BR112021011590A2

BR112021011590A2 - Mecanismo de acoplamento da transmissão da plataforma para uma colheitadeira híbrida

Info

Publication number: BR112021011590A2
Application number: BR112021011590-0A
Authority: BR
Inventors: Sam Reubens
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-08-31
Also published as: CN113301796B; US20220046858A1; EP3669632B1; EP3669632A1; WO2020127221A1; CN113301796A

Abstract

mecanismo de acoplamento da transmissão da plataforma para uma colheitadeira híbrida. em uma colheitadeira de acordo com a invenção, o mecanismo de acoplamento da transmissão é configurado para acoplar a transmissão da plataforma a um eixo intermediário (22) que se estende desde o alimentador (8). o mecanismo compreende um braço de pêndulo (36) que é conectado de forma articulada à plataforma (l). além disso, é provido um atuador (45) para conduzir um movimento giratório do braço de pêndulo (36) em torno de um eixo giratório (37) orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário. na extremidade do braço de pêndulo, é montado um cubo de rolamento (30) que compreende uma porção de eixo (32) que é acoplada de forma rotacional à transmissão da plataforma em uma extremidade e que compreende uma parte (60) de uma embreagem na outra extremidade. a segunda parte (62) da embreagem é montada no eixo intermediário (22). o movimento de rotação do braço de pêndulo (36), conduzido pelo atuador (45), fecha ou libera a embreagem.

Description

“MECANISMO DE ACOPLAMENTO DA TRANSMISSÃO DA PLATAFORMA PARA UMA COLHEITADEIRA HÍBRIDA” CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a colheitadeiras, em particular à transmissão para acionar a operação da plataforma da colheitadeira.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Colheitadeiras híbridas agrícolas são máquinas projetadas para colher e processar culturas, como trigo ou milho. As culturas são cortadas no campo em uma área ampla pela plataforma montada na frente da colheitadeira.

Por uma broca ou sistema de correia incluído na plataforma, o material colhido é trazido para uma área central da plataforma e de lá é transportado pelo alimentador para um mecanismo de debulha que compreende rotores de debulha montados na face lateral ou longitudinal e, posteriormente, para a seção de limpeza que compreende uma série de peneiras onde os grãos são separados de qualquer resíduo remanescente da colheita.

[003] Uma transmissão da fonte de energia da colheitadeira para a plataforma passa ao longo de um lado do alimentador, onde é acoplada a uma transmissão da plataforma orientada transversalmente à direção dianteira da colheitadeira. O acoplamento da transmissão da plataforma à transmissão do alimentador é feito manualmente na maioria das colheitadeiras existentes atualmente. Esta operação é demorada, o que aumenta o tempo de inatividade quando uma plataforma precisa ser liberada e substituída.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção refere-se a uma colheitadeira híbrida equipada com um mecanismo de acoplamento automático da transmissão da plataforma, conforme descrito nas reivindicações anexas. O mecanismo é configurado para acoplar a transmissão da plataforma a um eixo intermediário que se estende desde o alimentador e compreende um braço de pêndulo que é conectado de forma articulada à plataforma. Além disso, provê-se um atuador para conduzir um movimento giratório do braço de pêndulo em torno de um eixo giratório orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário. Na extremidade do braço de pêndulo, um cubo de rolamento é montado compreendendo uma porção de eixo que é rotativamente acoplada à transmissão da plataforma em uma extremidade e que compreende uma parte de uma embreagem na outra extremidade. A segunda parte da embreagem é montada no eixo intermediário.

O movimento giratório do braço de pêndulo, conduzido pelo atuador, fecha ou libera a embreagem. De acordo com uma modalidade preferida, o atuador é parte de um conjunto de atuador que compreende ainda um par de braços dobráveis, um dos quais é articulável em relação à plataforma, enquanto o outro é conectado de forma articulada ao braço de pêndulo e em que o atuador conduz o movimento do ponto médio entre os braços dobráveis, de modo que o citado movimento seja transferido para a articulação do braço de pêndulo. A vantagem deste conjunto de atuador específico é que ele permite proteger automaticamente o acoplamento contra uma liberação involuntária, conduzindo o ponto médio dos braços dobráveis além dos pontos de articulação externos desses braços, quando as partes da embreagem estão interligadas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma plataforma de colheitadeira, como conhecida na técnica, indicando a posição da plataforma e do alimentador na frente da máquina.

[006] A Figura 2 ilustra o mecanismo de acoplamento de acordo com uma modalidade da invenção e sua localização em uma colheitadeira híbrida.

[007] A Figura 3 é uma vista de seção do mecanismo de acoplamento mostrado na Figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[008] As modalidades preferidas serão agora descritas com referência aos desenhos. A descrição detalhada não limita o escopo da invenção, que é definida apenas pelas reivindicações em anexo. Os termos “dianteiro” e “traseiro” referem-se à parte dianteira e traseira da colheitadeira. A “direção dianteira” da colheitadeira se refere não a um único eixo geométrico, mas à direção geral da parte traseira do veículo para a frente.

[009] A Figura 1 é uma imagem esquemática de uma colheitadeira híbrida 10, como conhecido hoje, compreendendo uma plataforma 1 montada na frente da colheitadeira. A plataforma compreende as lâminas 2 mantidas a uma determinada altura acima do nível do solo enquanto a colheitadeira se move através de um campo de plantações que serão colhidas. Uma bobina rotatória 3 orienta as colheitas em direção às lâminas. As colheitas cortadas são transportadas de ambos os lados laterais da plataforma em direção a uma área central por uma broca 4. O corpo principal 5 da colheitadeira é suportado pelas rodas dianteiras e traseiras 6 e 7 e compreende os rotores de debulha e a seção de limpeza geralmente conhecidos pelos técnicos e não representados como tal na Figura 1. A partir da área central da plataforma 1, as colheitas são transportadas para o corpo principal 5 da colheitadeira por um alimentador 8. O alimentador 8 é inclinado para cima a partir da plataforma 1 em direção ao corpo principal 5 e compreende correias móveis 9 dentro de um invólucro 11. As correias transportam as colheitas para cima, de uma seção de entrada 12 do alimentador para uma seção de saída 13. Na frente, o alimentador compreende uma estrutura de berço 20, na qual a plataforma 1 está montada e segura. A estrutura de berço 20 pode ser fixamente acoplada ao alimentador 8, ou pode ser móvel, por exemplo, para permitir que a plataforma 1 faça um movimento de inclinação e/ou uma flutuação lateral em relação ao alimentador 8. A rotação da bobina 3 e a broca 4 é acionada por uma transmissão na plataforma que é ela própria acoplada à transmissão da colheitadeira, conforme descrito na parte introdutória.

[010] A Figura 2 mostra um detalhe do lado esquerdo do invólucro 11 do alimentador, em uma colheitadeira híbrida de acordo com uma modalidade preferida da invenção. A estrutura do berço 20 é visível no desenho. Além disso, a estrutura da plataforma 14 está visível, que é a parte da plataforma que está diretamente conectada ao alimentador. Uma viga de interligação 15 da estrutura da plataforma é suportada por um berço 21 na parte superior da estrutura do berço 20. Um eixo intermediário 22 se projeta lateralmente do invólucro 11 do alimentador. O eixo intermediário 22 é parte de uma transmissão que pode compreender vários eixos de transmissão interconectados por juntas universais ou outros meios de conexão e que são acionados por uma fonte de energia da colheitadeira. Esses eixos são geralmente orientados na direção dianteira da colheitadeira. Na vizinhança da seção de entrada do alimentador 12, a transmissão pode então compreender ainda uma caixa de engrenagens transversal (não mostrada) ou qualquer meio equivalente para transferir a rotação dos elementos da transmissão orientados para frente para a rotação do eixo intermediário 22 orientado transversalmente. Os componentes descritos até agora são conhecidos na técnica e não precisam, portanto, ser descritos em mais detalhes.

[011] Também visível na Figura 2 está um eixo de transmissão 23, que faz parte da transmissão da plataforma. O eixo de transmissão 23 é extensível em comprimento e montado entre uma primeira e uma segunda junta universal 24 e 25 (a segunda junta é apenas parcialmente mostrada). Conectado à primeira junta universal 24 está o mecanismo de acoplamento automático de acordo com uma modalidade da invenção. As várias partes do mecanismo de acoplamento serão agora descritas com referência tanto à Figura 2 quanto à vista de seção na Figura 3.

[012] Um cubo de rolamento 30 é fornecido, compreendendo um invólucro cilíndrico 31 e uma porção de eixo 32 disposta dentro do invólucro. A porção de eixo 32 é capaz de rotação em relação ao invólucro 31 em torno do seu eixo central 33 por meio de rolamentos 34 adequados, de preferência rolamentos de rolos. O invólucro 31 do cubo de rolamento é conectado de forma articulada a uma extremidade de um braço de pêndulo 36. Em sua extremidade oposta, o braço de pêndulo 36 está conectado de forma articulada a um suporte 35 (não mostrado na Figura 2) que é fixamente acoplado na parte traseira da estrutura da plataforma 14. O braço de pêndulo 36 pode girar em torno de um primeiro eixo de pivô fixo 37 orientado transversalmente, de preferência perpendicularmente, em relação ao eixo intermediário 22. Um “eixo de pivô fixo” deve ser entendido no presente contexto como um eixo que está fixado em relação à plataforma 1. A conexão de pivô do braço de pêndulo 36 ao suporte 35 é de preferência uma conexão de pivô flexível, permitindo um grau limitado de movimento do braço de pêndulo 36 fora do plano perpendicular ao eixo de pivô

37. Isso pode ser conseguido pela montagem de um membro resiliente entre o eixo de articulação do braço de pêndulo 36 e uma abertura no suporte 35. Na sua extremidade oposta, o braço de pêndulo 36 compreende um garfo 38 tendo duas pernas entre as quais o cubo de rolamento 30 está mantido girando de forma adequada, por meio de conexões de pivô no lado do cubo 30, permitindo a rotação do cubo em relação ao garfo em torno do eixo de pivô 39, igualmente orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário 22.

[013] Além disso, é fornecido um conjunto de atuador. De acordo com a modalidade mostrada, este conjunto compreende um atuador de comprimento variável 45, que pode ser um atuador elétrico ou hidráulico, compreendendo uma porção de base 45a e uma porção extensível 45b (ver Fig. 3). A porção de base 45a é conectada de forma articulada ao lado traseiro da estrutura da plataforma 14, de preferência através do mesmo suporte 35 ao qual o braço de pêndulo 36 está conectado.

O atuador é, portanto, articulável em torno de um segundo eixo de articulação fixo 47 orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário 22. A extremidade distal da porção extensível 45b do atuador

45 está conectada de forma articulada ao ponto médio 48 de um par de braços dobráveis 49, 50. Os braços são dobráveis girando um em relação ao outro em torno do eixo 51, através do ponto médio 48. Isso faz com que as duas extremidades externas 55 e 56 do par de braços sejam dobráveis.

Na primeira extremidade externa 55, o primeiro braço dobrável 49 está conectado de forma articulada a um suporte 40 (não mostrado na Figura 2) que está fixado fixamente na parte traseira da estrutura da plataforma 14. O primeiro braço dobrável 49 é,

portanto, articulável em torno de um terceiro eixo de articulação fixo 58 orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário 22. Na segunda extremidade externa 56, o segundo braço dobrável 50 está conectado de forma articulada ao braço de pêndulo 36, em um local acima do cubo de rolamento 30. O segundo braço dobrável 50 e o braço de pêndulo 36 podem rodar um em relação ao outro em torno do eixo de rotação 59. De preferência, todos os eixos de rotação 37,

47, 58, 39, 51 e 59 são substancialmente paralelos uns aos outros.

Como a conexão de pivô do braço de pêndulo 36 ao suporte 35, as conexões de pivô do atuador 45 e o primeiro braço dobrável 49 para rotação, respectivamente, em torno dos eixos 47 e 58 são, de preferência, conexões de pivô flexíveis conforme definido acima, por exemplo, ao fornecer um membro resiliente nessas conexões pivô.

[014] A primeira extremidade da porção do eixo 32 dentro do cubo de rolamento 30 está conectada rotativamente à junta universal 24. A extremidade oposta das porções do eixo 32 carrega uma primeira parte operada por mola 60 de uma embreagem axial, de preferência uma embreagem de mandíbula. Na modalidade mostrada (ver Figura 3), a operação de mola é conseguida conectando rotativamente a primeira parte 60 da embreagem de mandíbula à porção de eixo 32 montada dentro do cubo de rolamento 30, enquanto ao mesmo tempo permite o movimento axial da embreagem de mandíbula parte 60 em relação à citada porção de eixo 32, por exemplo, por uma conexão estriada.

O movimento axial da embreagem de mandíbula parte 60 é limitado em uma direção e acionável na direção oposta por uma mola axial 61. A segunda parte 62 da embreagem é montada na extremidade externa do eixo do macaco 22. A segunda parte 62 da embreagem de mandíbula é, além disso, fornecida com um auxiliar de alinhamento cônico 63 no meio da parte da embreagem de mandíbula. Este auxiliar de alinhamento é projetado para caber em uma abertura central fornecida na primeira parte da embreagem 60.

[015] O mecanismo opera acionando o atuador de comprimento variável

45. A Figura 3 mostra o atuador 45 no estado totalmente estendido. Neste estado, as peças de embreagem 60 e 62 estão engatando e a transmissão da plataforma é efetivamente acoplada ao eixo intermediário 22. Para liberar o acoplamento, a porção extensível 45b do atuador 45 é puxada para cima, como visto na Figura 2. O ponto médio 48 do par de braços dobráveis 49, 50 é puxado para cima, fazendo com que os braços dobráveis 49 e 50 sejam dobrados conjuntamente. Como a extremidade externa 55 do primeiro braço dobrável 49 está fixada à plataforma, isso faz com que o segundo braço 50 puxe o braço de pêndulo 36 para a esquerda, o que resulta em um movimento oscilante do braço de pêndulo 36 na mesma direção e em afastamento do cubo do rolamento 30 do eixo intermediário 22. As partes 60 e 62 da embreagem são assim liberadas. O movimento inverso é acionado empurrando a porção extensível 45b do atuador de comprimento variável 45 para baixo, até atingir a posição mostrada na Figura

3. O braço de pêndulo 36 oscila para a direita, empurrando assim o cubo de rolamento 30 em direção ao eixo intermediário 22. Para auxiliar de alinhamento 63 e pela ação da mola 61, as duas partes 60 e 62 da embreagem são colocadas em alinhamento e o acoplamento é estabelecido. De preferência, o alinhamento é ainda auxiliado por um grau de flexibilidade dos movimentos de articulação em torno dos eixos de articulação 37, 47 e 58, proporcionados pela provisão de membros resilientes em uma ou mais das respectivas conexões de articulação conforme descrito acima. O mecanismo, assim, estabelece o acoplamento automaticamente, sem qualquer intervenção manual.

[016] É visto na modalidade da Figura 3 que o conjunto do atuador é projetado de modo que, quando as peças 60 e 62 da embreagem estão interligadas, o ponto médio 48 do par de braços dobráveis 49, 50 está em uma localização mais baixa que as extremidades externas 55, 56 deste par de braços. Isso fornece uma segurança anti-liberação para o acoplamento, mesmo se a energia para o atuador de comprimento variável 45 for perdida. O ponto médio 48 só pode ser elevado ativando o atuador de comprimento variável 45. O mecanismo é assim protegido da liberação indesejada do acoplamento.

[017] A invenção, entretanto, não está limitada à modalidade mostrada nos desenhos. O conjunto do atuador pode ser substituído por qualquer outro conjunto que execute a função de acionar o movimento de articulação do braço de pêndulo 36 em torno do primeiro eixo de articulação 37. Um atuador de comprimento variável pode, por exemplo, ser orientado horizontalmente ou em um ângulo oblíquo adequado com a direção horizontal, entre um ponto de articulação na estrutura da plataforma 14 e o ponto de articulação 56 no braço de pêndulo 36.

[018] De acordo com uma modalidade, a conexão de pivô que conecta o braço de pêndulo 36 à plataforma é fixada em relação à plataforma durante a operação do mecanismo de acoplamento, mas esta conexão de pivô pode ser deslocada entre uma variedade de posições fixas, de preferência na direção vertical. Em outras palavras, o eixo de rotação 37 na Figura 3 pode ser colocado mais alto ou mais baixo. Isso pode ser realizado por qualquer mecanismo adequado, por exemplo, fornecendo vários orifícios na estrutura da plataforma ao longo de uma linha vertical, nos quais orifícios um eixo de rotação através da porção superior do braço de pêndulo 36 pode ser inserido. Este recurso confere um grau de adaptabilidade ao mecanismo de acoplamento, permitindo que ele se adapte a diferentes posições do eixo intermediário 22, por exemplo.

[019] O mecanismo de acoplamento é, de preferência, disposto acima da transmissão da plataforma e do eixo intermediário 22, como mostrado nos desenhos, mas o mesmo mecanismo pode ser instalado abaixo desses componentes, espelhando o mecanismo em torno do eixo longitudinal do eixo intermediário 22. No caso posterior, o ponto médio dos braços dobráveis 49, 50 precisaria ser empurrado para cima para fechar a embreagem e para baixo para abri-la.

[020] O cubo 30 pode ser conectado ao braço de pêndulo 36 de outra maneira, em vez de por meio de uma conexão articulada que permita que o cubo gire em torno do eixo de pivô 39. O cubo pode ser fixado na extremidade do braço de pêndulo por meio de um membro resiliente, que permita ao cubo liberdade de movimento suficiente em relação ao braço de pêndulo 36, para permitir que o cubo fique alinhado com o eixo intermediário 22. O cubo pode ser substancialmente afixado ao braço de pêndulo 36, desde que a orientação do eixo intermediário 22 seja adaptada para alinhamento com o cubo quando o braço de pêndulo 36 balança em direção à posição de fechamento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Colheitadeira híbrida (10), CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: ● um alimentador (8) na frente da colheitadeira, o alimentador compreendendo um invólucro (11), uma seção de entrada (12) e uma seção de saída (13), ● uma transmissão rotativamente acoplada a uma fonte de energia da colheitadeira e que compreende um eixo intermediário (22) na vizinhança da seção de entrada do alimentador, ● uma plataforma de colheitadeira (1) afixada de maneira removível a uma porção frontal do alimentador (8) e compreendendo uma transmissão da plataforma que inclui um eixo de acionamento da plataforma (23) configurado para ser acoplado de forma liberável ao eixo principal do alimentador (22), em que a colheitadeira híbrida (10) compreende um mecanismo para acoplar automaticamente o eixo de acionamento da plataforma (23) ao eixo intermediário (22), o referido mecanismo compreendendo: ● um braço de pêndulo (36) conectado de forma articulada à plataforma (1) em uma primeira extremidade, e disposto para girar em relação à plataforma (1), em torno de um primeiro eixo de articulação (37) orientado transversalmente em relação ao eixo intermediário (22), ● um cubo de rolamento (30) conectado ao braço de pêndulo (36) na extremidade oposta do último, o cubo (30) compreendendo um invólucro (31) e uma porção de eixo rotativo (32) dentro do invólucro (31) e rotacional em relação ao invólucro (31), em que uma extremidade da porção do eixo (32) está conectada de forma rotativa ao eixo de acionamento da plataforma (23), e a extremidade oposta da porção do eixo (32) compreende uma primeira parte (60) de uma embreagem axial,

● um atuador (45) montado na plataforma (1) e configurado para acionar um movimento de rotação do braço de pêndulo (36) em torno do primeiro eixo de rotação (37), ● uma segunda parte (62) da embreagem configurada para engatar com a primeira parte (60) da embreagem, a segunda parte (62) da embreagem sendo montada na extremidade externa do eixo intermediário (22).

2. Colheitadeira de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a conexão de pivô entre o braço de pêndulo (36) e a plataforma (1) é uma conexão de pivô flexível configurada para permitir um movimento lateral limitado do braço de pêndulo (36) em relação a um plano perpendicular ao primeiro eixo pivô (37).

3. Colheitadeira de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que: ● o atuador é um atuador de comprimento variável (45) que compreende uma porção de base (45a) e uma porção extensível (45b) que pode ser controlada para se estender ou retrair em direção à porção de base, em que a porção de base é conectada de forma articulada à plataforma e disposta para girar em torno de um segundo eixo de pivô (47), ● o mecanismo de acoplamento automático compreende ainda um par de braços dobráveis (49, 50), articuladamente interconectados em um ponto médio (48), ● a porção extensível (45b) do atuador é acoplada de forma articulada ao ponto médio (48) do par de braços dobráveis (49, 50), ● o primeiro braço dobrável (49) é conectado de forma articulada à plataforma em sua extremidade externa (55) oposta ao ponto médio (48) e disposto para girar em torno de um terceiro eixo de articulação (58),

● o segundo braço dobrável (50) é conectado de forma articulada ao braço de pêndulo (36) em sua extremidade externa (56) oposta ao ponto médio (48), ● o atuador (45) é configurado para conduzir o movimento do ponto médio (48) entre os braços dobráveis, de modo que o referido movimento atue na aproximação ou retração do cubo de rolamento (30) em relação ao eixo intermediário (22).

4. Colheitadeira de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro ao terceiro eixos de articulação (37, 47, 58) são substancialmente paralelos.

5. Colheitadeira de acordo com a reivindicação 3 ou 4, CARACTERIZADA pelo fato de que as conexões de pivô entre o atuador (45) e a plataforma (1) e entre o primeiro braço dobrável (49) e a plataforma (1) são conexões de pivô flexíveis.

6. Plataforma de colheitadeira definida em qualquer uma das reivindicações 3 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo é configurado de modo que, quando as peças da embreagem (60, 62) se encaixam, o ponto médio (48) dos braços dobráveis (49, 50) tenha se movido para além da posição das extremidades externas (55, 56) dos braços dobráveis opostos ao ponto médio (48).

7. Colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda parte da embreagem (62) é fornecida com um auxiliar de alinhamento (63), configurado para engatar em uma abertura fornecida na primeira parte da embreagem (60).

8. Colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o eixo de transmissão (23) da plataforma da colheitadeira está conectado à porção do eixo (32) localizada no cubo de rolamento (30) através de uma junta universal (24).

9. Colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o eixo intermediário (22) e o eixo de acionamento da plataforma (23) são orientados transversalmente para a direção dianteira da colheitadeira.

10. Colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o cubo de rolamento (30) é conectado de forma articulada ao braço de pêndulo (23).