superficial, viscosidade e densidade e suas variações com a temperatura; toda esta informação processada com os algoritmos correspondentes devem determinar a posição da roda dentada de maneira tal que o fluxo e a velocidade rotacional que produz o fluxo por hectare e o tamanho da gota prescrito pelo profissional agrônomo são estabelecidos.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0043] A fim de facilitar a compreensão e clareza do propósito da presente invenção, ela foi ilustrada em diversas figuras, nas quais foi representada em uma das modalidades preferidas, todas a título de exemplo, em que:

[0044] Figura 1 é uma vista em perspectiva do dispositivo atomizador rotativo formado por um gabinete estanque que inclui um corpo principal 1-a e uma tampa 1b; um conector elétrico estanque, formado por uma base 2-a fixa ao gabinete e um parte móvel fixa à fiação 2-b.

[0045] Figura 2 é uma vista em perspectiva do dispositivo atomizador rotativo formado pelo gabinete completo, o rotor 29 e a chapa 30-a e disco de fechamento 31.

[0046] Figura 3 é uma vista posicional em perspectiva do dispositivo atomizador rotativo formado pelo gabinete completo, o rotor e a chapa 30-a e seu disco de fechamento 31.

[0047] Figura 4 é uma vista do dispositivo atomizador rotativo sem a tampa do gabinete.

[0048] Figura 5 mostra uma vista posicional em perspectiva do dispositivo atomizador rotativo sem a tampa do gabinete.

[0049] Figura 6 é uma vista explodida da Figura 5.

[0050] Figura 7 é uma vista posicional da Figura 6.

[0051] Figura 8 é uma vista posicional explodida do dispositivo atomizador rotativo e seus componentes.

[0052] Figura 9 é uma vista posicional explodida do dispositivo atomizador rotativo e seus componentes.

[0053] Figura 10 é uma vista posicional explodida do dispositivo atomizador rotativo e seus componentes.

[0054] Figura 11 é uma vista detalhada do motor BLDC 5, massa 29, disco 30-a e tampa de fechamento 31.

[0055] Figura 12 é uma vista detalhada do motor BLDC 5, massa 29, disco 30-a e tampa de fechamento 31, com o duto de saída de líquido 45.

[0056] Figura 13 é uma vista posicional da Figura 11.

[0057] Figura 14 mostra o motor BLDC 5, massa ou rotor 29 e duto de saída de líquido 45.

[0058] Figura 15 é uma vista posicional da massa ou rotor.

[0059] Figura 16a) é uma vista posicional da massa ou rotor.

[0060] Figura 16b) é uma vista posicional da massa ou rotor.

[0061] Figura 17a) é uma vista posicional da massa ou rotor.

[0062] Figura 17b) é uma vista recortada seccional da massa ou rotor.

[0063] Figura 18a) é uma vista do exterior da chapa.

[0064] Figura 18b) é uma vista do interior da chapa.

[0065] Figura 19 é uma vista recortada seccional da massa e disco e vista detalhada do duto de saída de líquido 45.

[0066] Figura 20 é uma vista detalhada do regulador de fluxo sem tampa.

[0067] Figura 21 inclui uma vista detalhada da armação do regulador de fluxo.

[0068] Figura 22 inclui uma vista detalhada nos circuitos LED.

[0069] Figura 23 é uma vista explodida da Figura 22.

[0070] Figura 24 é uma vista explodida da massa 29, chapa 30-d e disco de fechamento 31 e separador do disco de fechamento 32.

[0071] Figura 25 é uma vista traseira em detalhe da armação do regulador de fluxo.

[0072] Figura 26a) é uma vista da chapa com borda serrilhada.

[0073] Figura 26b) é uma vista da chapa com interior removido.

[0074] Figura 27 é uma vista da massa ou rotor e conjunto de três chapas e disco de fechamento.

[0075] Figura 28 é uma vista do dispositivo atomizador rotativo completo e montagem na qual a entrada e dispersão do líquido fitossanitário podem ser observadas.

[0076] Figura 29 mostra um diagrama funcional da presente invenção.

[0077] Figura 30 mostra um diagrama funcional do dispositivo atomizador rotativo com medição de fluxo pela chapa de abertura e medição de pressão.

[0078] Figura 31 mostra um diagrama funcional do dispositivo atomizador rotativo com medição de fluxo por fluxímetro.

[0079] Figura 32 mostra um gráfico da posição de rotação do aparelho para pulverização.

[0080] Figura 33 mostra um gráfico da mudança de curso (desvio) do aparelho de pulverização.

[0081] Figura 34 ilustra o painel de controle.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE

[0082] A presente invenção diz respeito a um dispositivo atomizador rotativo, de baixo volume, para sua aplicação em aparelho para pulverização em terra de produtos fitossanitários líquidos e/ou sólidos diluídos e/ou emulsificados para agricultura e seu método para aplicação.

[0083] O dispositivo atomizador rotativo inclui pelo menos as partes que são detalhadas a seguir: 1-) Um gabinete estanque do tipo alumínio zamac, plástico ou outro material que protege o conteúdo e permite sua fixação mecânica na barra de pulverização, formado por um corpo principal de acordo com a figura 1; 1-a) e uma tampa de acordo com a figura 1; 1-b); 2-) um conector elétrico estanque que permite a conexão do dispositivo atomizador rotativo à fonte de alimentação do tipo 12 Vcc (ou 24 Vcc, de acordo com a tensão da fonte de alimentação da máquina que transporta os dispositivos atomizadores rotativos) e à rede de comunicação de dados, formado por uma base de acordo com a figura 1; 2-a) fixo ao gabinete e uma parte móvel fixa à fiação de acordo com a figura 1; 2-b); uma massa ou rotor de acordo com a figura 1; 29) uma armação de suporte dos leds de acordo com a figura 1; 43) 3-) um regulador de fluxo de acordo com a figura 20; 4-) uma armação principal 20 de acordo com a figura 5 e 10 pela qual as outras peças componentes são fixas, em particular: um motor de passo (doravante PASSO) de acordo com a figura 5; 44) uma junta de engrenagem no seu eixo geométrico de acordo com a figura 10; 35), uma roda dentada de acordo com a figura 10; 33) que, quando em rotação em um eixo geométrico, engata com os dentes da engrenagem supramencionada, através de um cilindro do eixo geométrico paralelo ao seu eixo geométrico de rotação, mas deslocado de maneira a imprimir um movimento linear proporcional ao ângulo rotacionado, que, ligado a esta protuberância cilíndrica da roda dentada, é a haste de acordo com a figura 7; 34) essa guiada por um corrediço de uma maneira que pressiona a mangueira peristáltica de acordo com a figura 5; 28) a fim de ocluí-la a um valor maior ou menor e um parafuso para regulagem do fluxo zero de acordo com a figura 20; 46); 5) Um micromotor de corrente contínua do tipo que não tem escova (conhecido como sem escova, ou BLDC, doravante motores BLDC) de acordo com a figura 5; 5); 6) Uma plaqueta de controle de velocidade do motor BLDC supramencionado de acordo com a figura 5; 6): 7) Um módulo para controle de velocidade e posição do motor de passo soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle da figura 5; 24); 8) Um circuito de sensor de tensão e um circuito integrado de corrente da fonte de alimentação do motor BLDC soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 9; 24) 9) Um circuito integrado do sensor de temperatura soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 5; 9) anexado ao corpo do motor BLDC; 10) Um circuito de sensor de tensão e circuito integrado de corrente da fonte de alimentação do motor de passo soldado sem plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 9; 24); 11) Um circuito integrado do sensor de temperatura soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 5; 20) anexado ao corpo do motor de passo; 12) um fluxímetro de acordo com a figura 6; 12); 13) Um circuito integrado de sensor magnético soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 8 que mede a velocidade de rotação do motor BLDC; 14) Um circuito integrado do sensor de temperatura anexado ao duto final da saída de líquido de acordo com a figura 12; 14) antes do rotor de acordo com a figura 6; 29) que mede a temperatura do líquido de pulverização; 15) Um sistema de iluminação do tipo led a cargo da pulverização noturna com informação de falhas por cor ou por diferença de brilho ou modulação de cintilações de acordo com a figura 23; 47); 16) Um circuito integrado do sensor de umidade soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 9; 24) que mede umidade no interior do gabinete e detecta eventual dano em sua vedação ou a quebra de qualquer dos componentes internos (mangueira peristáltica de acordo com a figura 4; 28), conectores de líquido de acordo com a figura 7; 27) e fluxímetro de acordo com a figura 6; 12); 17) Um circuito integrado do sensor de temperatura soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 9; 24) para a temperatura interna do espaço do gabinete; 18) um conjunto de rotor ou massa de acordo com a figura 6; 29), pelo menos uma chapa de acordo com a figura 18, um disco de fechamento de acordo com a figura 2; 31) acoplado a ele e ao eixo geométrico do motor BLDC; 19) Pelo menos dois circuitos integrados de sensores ópticos de barreira de acordo com a figura 20; 19-a), do final da rota da roda dentada de acordo com a figura 7; 33) dos reguladores de fluxo e pelo menos um sensor magnético analógico de acordo com a figura 20; 19-c) e seu ímã 19b) para a determinação das posições intermediárias; 20) Uma plaqueta do sensor, na qual os sensores mencionados nos pontos 9, 11, 13 e 19 são conectados; 21) Um circuito integrado do magnetômetro soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 5; 24); 22) Um circuito integrado do acelerômetro soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 5; 24); 23) Um circuito integrado do giroscópio soldado na plaqueta de comunicação, processamento e controle de acordo com a figura 5; 24); 24) Uma plaqueta de comunicação, processamento e controle com microcontrolador, memória, relógio RTC com bateria, teclado, monitor, unidades de hardware para protocolos de comunicação CAN, RS232, IIC, RS485, que inclui os sensores mencionados nos pontos 16, 17, 21, 22, 23 e o módulo de controle para o Motor de passo mencionado no ponto 7; 25) Um filtro de entrada de ar de acordo com a figura 7; 25); 26) Um resistor de aquecimento para evitar condensação de umidade ambiente no interior do gabinete soldado sem plaqueta de comunicação, processamento e controle; 27) Um conector para entrada de líquido de acordo com a figura 7; 27); 28) Uma mangueira peristáltica de acordo com a figura 5; 28); 29) Um maça (ou rotor) de acordo com as figuras 16 e 17: 30) uma chapa da qual diferentes versões podem ser usadas de acordo com as figuras 18 e 26 e 27; 31) Um disco de fechamento de acordo com a figura 2; 31); 32) Separador do disco de fechamento de acordo com a figura 24; 32); 33-) Uma roda dentada de acordo com a figura 7; 33) com um corpo central do eixo geométrico excêntrico deslocado; 34) Um came ou haste de acordo com a figura 7; 34); 35) Uma engrenagem para o motor de passo de acordo com a figura 20; 35); 36) Um led para indicação da potência da plaqueta do sensor de acordo com a figura 20; 36) 37) Um led para indicação da rotação do motor BLDC soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 20; 37); 38) Um led para indicação da posição aberta da roda dentada soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 20; 38); 39) Um led para indicação da posição fechada da roda dentada soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 20; 39); 40) Regulador de fluxo de acordo com a figura 20); 41) Suporte de base do fluxímetro de acordo com a figura 8; 41); 12); 42) Suporte de fechamento do fluxímetro de acordo com a figura 8; 42); 12); 43) Armação de suporte dos leds de acordo com a figura 21; 43), o conector de líquido de acordo com a figura 7; 27) e o filtro de ar de acordo com a figura 7; 25); 44) Um motor de passo de acordo com a figura 5; 44); 45) Um duto de saída de líquido de acordo com a figura 6; 45); 46) Um ajuste de fluxo zero de acordo com a figura 20; 46); 47) Leds de iluminação branca de acordo com a figura 22; 47); 48) Leds de indicação vermelha de acordo com a figura 22; 48); 49) Lente difusora de acordo com a figura 22; 49-a), Lente difusora de acordo com a figura 22; 49-b); 50) Plaqueta de led de acordo com a figura 22; 50); 51) Grampos de fixação de mangueira peristáltica de acordo com a figura 20; 51); 52) Manômetro soldado na plaqueta do sensor de acordo com a figura 4; 52).

[0084] O regulador de fluxo inclui basicamente um duto do tipo silício (28) do tipo daqueles usados nas bombas peristálticas (a fim de suportar os produtos químicos fitossanitários, foi escolhido para se beneficiar as características fisicoquímicas das mangueiras de silício usadas em bombas peristálticas, adequadas para qualquer tipo de produtos químicos por causa de sua resistência simultânea ao ataque de produtos químicos bem como sua capacidade suportar continuamente ciclos de compressão e descompressão transversal à direção de deslocamento do fluido dentro delas). O circuito de líquido é um único laço de mangueira de silício que começa na entrada através de um conector do tipo parede transpassante (27) até a área onde é possível fazer uma oclusão ou liberação do fluxo que transita dentro do duto, até atingir o bico de saída (45) que é composto de um elemento metálico que é capaz de transmitir a temperatura do líquido que está dentro dele para o sensor de temperatura anexo (14).

[0085] A rota inclui em seu caminho para um fluxímetro de paleta (12) para medir o fluxo. O motor de passo (44) produz o movimento da roda dentada (33) em uma direção e a outra através de uma engrenagem (35) colocada na extremidade de seu eixo geométrico.

[0086] A roda dentada (33) tem dois limites de rota óptica de barreira que coincidem com as posições extremas de sua rota a fim de parar o motor de passo (44) e impedir eventuais danos ao mecanismo de atuação. Um deles (19a) é colocado na parte superior da armação (20) e detecta quando a roda dentada (33) está completamente separada movendo o came (34) para fora do leito liberando completamente o fluxo de líquido. O outro (19b) está na parte inferior da armação, parcialmente oculta detrás do leito, e detecta quando a roda dentada (33) é completamente girada no sentido anti-horário, pressionando o came (34) na direção do leito ocluindo completamente o fluxo de líquido.

[0087] O sensor de feito Hall analógico (19c) colocado na parte superior da armação (20) próximo ao sensor óptico de barreira (19a) mencionado em primeiro lugar, gera uma tensão inversamente proporcional à distância do ímã de união (19d) até a roda dentada (33), de uma maneira tal que a tensão gerada seja mínima quando a mangueira (28) é completamente ocluída e no máximo quando a oclusão é nula.

[0088] O regulador de fluxo (fig. 20) opera de uma maneira tal a manter o fluxo obtido pela aplicação das equações que determinam o mesmo com base na prescrição do profissional agrônomo e na separação entre o dispositivo atomizador rotativo e na velocidade do veículo que transporta-o (máquina agrícola) medida por um dispositivo tipo GPS, na variação do curso do veículo que transporta-o medida pelo magnetômetro (fig. 5; 24) e acelerômetro (fig. 5; 24) e giroscópio (fig. 5; 24), nas características físicas do líquido de pulverização que ao mesmo tempo determinam, através da informação técnica dos produtos químicos que formam o líquido de pulverização e suas proporções previamente carregadas na base de dados da tela, a temperatura do líquido de pulverização medida pelo sensor (14) anexado ao tubo de saída e a temperatura, umidade ambiente e velocidade do vento medidas pela central meteorológica.

[0089] Ele funciona como um método para recarregar que mede o fluxo resultante através do fluxímetro (12) da oclusão atual, no caso de o fluxo ser menor que o programado uma vez que ele ativou a roda dentada através do motor de passo (44) empurrando o came para fora (43) do leito diminuindo a oclusão da mangueira peristáltica (28) de maneira a aumentar o fluxo até que ele coincida com o fluxo programado. Inversamente, no caso de o fluxo medido ser maior que que o programado, ele age aproximando o came (43) do leito aumentando a oclusão da mangueira peristáltica (28) para diminuir o fluxo até que ele coincida com o fluxo programado.

[0090] O atomizador supramencionado tem um motor tipo BLDC (5), a plaqueta eletrônica de controle de velocidade (6), um rotor ou maça (29) e pelo menos um disco ou chapa (30a, b,c,d), um separador (32) e a tampa de fechamento (31) de acordo com fig. 11 e 24).

[0091] O rotor (29) é formado por um corpo de forma cilíndrica, com uma extensão central oca, em direção à parte superior relacionada através do eixo geométrico do motor, inclui uma série de pás radiais, equidistantes entre si, a fim de impedir que o líquido entre na área do mancal do motor, isto é conseguido por causa do efeito centrífugo do ar através das pás. As pás formam parte do corpo central concêntrico com o eixo geométrico e externo a ele em forma anular, dentro dele existe um duto de entrada de líquido (45) para o rotor na altura da base fig. 19). Onde em sua face interna encontramos uma série de paredes de plano inclinado equidistantes entre si de um formato cônico formam essas extremidades em uma cavidade entre cada parede, por meio do que o líquido move por causa do efeito da força centrífuga (Fig. 16). De uma maneira tal que seja impedido que o líquido suba até a parte superior, e o líquido seja impulsionado para baixo quando colide nas pares do plano inclinado, por causa do efeito da combinação da força centrífuga e gravidade, no plano inclinado da parede, a forma em formato cônico descendente produz um efeito tipo Venturi, gerando uma área de baixa pressão que absorve o líquido em direção à abertura de saída quando ele está em movimento e em rotação (figura 28). A chapa ou disco (30a, b, c, d) é mecanicamente ligada na parte inferior do rotor, quando gira a alta velocidade o efeito onde as camadas de ar próximas à superfície inferior da chapa são radialmente movimentadas por causa do efeito da força centrífuga ocorre, gerando uma área de baixa pressão, fazendo com que o líquido mova radialmente sem cair, como uma camada sobre a superfície inferior da chapa. Dessa forma, a superfície a ser coberta por esta camada de líquido aumenta quando foge do centro. O efeito da tensão superficial do líquido quando sai é suficiente para impedir que a camada de líquido seja separada em partículas no primeiro trecho da rota radial sobre a superfície, no setor médio do disco a camada mencionada sofre a separação em ligamentos na forma radial até que finalmente as forças coesivas da tensão superficial colapsam enquanto são excedidas pelas forças disruptivas da centrifugação, separando em gotas. A geração de gotas de tamanho uniforme, de acordo com o modelo de Reynolds**. A borda do disco (figura 18) aumenta ligeiramente a uniformidade das gotas.

[0092] O dispositivo atomizador rotativo inclui um motor tipo BLDC (5), o rotor (29) e pelo menos um disco (30a, b, c, d) de acordo com a figura 12 que gira a alta velocidade e um fluido que é depositado na área próxima aos seus centros. A rotação produz um efeito centrífugo que faz o líquido escoar radialmente para a periferia do disco e finalmente abando-o e se incorporando na forma de gota no gás nos entornos (ar).

[0093] Considerando a velocidade adquirida por causa do fluido quando move para fora do centro do disco, de fato a velocidade tangencial é diretamente proporcional à distância até o centro de rotação, a camada de líquido que move na superfície do disco é separada primeiro em filamentos e finalmente os filamentos são divididos em gotas seguindo os procedimentos descritos por Lord WS Rayleigh (On the Instability of Jets, Proceedings of the London Math. Soc. 1879).

[0094] Um disco que gira a alta velocidade e com um fluxo de fluido suficientemente baixo de maneira que, quando as partículas atingem a periferia, elas têm espaço suficiente para mover uma para fora da outra, deve produzir um aerossol cujo tamanho de gota está mostrado a uma baixa dispersão.

[0095] Os tamanhos das gotas geradas diminuirão com o aumento da velocidade de rotação e devem aumentar com o aumento do fluxo.

[0096] O princípio de operação dos atomizadores centrífugos é baseado na contribuição da energia cinética por causa da centrifugação do líquido das partículas para produzir a desintegração do líquido em pequenas gotas que superaram os efeitos coesivos combinados da tensão superficial, da viscosidade e da densidade.

[0097] A fim de ficar de conformidade com a premissa deste modelo (Reynolds), é necessário que o processo supramencionado completo ocorra antes de o líquido abandonar a chapa. Um fluxo excessivo fará com que o processo de separação da folha em ligamentos e o processo de separação adicional dos ligamentos em gotas, fogem do centro. Se qualquer desses processos fugir muito do centro a ponto de que ele ocorra fora da chapa, a uniformidade do tamanho de gota deve ser afetada.

[0098] FUNDAMENTOS TEÓRICOS DO MECANISMO DE QUEBRA DE UM LÍQUIDO COMPACTO EM GOTAS: De acordo com Walton, H. W., e W. C. Prewett 1949. A produção de pulverizações e névoas com tamanho de gota uniforme por meio de pulverizadores tipo disco rotativo. Proc. Phys. Soc. 62B:341-350., o diâmetro das gotas é função do tamanho e velocidade de rotação do disco e da densidade e da tensão superficial do líquido de acordo com o que foi especificado na fórmula seguinte: D = (K/W)*(T/Pd)1/2

[0099] em que: D = diâmetro das gotas K = constante adimensional W = velocidade angular d = diâmetro do disco P = densidade T = tensão superficial

[0100] Já foi estabelecido que o tamanho de gota aumentou quando a tensão superficial aumentou e diminuiu quando a velocidade de rotação aumentou, o diâmetro do disco, a densidade, sendo a maior dependência da velocidade de rotação, uma vez que a influência das outras variáveis envolvidas é afetada com a raiz quadrada (ou potência de 0,5). Dependência da viscosidade ou massa ou fluxo não são especificadas neste estudo.

[0101] Então, o Prof. Ichiro Tanasawa do Production Science Department da University of Tokyo em 1978, expandiu a fórmula incluindo fluxo e viscosidade nas variáveis que determinam o tamanho de gota.

[0102] SMD = diâmetro de gota (m)

[0103] N = velocidade de rotação (rps)

[0104] T = tensão superficial (kg/s2)

[0105] d = diâmetro do disco (m)

[0106] P = densidade (kg/m3)

[0107] Q = fluxo (kg/s)

[0108] V = viscosidade dinâmica (Kg/ms)

[0109] K = constante adimensional (0,45)

[0110] a = expoente adimensional (0,5)

[0111] b = constante adimensional (0,003)

[0112] Estabelecimento de que o diâmetro das gotas aumenta quando o fluxo aumenta e diminui quando a viscosidade aumenta, mesmo que baixa incidência seja associada a esta influência.

[0113] Em mais de 4.000 ensaios realizados no laboratório, descobriu-se que, se a equação de Tanasawa expressar corretamente a dependência do tamanho da gota nas variáveis físicas relacionadas tanto ao processo de atomização (velocidade de rotação, diâmetro e fluxo do disco) quanto às propriedades físicas do líquido a ser pulverizado (densidade, tensão superficial e viscosidade) com relação à sua proporcionalidade direta ou inversa, os coeficientes adimensionais originais não são adequadas para representar o que ocorrer com os produtos químicos fitossanitários diluídos em uma baixa proporção de água, como é o caso da presente invenção.

[0114] Para tal efeito, valores específicos adequados para os coeficientes adimensionais K, a e b, foram determinados de acordo com o gráfico de produtos líquidos ou sólidos, diluídos e/ou emulsificados em um veículo líquido de produtos fitossanitários.

[0115] Ao mesmo tempo, o valor de fluxo deve variar em cada dispositivo atomizador rotativo dependendo das condições de avanço do veículo ao qual a barra de pulverização que suporta os dispositivos atomizadores rotativos a uma distância equidistante é fixo, de uma maneira que garanta uma cobertura uniforme de gotas/cm2 nessa direção transversal de deslocamento do veículo.

[0116] Desde que o veículo avance a velocidade constante e em uma direção constante e a dose a ser aplicada estabelecida (L/ha) pelo profissional agrônomo seja uniforme para toda a superfície a ser tratada, todos os dispositivos atomizadores rotativos gerarão as gotas em um único fluxo por hora (L/min ou cm3/min) e na mesma velocidade de rotação dos discos do atomizador.

[0117] No caso de mudanças de velocidade sem mudança da direção de deslocamento, todos os dispositivos atomizadores rotativos devem igualmente variar o fluxo por hora (L/min ou cm3/min) aumentando se a velocidade aumentar e diminuindo se a velocidade diminuir a fim de manter constante o fluxo por hectare prescrito. Essas variações de fluxo devem causar variações indesejáveis no tamanho de gota a menos que o sistema de cálculo dos dispositivos atomizadores por rotação, aplicando a equação de Tanasawa com os coeficientes adimensionais adequados para a mistura particular de produtos agroquímicos e água que está sendo pulverizada, recalcula a velocidade de rotação de maneira tal que o diâmetro das gotas fique inalterado.

[0118] Em caso de uma prescrição agronômica de dose variável, cada um dos dispositivos de atomizador rotativo com o conhecimento da localização da sua barra de pulverização, a posição geográfica do veículo, sua velocidade e o fluxo por hectare prescrito para o ponto geográfico no qual a borrifação está ocorrendo, deve determinar o fluxo por hora ao qual o regulador de fluxo deve ser ajustado para ficar de conformidade com a prescrição e deve calcular a velocidade de rotação do motor BLDC que impulsiona o disco do atomizador para ficar de conformidade com o tamanho de gota prescrito a cada instante.

[0119] O mesmo acontece sob a luz das mudanças de direção ou quando o veículo vira, a Fig. 32 e Fig. 33, cada um dos dispositivos atomizadores rotativos tendo a informação mencionada nos parágrafos anteriores além da informação dos sensores (acelerômetro, magnetômetro e giroscópio) deve determinar a velocidade individual com relação ao chão e em consequência de recalcular a cada instante o fluxo por hora e a velocidade de rotação necessária para ficar de conformidade com o fluxo por hectare e o tamanho de gota prescrito.

[0120] A tensão superficial, a viscosidade e a densidade devem variar com a temperatura. Um exemplo desta situação considerando que o duto (normalmente metálico e exposto ao sol) e um conjunto de dispositivos atomizadores rotativos montados equidistantes sobre a barra de pulverização. Se chamarmos a seção de duto “S”, a separação entre os dispositivos atomizadores rotativos “d”, e a temperatura do duto “Tc” e o fluxo de cada dispositivo atomizador rotativo “q”, e chamamos adicionalmente “T1”, “T2”,... “Tn” às sucessivas temperaturas de saída de cada dispositivo atomizador rotativo, denominado “v1”, “v2”, “vn” as velocidades de cada rota devemos ter: na primeira rota o fluxo que desloca através do duto deve ser “qt1 = q x n” e a velocidade deve surgir da divisão do fluxo “v1 = (q x n)/s” e o líquido deve permanecer no duto para um tempo t1 = d/vl, substituindo v1 por seu equivalente t1= (d x s )/( q x n). Na última rota o fluxo que desloca através do duto deve ser apenas “q” e a velocidade deve surgir da divisão do fluxo “v1=q/s” e o tempo que ele atrasa no deslocamento nesta última rota deve ser tn=(d x s) / q. Comparando ambas as situações, é possível observar que, apenas com a comparação da primeira e da última rota, o líquido que supre o primeiro dispositivo atomizador rotativo deve ser exposto a transferência de calor por um período de tempo notadamente pequeno que o último segmento, mas além disso o líquido que supre o último dispositivo atomizador rotativo não apenas recebeu a contribuição de calor à medida que o n segmento foi percorrido, mas este último deve ser adicionado às contribuições de calor recebidas em dos segmentos anteriores através dos quais ele passou. A temperatura do líquido que supre cada um dos dispositivos atomizadores rotativos uniformemente distribuídos ao longo da barra de pulverização deve ser diferente e aumentando em direção ao extremo distante. Cada um dos dispositivos atomizadores rotativos através do sensor de temperatura do líquido anexado ao duto de saída deve medir a temperatura instantânea e deve recalcular a viscosidade, densidade e tensão superficial aplicando tabelas de variação desses parâmetros com a temperatura para o líquido de pulverização em particular que está sendo pulverizado, para finalmente recalcular a velocidade de rotação que deve manter o tamanho de gota inalterado usando a equação e as tabelas descritas.

Claims (24)

1. Dispositivo atomizador rotativo usado para a pulverização em terra de produtos fitossanitários líquidos para agricultura, pelo uso de máquinas de arraste ou automotrizes, o dispositivo sendo caracterizado pelo fato de que inclui uma armação principal (1b) na qual pelo menos um motor (5), um regulador de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 12, 28, 35), um conjunto de rotor ou maça (29), pelo menos um dispositivo atomizador rotativo (30 a, 31, 45, 14, 5, 29), meio de controle de posição e velocidade (6), um dispositivo de iluminação (47, 48, 49, 50), uma plaqueta de sensor (20), uma plaqueta de comunicação, processamento e controle (24) tendo um circuito integrado do magnetômetro, um circuito integrado do acelerômetro, um circuito integrado do giroscópio, são montados.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um motor é um motor de passo (44).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos m motor é um motor tipo BLDC (5).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de rotor ou maça (29) é formado por um corpo de forma cilíndrica, com uma extensão central oca, em direção à parte superior relacionada através do eixo geométrico até o motor, inclui uma série de pás radiais, equidistantes entre si, a fim de impedir que o líquido entre na área do mancal do motor, isto é conseguido por causa do efeito centrífugo do ar através das pás.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas pás formam parte do corpo central concêntricas com o eixo geométrico e externas a ele na forma anular, dentro dele existe um duto de saída de líquido (45) para o rotor (29) na altura da base.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos um dispositivo atomizador rotativo (30 a, 31, 45, 14, 5, 29), um painel do operador (55), pelo menos uma unidade para geração de gotas (54), pelo menos uma unidade de acionamento de potência (5) e pelo menos um regulador de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 12, 28, 35).

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo atomizador rotativo (30 a, 31, 45, 14, 5, 29), inclui um maça (29) que tem uma pluralidade de canais que definem a passagem dos ditos produtos líquidos, sendo a dita pluralidade de canais radialmente distribuída, cujo centro inclui uma abertura de passagem de um eixo geométrico do motor, enquanto uma tampa inclui uma pluralidade de insertos radialmente arranjados, coincidentes com os espaços distribuídos entre os canais do dito maça (29), apresentando a dita pluralidade de insertos uma variação em seu comprimento.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita maça também inclui uma chapa (30 a, 30d), que é colocada no comprimento dos ditos canais.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o comprimento dos canais do dito maça (29) permite a hospedagem de uma pluralidade de chapas (30c).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita unidade operacional (55) conecta as unidades rotativas (54) através de uma CAN (53) ou rede tipo dados similar, sendo capaz de programar velocidades de rotação e o fluxo de cada das unidades (54) tanto na forma global quanto independentemente e informar o operador com relação à operação do sistema.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma unidade para geração de gotas (30 a, 31, 45, 14, 5, 29) é formada por um gabinete de contenção (1 b; 1a) em cujo lado externo um conjunto chapas (30 a) rotativas é montado e, em seu lado interno, um alimentador de produto químico (45), um motor (5), um dispositivo de medição de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 28, 35), um regulador de fluxo motorizado (12), sensores de extremidade de duas vias do atuador motorizado do regulador de fluxo (19 a, 19 c).

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma unidade para a geração de gotas (30 a, 31, 45, 14, 5, 29) inclui um sensor angular de posição do atuador motorizado do regulador de fluxo (19 a, 19 c) e um dispositivo de medição de pressão (52) do produto químico no tubo (28) do transporte.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma unidade para geração de gotas (30 a, 31, 45, 14, 5, 29) inclui adicionalmente um dispositivo de medição de temperatura do motor (9), uma unidade de medição da umidade interna do compartimento da unidade para geração de gotas (30 a, 31, 45, 14, 5, 29).

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um conector de entrada (27) para o produto químico no estado líquido, uma unidade eletrônica de controle (55) na qual o motor, o motor de passo (5) do regulador de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 12, 28, 35) e outros sensores (9, 11, 13, 14, 19) são conectados.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma caixa de suporte (1 a, 1 b) da unidade do atomizador rotativo (30 a, 31, 45, 14, 5, 29) formada pelo regulador de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 12, 28, 35), as chapas (30a) e o motor (5).

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita unidade de acionamento de potência inclui um motor tipo BLDC (5) que provê a energia suficiente para gerar a forças disruptivas destinadas a superar as forças coesivas da tensão superficial, transformando a maça compacta líquida em gotas.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dito motor (5) é de corrente contínua, de um nível de tensão consistente com o que é disponível neste tipo de máquinas, atualmente do tipo 12Vcc.

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o motor é do tipo sem escovas (5).

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito regulador de fluxo (4, 51, 33, 19, 36, 37, 38, 39, 51, 34, 46, 45, 27, 12, 28, 35) inclui um ajuste manual que permite o completo fechamento no caso de variações físicas nas partes em contato com produtos químicos.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que permite a determinação precisa das extremidades mecânicas (33, 34, 35) de atuação e mostra uma reposição da posição de precisão média.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que inclui uma pluralidade de mangueiras de silício (28) que suportam continuamente ciclos de compressão e descompressão transversal à direção de deslocamento do fluido dentro delas.

22. Dispositivo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que, quando exerce um esmagamento maior ou menor em suas paredes, um fluxo maior ou menor é conseguido de um máximo (mangueira (28) sem nenhum esmagamento) até a oclusão completa da passagem de fluxo durante produção de um esmagamento transversal completo.

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que inclui um mecanismo (33, 34, 35) que transforma o movimento rotacional de um motor de passo (44).

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo inclui um motor de passo (44) que ativa através de um joint gear (35) no seu eixo geométrico em uma área da junta da roda dentada (33) a um corpo cilíndrico colocado sobre uma de suas faces excêntricas com relação ao eixo geométrico de rotação da roda dentada (33).

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