BR112019021305B1

BR112019021305B1 - Colheitadeira agrícola

Info

Publication number: BR112019021305B1
Application number: BR112019021305-8A
Authority: BR
Inventors: Steven John Schrag; Rex Schertz; James H. Rogers
Original assignee: Agco Corporation
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2023-02-07
Also published as: US20210144924A1; US11406062B2; EP3629697B1; EP3629697A1; BR112019021305A2; WO2018220433A1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma colheitadeira agrícola, tal como uma colheitadeira conjugada, que tem um conjunto de eixos auxiliares para o suporte da câmara de alimentação da colheitadeira. O conjunto de eixos auxiliares pode ser provido em uma posição retraída, quando no modo de campo, e pode ser travado em uma posição estendida, quando no modo de rodagem, onde uma roda do conjunto fica em contato com o solo. Quando na posição travada estendida, o conjunto de eixos auxiliares suporta substancialmente todo o peso da câmara de alimentação e de quaisquer implementos fixados, permitindo que a câmara de alimentação gire em relação ao chassi principal da colheitadeira.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a uma colheitadeira agrícola, de preferência uma colheitadeira conjugada, que tem um sistema de eixo auxiliar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Muitas entidades reguladoras limitam a quantidade de peso que pode ser carregado por cada eixo de uma máquina agrícola quando ela é dirigida em estradas públicas. A solução na indústria tem sido a adição de um terceiro eixo para retirar algum do peso dos eixos principais quando ela é operada em uma estrada.

[0003] Um exemplo de desenho de terceiro eixo pode ser observado na Patente n° US 9.125.343, que descreve o uso de um eixo auxiliar para uma câmara de alimentação de uma colheitadeira conjugada. O eixo auxiliar pode ser desenvolvido a fim de suportar uma parte do peso da câmara de alimentação quando no modo de rodagem. O eixo é provido com um acionador hidráulico que provê uma força descendente substancialmente constante entre o conjunto de eixos e o solo.

[0004] Um desafio em relação a tais desenhos de terceiro eixo é o controle de quanta carga cada eixo carrega, o que requer um gerenciamento cuidadoso do cilindro hidráulico do conjunto de eixos.

[0005] Um objetivo da invenção consiste na provisão de um sistema de eixo auxiliar para uma colheitadeira agrícola que elimine os desafios acima.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] Por conseguinte, é apresentada uma colheitadeira agrícola que compreende: um chassi; uma câmara de alimentação montada de maneira articulável no chassi; pelo menos um conjunto de eixos auxiliares para a câmara de alimentação, em que o conjunto de eixos auxiliares pode ser colocado entre uma posição retraída, para um modo de campo, e uma posição estendida, para um modo de rodagem, onde pelo menos uma roda do conjunto de eixos auxiliares fica em contato com o solo; e pelo menos um cilindro de elevação hidráulico acoplado entre o chassi e a câmara de alimentação, em que o cilindro de elevação hidráulico é arranjado para ajustar a altura da câmara de alimentação e de quaisquer implementos/anteparos conectados, em que, quando no modo de rodagem, o conjunto de eixos auxiliares é travado na posição estendida e o cilindro de elevação hidráulico é configurado em um modo de flutuação, de tal modo que o peso da câmara de alimentação é suportado por pelo menos um conjunto de eixos auxiliares à medida que a câmara de alimentação se articula em relação ao chassi.

[0007] O uso de um conjunto de eixos auxiliares que pode ser travado na câmara de alimentação de uma colheitadeira permite que o peso da câmara de alimentação seja substancialmente suportado pelo eixo travado, enquanto permite que a câmara de alimentação gire em relação ao chassi. O ajuste do cilindro de elevação em um modo de flutuação provê um efeito de amortecimento para o movimento da câmara de alimentação.

[0008] O sistema da invenção apresenta uma solução relativamente simples e eficaz aos desafios de uso dos eixos auxiliares da técnica anterior, sem a necessidade de componentes adicionais relativamente caros para controlar e ajustar a pressão hidráulica de uma solução de eixo auxiliar.

[0009] Deve ser compreendido que a colheitadeira agrícola é de preferência uma colheitadeira conjugada, mas a invenção também pode ser usada em outros tipos de máquina colheitadeira.

[0010] De preferência, pelo menos um cilindro de elevação hidráulico é configurado para ser acoplado de maneira fluida com um acumulador hidráulico quando no dito modo de rodagem. O acumulador hidráulico pode ser provido como parte da colheitadeira.

[0011] De preferência, a colheitadeira agrícola compreende um controlador acoplado com pelo menos um dito cilindro de elevação hidráulico, e o controlador é configurado para alternar pelo menos o cilindro de elevação hidráulico entre um modo de campo e um modo de rodagem.

[0012] O controlador é configurado para receber uma entrada de usuário a fim de alternar entre um modo de campo e um modo de rodagem.

[0013] De preferência, a colheitadeira agrícola também compreende pelo menos um dispositivo sensor arranjado para detectar o estado do conjunto de eixos auxiliares entre a posição retraída e a posição estendida, e/ou o estado de travamento do conjunto de eixos auxiliares, e pelo menos um dispositivo sensor é unido de modo comunicativo ao controlador.

[0014] De preferência, o controlador é configurado para não alternar pelo menos o cilindro de elevação hidráulico para o modo de rodagem, a menos que pelo menos um sensor detecte que o conjunto de eixos auxiliares está travado na posição estendida.

[0015] De preferência, a colheitadeira agrícola compreende pelo menos um acionador arranjado para controlar a colocação de pelo menos um conjunto de eixos auxiliares entre a posição retraída e a posição estendida.

[0016] De preferência, pelo menos um acionador é controlado pelo controlador.

[0017] De preferência, pelo menos o acionador compreende pelo menos um dentre os seguintes: um acionador hidráulico, um acionador pneumático, um acionador eletromecânico.

[0018] Alternativamente, o conjunto de eixos auxiliares pode ser colocado manualmente entre a posição retraída e a posição estendida usando, por exemplo, um sistema de manivela de roda.

[0019] De preferência, a colheitadeira agrícola compreende um mecanismo de travamento para fixar o conjunto de eixos auxiliares na posição estendida.

[0020] O mecanismo de travamento pode compreender qualquer sistema de travamento apropriado, por exemplo, um mecanismo de travamento, uma trava eletromecânica ou eletromagnética, um aro de travamento ou um parafuso de travamento usados para fixar o eixo auxiliar no lugar.

[0021] Deve ser compreendido que o mecanismo de travamento pode ser controlado pelo controlador, ou o mecanismo de travamento pode ser acionado manualmente por um operador no conjunto de eixos auxiliares.

[0022] Em um aspecto adicional da invenção, é apresentado um conjunto de eixos auxiliares provido como um kit para fixação à câmara de alimentação da colheitadeira agrícola para formar uma colheitadeira agrícola tal como descrito acima.

[0023] O conjunto de eixos auxiliares pode ser facilmente adaptado a uma colheitadeira já existente, a fim de permitir os benefícios da invenção, tal como descrito acima. O conjunto de eixos auxiliares compreende de preferência pelo menos uma roda provida no mecanismo do eixo, e o mecanismo do eixo pode ser colocado entre uma posição retraída e uma posição estendida. O conjunto de eixos pode compreender pelo menos um acionador arranjado para controlar a colocação do conjunto de eixos entre as duas posições.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0024] As modalidades da invenção serão descritas agora, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0025] Figura 1 é uma ilustração de uma colheitadeira agrícola de acordo com a invenção;

[0026] Figura 2 é uma vista ampliada de uma parte da colheitadeira da Figura 1, mostrando o conjunto de eixos auxiliares na posição retraída para um modo de campo;

[0027] Figura 3 mostra a vista ampliada da Figura 2, quando o conjunto de eixos auxiliares está na posição estendida para um modo de rodagem.

[0028] Deve ser compreendido que os desenhos são apresentados como exemplos ilustrativos, e não são apresentados em escala.

[0029] Com referência à Figura 1, uma colheitadeira agrícola na forma de uma colheitadeira conjugada é indicada em 10. A colheitadeira conjugada 10 é provida com uma câmara de alimentação 12 na parte dianteira da colheitadeira 10, e a câmara de alimentação 12 é montada de maneira articulável ao chassi 14 da colheitadeira 10. A câmara de alimentação 12 é usada para a montagem de implementos, tais como anteparos, barras de corte, etc., na parte dianteira da colheitadeira 10, para a colheita da safra. O ajuste da altura da câmara de alimentação 12 e de quaisquer implementos fixados pode ser controlado com o uso de pelo menos um cilindro de elevação hidráulico 16, que é indicado esquematicamente na Figura 1. O cilindro de elevação 16 é acoplado de maneira articulável à câmara de alimentação 12 e ao chassi 14 da colheitadeira, de modo que a extensão ou a retração do cilindro de elevação 16 agem para articular a câmara de alimentação 12 no chassi 16. O cilindro de elevação 16 pode ser alimentado com fluido hidráulico do acumulador hidráulico 18.

[0030] A colheitadeira 10 também compreende uma cabine do condutor 20 que é usada para controlar a operação da colheitadeira 10. Deve ser compreendido que a cabine do condutor 20 compreende vários dispositivos de entrada, por exemplo, rodas de esterçamento, pedais de aceleração e de freio, manches para movimentação no solo, etc., que podem ser usados para controlar os sistemas conjugados e para dirigir. Além disso, a cabine do condutor 20 compreende dispositivos de exibição de informação, por exemplo, seletores de instrumento, terminais de exibição, painéis de tela de toque, etc., para a exibição e a manipulação de dados que se referem à operação da colheitadeira.

[0031] A colheitadeira 10 compreende um controlador 22 ou uma Unidade de Controle Eletrônico (ECU), que pode formar interface com as entradas e as saídas da cabine do condutor 20 e com os vários sensores e sistemas da colheitadeira 10. O controlador 22 permite que o operador monitore e controle a operação da colheitadeira 10 a partir da cabine do condutor 20. O controlador 22 pode ser usado para controlar o estado do cilindro de elevação 16 a fim de controlar, por exemplo, a extensão ou a retração do cilindro.

[0032] A vista ampliada de uma área da câmara de alimentação da colheitadeira 10 é mostrada nas Figuras 2 e 3. A câmara de alimentação 12 é provida com um conjunto de eixos auxiliares que pode ser colocado 24, o qual tem pelo menos uma roda 26. O conjunto de eixos auxiliares 24 pode ser colocado entre uma posição retraída, na qual a roda 26 é retida pelo menos em parte na câmara de alimentação 12 (tal como mostrado na Figura 2), e uma posição estendida, na qual a roda 26 pode ser usada para ficar em contato com o solo (tal como mostrado na Figura 3).

[0033] A posição retraída do conjunto 24 é destinada ao uso no modo de campo de operação da colheitadeira 10, quando a câmara de alimentação 12 e quaisquer implementos fixados são usados para o funcionamento ou a colheita da safra. A posição estendida do conjunto 24 é destinada ao uso no modo de rodagem de operação da colheitadeira 10, em que uma parte substancial do peso da câmara de alimentação 12 e quaisquer implementos fixados podem ser carregados pelo conjunto de eixo auxiliar 24, satisfazendo desse modo quaisquer requisitos de regulação a respeito das razões entre eixo e peso requeridas para o transporte por rodagem.

[0034] O conjunto de eixo auxiliar 24 compreende um sistema de ligações 28 (Figura 3) que tem feixes ou hastes que suportam a roda 26 e que incorpora um mecanismo de travamento 30. O mecanismo de travamento 30 age para fixar o conjunto de eixo auxiliar 24 na posição estendida, de tal modo que o peso da câmara de alimentação 12 é suportado firmemente pela roda 26. Em um aspecto, o mecanismo de travamento 30 pode compreender qualquer sistema de travamento apropriado, por exemplo, um mecanismo de travamento, uma trava eletromecânica ou eletromagnética, um aro de travamento ou um parafuso de travamento usados para fixar o eixo auxiliar no lugar. O mecanismo de travamento 30 pode ser controlado remotamente pelo controlador 22, ou o mecanismo de travamento 30 pode ser acionado manualmente pelo operador no conjunto de eixo auxiliar 24, por exemplo, pela aplicação manual de um parafuso ou de um aro de travamento a fim de fixar o sistema de ligações 28 na posição estendida.

[0035] Em uma modalidade, o conjunto de eixo auxiliar 24 compreende pelo menos um dispositivo acionador 32 (Figura 3) que serve para controlar a colocação do conjunto 24 entre as posições estendida e retraída. O acionador 32 pode ser operado pelo controlador 22 para permitir a colocação do conjunto de eixos auxiliares 24 pelo operador a partir da cabine do condutor 20. O acionador 32 pode compreender qualquer um ou mais dentre os seguintes: um acionador hidráulico, um acionador pneumático, um acionador eletromecânico. Em um aspecto alternativo ou adicional, o acionador 32 pode permitir a colocação manual do conjunto 24 pelo operador, por exemplo, mediante o uso de um sistema de manivela de roda ou similar.

[0036] Quando o conjunto 24 é colocado na posição estendida, tal como mostrado na Figura 3, onde a roda 26 age para suportar a câmara de alimentação 12 no solo, o cilindro de elevação 16 conectado entre a câmara de alimentação 12 e o chassi 14 da colheitadeira 10 é ajustado em uma condição de "flutuação". Isso permite que o cilindro de elevação 16 se estenda e se retraia livremente enquanto a câmara de alimentação 12 gira na conexão com o chassi 14. A ativação do modo de flutuação pode ser realizada pela conexão do cilindro 16 com o acumulador hidráulico 18. A ativação do modo de flutuação do cilindro 16 pode ser operada pelo controlador 22.

[0037] Deve ser compreendido que o controlador 22 é configurado para alternar a operação do conjunto de eixos auxiliares entre um modo de campo e um modo de rodagem, com base em uma entrada de usuário recebida da cabine do condutor 20. Adicional ou alternativamente, o controlador pode ser adaptado para alternar entre os modos automaticamente, com base no estado monitorado da colheitadeira 10. Por exemplo, se o controlador 22 detectar que a colheitadeira está operando em uma indicação de velocidade relativamente alta de transporte por rodagem, ou detectar, usando um sistema de informação posicional, que a colheitadeira 10 está atualmente trafegando em uma estrada, o controlador 22 pode agir para mudar automaticamente o conjunto de eixos 24 para o modo de rodagem sem um comando específico do usuário.

[0038] O conjunto de eixos auxiliares 24 também é de preferência provido com pelo menos um sensor 34 (Figura 3), o qual pode ser usado para monitorar o estado do conjunto 24. O sensor 34 pode ser usado para detectar o estado atual do conjunto 24, por exemplo, se o conjunto 24 está na posição estendida ou retraída, e/ou o estado de travamento do mecanismo de travamento 30.

[0039] O sensor 34 é provido em comunicação com o controlador 22, de tal modo que o estado do conjunto pode ser observado pelo operador a partir da cabine do condutor 20. O controlador 22 é configurado para controlar a operação do conjunto 24, com base pelo menos em parte na saída do sensor 34. Em um aspecto preferido, o controlador 22 é configurado para não alternar o cilindro de elevação 16 para o modo de rodagem, a menos que o sensor 34 detecte que o conjunto de eixo auxiliar 24 está travado na posição estendida. Tal configuração propicia uma característica de segurança para a operação do conjunto 24.

[0040] Como resultado da configuração do conjunto 24, o fator determinante no peso transportado pelo conjunto de eixo auxiliar 24 é quanto a câmara de alimentação 12 pesa e a posição do conjunto 24 em relação ao centro de gravidade da câmara de alimentação 12. Isto permite que uma quantidade significativa de peso seja removida do eixo dianteiro principal da colheitadeira enquanto uma quantidade pequena é deslocada para o eixo traseiro a fim de atender aos regulamentos de rodagem que administram a capacidade de transporte de peso permitida por eixo.

[0041] O uso de um conjunto de eixos que pode ser travado para a câmara de alimentação propicia uma solução relativamente simples e eficaz aos desafios de uso dos eixos auxiliares da técnica anterior, sem a necessidade de componentes adicionais relativamente caros para controlar e ajustar a pressão hidráulica de uma solução de eixo auxiliar. Os próprios cilindros de elevação hidráulicos usados para o ajuste da câmara de alimentação podem ser ajustados em uma condição de flutuação para permitir o amortecimento do movimento da câmara de alimentação, à medida que ela gira em relação ao chassi da colheitadeira.

[0042] Em um aspecto adicional da invenção, deverá ser compreendido que o conjunto de eixo auxiliar 24 pode ser provido como um kit para fixação ou retroajuste a uma colheitadeira já existente 10. O kit pode ser arranjado para que seja controlado pelos sistemas de controle da colheitadeira existente, por exemplo, uma ECU de finalidades gerais, ou o kit pode ser provido com uma ECU dedicada que possa formar interface com os sistemas da colheitadeira existentes. [0043] A invenção não é limitada às modalidades aqui descritas, e pode ser modificada ou adaptada sem desviar do âmbito da presente invenção.

Claims

1. Colheitadeira agrícola, de preferência uma colheitadeira conjugada (10), que compreende: um chassi (14); uma câmara de alimentação (12) montada de maneira articulável ao chassi (14); pelo menos um conjunto de eixos auxiliares (24) para a câmara de alimentação (12), em que o conjunto de eixos auxiliares pode ser colocado entre uma posição retraída, para um modo de campo, e uma posição estendida, para um modo de rodagem, no qual pelo menos uma roda (26) do conjunto de eixos auxiliares (24) fica em contato com o solo; e pelo menos um cilindro de elevação hidráulico (16) acoplado entre o chassi (14) e a câmara de alimentação (12), em que o cilindro de elevação hidráulico (16) é arranjado para ajustar a altura da câmara de alimentação (14) e de quaisquer implementos/anteparos conectados, caracterizada pelo fato de que, quando no modo de rodagem, o conjunto de eixos auxiliares (24) é travado na posição estendida e o cilindro de elevação hidráulico (16) é configurado em um modo de flutuação, de tal modo que o peso da câmara de alimentação (12) é suportado por pelo menos um conjunto de eixos auxiliares (24) à medida que a câmara de alimentação (12) se articula em relação ao chassi (14).

2. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um cilindro de elevação hidráulico (16) é configurado para ser acoplado de maneira fluida com um acumulador hidráulico (18) quando no dito modo de rodagem.

3. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a colheitadeira agrícola compreende um controlador (22) acoplado com o dito pelo menos um cilindro de elevação hidráulico (16), em que o controlador é configurado para alternar pelo menos o cilindro de elevação hidráulico entre um modo de campo e um modo de rodagem.

4. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o controlador (22) é configurado para receber uma entrada de usuário a fim de alternar entre um modo de campo e um modo de rodagem.

5. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a colheitadeira agrícola também compreende pelo menos um dispositivo sensor (34) arranjado para detectar o estado do conjunto de eixos auxiliares (24) entre a posição retraída e a posição estendida, e/ou o estado de travamento do conjunto de eixos auxiliares, e pelo menos um dispositivo sensor (34) ligado de modo comunicativo com o controlador (22).

6. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o controlador (22) é configurado para não alternar pelo menos o cilindro de elevação hidráulico (16) para o modo de rodagem, a menos que pelo menos um sensor (34) detecte que o conjunto de eixos auxiliares (24) está travado na posição estendida.

7. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a colheitadeira agrícola compreende pelo menos um acionador (32) arranjado para controlar a colocação de pelo menos um conjunto de eixos auxiliares (24) entre a posição retraída e a posição estendida.

8. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um acionador (32) é controlado pelo controlador (22).

9. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um acionador (32) compreende um dentre os seguintes: um acionador hidráulico, um acionador pneumático, um acionador eletromecânico.

10. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conjunto de eixos auxiliares (24) pode ser colocado manualmente entre a posição retraída e a posição estendida.

11. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a colheitadeira agrícola compreende um mecanismo de travamento (30) para fixar o conjunto de eixos auxiliares (24) na posição estendida.

12. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de travamento (30) compreende um ou mais dentre os seguintes: um mecanismo de travamento, uma trava eletromecânica ou eletromagnética, um aro de travamento ou um parafuso de travamento usado para fixar o conjunto de eixos auxiliares (24) no lugar.

13. Colheitadeira agrícola de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de travamento (30) é controlado pelo controlador (22).