BR112021014561A2 - Unidades tratoras para transporte de cargas alongadas - Google Patents
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Abstract
unidades tratoras para transporte de cargas alongadas. é divulgada uma unidade tratora para transportar uma carga alongada, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica. a carroceria da unidade tratora é suportada, acionada e direcionada por um conjunto de rodas que compreende pelo menos três rodas de penetração no solo. pelo menos duas das rodas são direcionáveis e podem variar entre um modo de operação alinhado e um modo de operação carrossel. no modo alinhado, as rodas estão alinhadas umas com as outras quando em uma posição de direcionamento neutro e são direcionáveis para variar a direção de direcionamento. no modo carrossel, as rodas do conjunto de rodas são orientadas com seus eixos de rotação se cruzando em um eixo vertical substancialmente comum localizado dentro da extensão lateral da carroceria da unidade tratora, de modo que quando as rodas são acionadas a unidade tratora gira em torno deste eixo vertical comum.
Description
[0001] Esta invenção se refere a unidades tratoras para o transporte de cargas alongadas, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica.
[0002] Cargas alongadas, como pás de turbinas eólicas ou segmentos de torres, ou mesmo outros itens de dimensões alongadas semelhantes, não podem ser facilmente acomodadas em veículos convencionais, como caminhões articulados. O comprimento desse tipo de carga apresenta desafios significativos.
[0003] Um dos modos de transporte preferenciais envolve uma unidade tratora e uma unidade de reboque. A unidade tratora é acionável e direcionável e é montada em uma extremidade da carga. A unidade de reboque dá suporte à extensão da carga, geralmente na metade traseira da carga, mas não na extremidade traseira. A unidade de reboque normalmente não é acionável, embora possa ser acionável e ser direcionável ou não. A própria carga fornece a conexão entre as unidades tratoras e de reboque. A função principal da unidade de reboque é garantir que a extremidade traseira da carga esteja longe do solo e tenha suporte para seguir o cavalo mecânico.
[0004] Embora este arranjo seja útil, ainda podem existir problemas devido à falta de capacidade de manobra das unidades tratoras e/ou de reboque. Isso é mais evidente ao manobrar a carga em espaços confinados, onde deve-se fazer curvas bruscas.
[0005] É fornecida uma unidade tratora para transportar uma carga alongada, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica, que compreende: uma carroceria de unidade tratora; um conjunto de rodas compreendendo pelo menos três rodas de penetração no solo, uma ou mais das quais são acionadas, em que o referido conjunto de rodas dá suporte à, dirige e direciona a carroceria da unidade tratora; e um mecanismo de engate de carga para montagem e suporte da referida carga alongada, em que o referido mecanismo de engate de carga é montado na referida carroceria da unidade tratora; em que pelo menos duas das rodas do conjunto de rodas são rodas direcionáveis cuja orientação pode variar para transformar o conjunto de rodas entre um modo de operação alinhado e um modo de operação carrossel; em que no modo de operação alinhado as rodas do conjunto de rodas estão alinhadas umas com as outras quando em uma posição de direcionamento neutro, fazendo com que a carroceria da unidade tratora siga uma linha reta quando dirigida com direcionamento neutro, e são direcionáveis para desviar a direção de deslocamento para ambos os lados da referida linha reta; em que no modo de operação carrossel as rodas do conjunto de rodas são orientadas em relação umas às outras com seus eixos de rotação se cruzando em um eixo vertical substancialmente comum localizado dentro da extensão lateral da carroceria da unidade tratora, em que quando uma ou mais rodas são acionadas no referido modo de operação carrossel, a carroceria da unidade tratora gira em torno do referido eixo vertical comum; em que o referido mecanismo de engate de carga é montado de forma pivotante na carroceria da unidade tratora em torno do referido eixo vertical comum, de modo que a carroceria da unidade tratora pode girar no referido modo de operação carrossel em torno do eixo vertical comum em relação ao solo, enquanto o mecanismo de engate de carga permanece na posição fixa em relação ao solo por contrarrotação do mecanismo de engate de carga em relação à carroceria da unidade tratora conforme a carroceria da unidade tratora gira.
[0006] Ao fazer o mecanismo de engate de carga pivotar em um eixo comum com um centro de rotação da unidade tratora quando em modo carrossel, a capacidade de manobra aumenta consideravelmente. A unidade tratora pode, por exemplo, ser movida em modo alinhado, puxando a carga diretamente atrás dela e, em seguida, mudando para o modo carrossel e girando em torno do eixo comum a 90 graus, enquanto o mecanismo de engate de carga gira ao contrário para manter a carga estacionária em relação ao solo. Em seguida, o modo alinhado pode ser engatado novamente com a unidade tratora voltada em ângulos retos para a direção de deslocamento anterior, para puxar a extremidade da carga montada no mecanismo de engate de carga em uma direção perpendicular ao eixo da própria carga (ou, com o direcionamento, a nova direção de deslocamento pode desviar para qualquer um dos lados da direção de 90 graus para qualquer valor desejado). A unidade tratora pode, assim, girar ou pivotar em torno do eixo vertical comum e, como ele está localizado na extensão lateral (ou área) da carroceria da unidade tratora, esse movimento de rotação ocorre sem translação do eixo em relação ao solo
[0007] Outra vantagem da montagem do mecanismo de engate de carga no mesmo eixo comum é que a carga transportada no mecanismo de engate de carga é transferida diretamente para este eixo, evitando a necessidade de contrabalanceamento da carga.
[0008] A unidade tratora é particularmente adaptada e adequada para cargas que têm dimensões e pesos semelhantes às pás de turbinas eólicas de grande escala ou segmentos de torres de turbinas eólicas. No entanto, a natureza exata da carga pode variar, fornecendo um sistema de montagem e engate apropriado para a carga a ser transportada.
[0009] Preferencialmente, o mecanismo de engate de carga é montado na carroceria da unidade tratora por uma conexão giratória e a unidade tratora compreende ainda um motor para girar o mecanismo de engate de carga em relação à carroceria da unidade tratora em torno da referida conexão giratória.
[0010] Mais preferencialmente, o referido motor é um motor de baixa pressão. O motor preferencialmente fornece torque suficiente para girar e segurar o mecanismo de engate de carga e permitir que a unidade tratora gire ao transportar a carga.
[0011] Preferencialmente, a unidade tratora compreende um controlador de direcionamento para controlar o direcionamento das rodas direcionáveis do conjunto de rodas.
[0012] Preferencialmente, o referido controlador de direcionamento responde aos sinais de entrada recebidos para alternar o conjunto de rodas entre os referidos modos de operação alinhado e carrossel e respondendo, quando no referido modo de operação alinhado, para variar o direcionamento para seguir um trajeto reto ou com curvas de acordo com as entradas de direcionamento recebidas.
[0013] Preferencialmente, o controlador de direcionamento recebe entradas de direcionamento de uma unidade de controle remoto.
[0014] Preferencialmente, a unidade tratora compreende um controlador de direção para controlar a velocidade e, opcionalmente, a direção na qual se dirige aplicada à ou a cada roda acionada do conjunto de rodas em resposta aos sinais de entrada recebidos.
[0015] Preferencialmente, a unidade tratora compreende ainda um controlador de motor para controlar o motor, o referido controlador sendo operável para determinar a rotação angular da carroceria da unidade tratora em torno do eixo vertical comum quando em modo de operação carrossel, e para causar a contrarrotação simultânea do referido mecanismo de engate de carga em uma quantidade angular igual e oposta para manter a posição do mecanismo de engate de carga estacionária em relação ao solo.
[0016] O controlador do motor, preferencialmente, recebe como sua entrada um sinal que indica a velocidade na qual a ou cada roda acionável está sendo acionada e gera como saída um sinal de controle do motor eficaz para causar uma contrarrotação do mecanismo de engate de carga de forma igual e com quantidade de ângulos oposta.
[0017] Preferencialmente, o conjunto de rodas compreende três rodas, em que um par está disposto em um lado da carroceria da unidade tratora, e em que a outra roda está disposta em um lado oposto da carroceria da unidade tratora.
[0018] Além disso, preferencialmente, o par de rodas dispostas em um lado da carroceria da unidade tratora estão alinhadas uma com a outra quando em modo alinhado com direcionamento neutro e ambas são direcionáveis em resposta a comandos de direcionamento, com a outra roda estando em uma orientação fixa.
[0019] Além disso, preferencialmente, o par de rodas disposto ao longo de um lado da carroceria da unidade tratora é direcionável para se obter o modo carrossel, alinhando seus eixos em direção ao referido eixo vertical comum, com o referido eixo vertical comum posicionado ao longo da direção de alinhamento do eixo da outra roda, com o referido eixo vertical comum posicionado dentro do triângulo definido pelas três posições da roda.
[0020] Preferencialmente, o referido conjunto de rodas compreende três rodas que definem um triângulo quando visto em vista plana e o referido eixo vertical comum está no incentro do referido triângulo.
[0021] Preferencialmente, todas as rodas do conjunto de rodas são acionadas.
[0022] Preferencialmente, o mecanismo de engate de carga compreende pelo menos um braço hidraulicamente extensível que pode ser estendido ou retraído para subir e descer uma carga montada no mecanismo de engate de carga.
[0023] Além disso, preferencialmente, o referido braço hidraulicamente extensível forma um lado de um triângulo, com os outros dois lados sendo formados por membros de comprimento fixo.
[0024] Além disso, preferencialmente, o mecanismo de engate de carga é montado na carroceria da unidade tratora em um vértice do referido triângulo, em que o referido vértice está entre dois lados, dos quais um é o braço hidraulicamente extensível.
[0025] Além disso, preferencialmente, o membro de comprimento fixo no lado oposto ao referido vértice é um membro de montagem adaptado para montagem em uma carga, de modo que quando uma carga é montada no referido membro de montagem, o ângulo adotado pelo braço hidraulicamente extensível em relação à carroceria da unidade tratora é determinado pela orientação vertical do membro de montagem e o comprimento do braço hidraulicamente extensível.
[0026] Normalmente, a carga será uma carga massiva, alongada, que força uma orientação sobre o membro de montagem. Por exemplo, o membro de montagem pode ser fixado a uma face de extremidade de uma pá de turbina eólica que recebe suporte na direção da outra extremidade por uma unidade de reboque a uma altura predeterminada acima do solo no ponto onde a unidade de reboque está localizada. Então, se o veículo se desloca sobre declives e lombadas, ou através de depressões ou colinas, o triângulo formado pelo mecanismo de engate de carga pode flexionar no ponto de articulação definido no vértice do triângulo para acomodar os movimentos da carga. Por exemplo, se a unidade tratora passou pelo ponto mais baixo de uma depressão entre uma seção inclinada para baixo e uma seção inclinada para cima, a carga será elevada (em um sentido angular) em relação à unidade tratora, que é acomodada pelo triângulo que gira para cima em torno do vértice em relação à carroceria da unidade tratora. A força vertical sobre o veículo permanece a mesma ao longo deste movimento, ou seja, não há efeito de momento com tendência a levantar a unidade tratora ou comprimi-la para baixo, independentemente do perfil de declive que o veículo está percorrendo.
[0027] Além disso, preferencialmente, o mecanismo de engate de carga compreende um cilindro hidráulico de suporte para suportar o peso do mecanismo e ajustar a posição do mesmo durante o engate com uma carga.
[0028] A invenção fornece ainda um sistema para transportar uma carga alongada, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica, que compreende: uma unidade tratora de acordo com a reivindicação 1; e uma unidade de reboque com rodas para dar suporte à carga em uma posição afastada da unidade tratora, de modo que a unidade tratora e a unidade de reboque com rodas sejam conectadas pela própria carga.
[0029] A invenção será adicionalmente ilustrada pela seguinte descrição das modalidades desta, apresentadas apenas a título de exemplo com referência às figuras anexas, em que:
[0030] A Figura 1 é uma vista lateral de uma unidade tratora mostrada juntamente com uma carga equipada com uma unidade de reboque antes da unidade tratora ser engatada na carga;
[0031] A Figura 2 é uma vista plana do arranjo da Figura 1;
[0032] A Figura 3 é uma vista lateral aumentada da unidade tratora da Figura 1 e da extremidade da carga à qual ela deve ser conectada;
[0033] A Figura 4 é uma vista lateral aumentada da unidade de reboque da Figura 1;
[0034] A Figura 5 uma vista lateral da unidade tratora, semelhante à Figura 3, mas com o mecanismo de engate de carga levantado para engate com a carga;
[0035] A Figura 6 é um detalhe do mecanismo de engate de carga, como mostrado na Figura 5;
[0036] A Figura 7 é uma vista lateral da unidade tratora após o engate com a carga;
[0037] A Figura 8 é uma vista lateral da unidade tratora, semelhante à da Figura 7, mas com a carga erguida para transporte;
[0038] A Figura 9 é uma vista lateral da unidade de reboque, semelhante à Figura 4, mas com a carga erguida para transporte;
[0039] A Figura 10 é uma vista plana da unidade tratora, com o conjunto de rodas em modo alinhado;
[0040] A Figura 11 é uma vista plana da unidade tratora, unidade de reboque e carga montados, com o conjunto de rodas da unidade tratora em modo alinhado e direcionado para a esquerda;
[0041] A Figura 12 é uma vista plana da unidade tratora da Figura 11;
[0042] A Figura 13 é uma vista plana da unidade tratora com o conjunto de rodas em modo carrossel;
[0043] A Figura 14 é uma vista esquemática, idêntica à da Figura 13, mas com uma sobreposição que ilustra o alinhamento das rodas no modo carrossel;
[0044] As Figuras 15-20 mostram estágios sucessivos na transição da unidade tratora de direcionamento no modo alinhado em uma direção paralela ao eixo da carga (Figura 15) através da rotação em modo carrossel (Figuras 16-19) até que a unidade tratora esteja orientada perpendicularmente ao eixo da carga e esteja no modo alinhado (Figura 20) para dirigir em uma direção perpendicular à direção original;
[0045] A Figura 21 é uma vista em perspectiva do mecanismo de engate de carga e motor de acionamento rotativo;
[0046] As Figuras 22-25 mostram estágios sucessivos na manobra de uma carga em um espaço confinado pela unidade tratora da invenção;
[0047] As Figuras 26-28 mostram uma outra modalidade da unidade tratora com três rodas direcionáveis acionadas.
[0048] A Figura 1 indicada, geralmente em 10, uma unidade tratora mostrada juntamente com uma carga 12 na forma de uma pá de turbina eólica, com a carga 12 sendo parcialmente suportada ao longo de seu comprimento por uma unidade de reboque com rodas 14. A Figura 2 mostra o mesmo arranjo em vista plana de cima. Pode-se ver que a unidade tratora 10 tem a forma de um chassi geralmente triangular 16 que tem um conjunto de rodas que consiste em três rodas 18, 20, 22, uma em cada canto. Um mecanismo de engate de carga 24 é montado no topo do chassi.
[0049] A Figura 3 mostra a unidade tratora 10 em uma vista lateral aumentada e com as rodas 18, 20, 22 visíveis e o mecanismo de engate de carga 24 juntamente com a extremidade da carga 12. O mecanismo de engate de carga 24 tem um par de braços 26, 28 montados em um pino do eixo comum 30 a um suporte giratório 32. O braço 28 é um cilindro hidráulico que é extensível e, devido ao comprimento fixo do braço 26, a extensão do cilindro hidráulico 28 faz com que ambos os braços ergam uma placa de suporte 34 conectada às extremidades opostas dos braços 26 e 28, como será visto mais adiante. A placa de suporte é adaptada para ser montada na carga de maneira convencional.
[0050] A Figura 4 mostra a unidade de reboque 14 dando suporte à carga 12. A unidade de reboque 14 tem um par de rodas 36 que penetram no solo e dão suporte à uma estrutura de suporte de carga 38. Dentro da estrutura de suporte de carga 38, um mecanismo de suporte (não mostrado) dá suporte à carga e pode elevá-la ou abaixá-la conforme necessário de acordo com a altura definida pelo mecanismo de engate de carga 24 mostrado na Figura 3.
[0051] Com referência agora às Figuras 5 e 6, o mecanismo de suporte de carga 24 é mostrado começando a subir. Quando o braço inferior 26 está abaixado, como mostrado na Figura 3 e na Figura 5, ele é apoiado em um cilindro hidráulico 40 e o pistão 42 que atuam em uma barra transversal 44 montada entre duas escoras que constituem o braço 26. O cilindro hidráulico 40 e o pistão 42 permitem que o braço inferior seja erguido para se engatar na carga e também para evitar que a placa de suporte 34 bata no solo. Antes do engate da placa de suporte com a carga, a placa estaria livre para se inclinar mediante a extensão do cilindro hidráulico 28, de modo que a presença do cilindro hidráulico 40 e do pistão 42 forneça um mecanismo de elevação independente do cilindro hidráulico 28 para o posicionamento inicial da placa de suporte para prender à carga.
[0052] A Figura 7 mostra a unidade tratora 14 após ela o engate com a carga 12. O mecanismo de engate de carga foi erguido para a mesma posição mostrada na Figura 5 e a placa de suporte 34 foi fixada e montada em uma placa de montagem 46 na extremidade da carga 12.
[0053] Na Figura 8, a carga foi erguida estendendo-se o cilindro hidráulico do braço 28, fazendo com que ambos os braços 26, 28 girem em torno do pino 30 e ergam a placa de suporte 34 no ar, levantando assim a carga 12.
[0054] Como visto na Figura 9, quando a carga 12 é erguida pelo mecanismo de engate de carga, ela pode ser erguida a uma altura correspondente pelo mecanismo de suporte da unidade de reboque 14. No entanto, esse mecanismo de elevação no reboque não é essencial se a extremidade traseira da carga estiver longe do solo.
[0055] Na Figura 10, a unidade tratora é visualizada em vista plana, com as rodas 18, 20, 22 do conjunto de rodas em modo alinhado. Nesta modalidade exemplar, há uma única roda 18 em um lado 48 do chassi triangular 16 e um par de rodas 20, 22 alinhadas uma com a outra no lado oposto 50. Nesta modalidade, a roda 18 é fixa, isto é, não é direcionável, e as rodas 20, 22 são ambas direcionáveis, conforme indicado pelas setas arqueadas acima das rodas.
[0056] O direcionamento é feito por uma unidade de controle (não mostrada) que controla o acionamento de um par de cilindros hidráulicos de direcionamento 52, em que cada um controla uma roda 20, 22. Uma pessoa versada na técnica estará ciente de que os cilindros hidráulicos de direcionamento farão parte de um circuito hidráulico e que as válvulas e bombas de controle dentro do circuito serão operadas de acordo com os sinais de controle para traduzir as entradas de direcionamento em acionamentos apropriados dos cilindros de direcionamento para obter um ângulo de direcionamento desejado.
[0057] São possíveis mecanismos e arranjos de direcionamento alternativos, por exemplo, o controle pode ser por meio de ligações mecânicas,
por motores elétricos de direcionamento ou por qualquer outro meio.
[0058] Desta forma, embora a unidade tratora desta modalidade exemplar tenha três rodas acionadas 18, 20, 22, com um motor de acionamento hidráulico ou hidrostático montado no cubo de cada roda e acionado por um circuito de acionamento hidráulico, o número de rodas acionadas é escolhido pelo projetista do sistema, assim como a força motriz selecionada. Assim, em vez de acionamento hidráulico, as rodas podem ser acionadas eletricamente ou por um motor de combustão interna e assim por diante. O acionamento hidráulico para todas as três rodas é preferencial na modalidade ilustrada porque fornece boa tração e controle ao manobrar cargas muito pesadas.
[0059] Como visto na Figura 11, portanto, ao inclinar as rodas direcionáveis 20, 22 de forma apropriada, a unidade tratora pode ser direcionada para a esquerda. Inclinar as rodas de forma oposta direcionaria a unidade tratora para a direita. A Figura 12 mostra a mesma vista da Figura 11, mas com a unidade tratora ampliada e omitindo a carga.
[0060] A Figura 13 mostra a unidade tratora 14, com o conjunto de rodas em modo carrossel.
[0061] Pode ser visto que no modo carrossel, as rodas direcionáveis 20, 22 estão em ângulos opostos à direção mostrada na Figura 11, de modo que os eixos de rotação das rodas direcionáveis são direcionados para dentro para se cruzarem uns com os outros dentro dos limites laterais da área do chassi. Além disso, com referência à Figura 14, os eixos de rotação de cada uma das três rodas 18, 20, 22 se cruzam em um eixo vertical comum 54 que está localizado dentro da extensão lateral da carroceria da unidade tratora. Isso significa que cada roda fica circunferencialmente em um círculo fictício centrado no mesmo ponto que as outras rodas e, quando acionada, a unidade tratora pode girar, ou seja, dar voltas em torno de um eixo que está dentro de sua própria extensão lateral e sem movimento de translação.
[0062] Além disso, o eixo vertical 54, onde os eixos de rotação das três rodas se cruzam, é o incentro do triângulo. Um incentro é obtido considerando a intersecção dos bissetores do ângulo (mostrados como as linhas tracejadas na Figura 14) dos três vértices do triângulo. As rodas são perpendiculares ao seu respectivo bissetor de ângulo.
[0063] Por fim, e de forma crucial, pode-se observar que o eixo vertical 54 é o centro de rotação do suporte giratório 32 no qual o mecanismo de engate de carga está montado. Isso significa que quando a unidade tratora gira em torno do eixo vertical (colocando o conjunto de rodas no modo carrossel, como mostrado nas Figuras 13 e 14, e acionando as rodas para fazer com que a unidade tratora gire no eixo vertical 54), é possível evitar qualquer movimento da carga simplesmente girando o suporte giratório 32 em sentido contrário em uma quantidade igual e oposta à rotação angular da própria unidade tratora.
[0064] Ao garantir que o suporte giratório está dentro do triângulo formado entre as rodas, uma vantagem adicional é que a carga transportada na unidade tratora é transferida para o centro do veículo, de modo que nenhum contrapeso é necessário.
[0065] O suporte giratório 32 é equipado com um motor de baixa pressão que será descrito mais adiante, que pode ser usado para obter esta rotação contrária automaticamente quando o veículo está em modo carrossel, condicionando um controlador de motor do suporte giratório ao controlador do motor de acionamento.
[0066] Com referência às Figuras 15-20, o uso do modo carrossel para realizar uma manobra particularmente vantajosa é ilustrado. As Figuras 15-20 são instantâneos em sequência do movimento do chassi 16 durante esta manobra.
[0067] Na Figura 15, a unidade tratora está na configuração mostrada na Figura 10. Em outras palavras, as rodas estão no modo alinhado, com cada roda alinhada ao eixo longitudinal da carga, paralela aos braços de suporte do mecanismo de engate de carga 24.
[0068] Na Figura 16, o operador ativou o modo carrossel. As rodas são direcionadas para ocupar a posição mostrada também na Figura 13. Uma pessoa versada na técnica apreciará que o acionamento das rodas fará com que o chassi gire em vez de transladar. Além disso, ele girará em torno do eixo vertical sobre o qual o suporte giratório 32 do mecanismo de engate de carga está centrado.
[0069] Na Figura 17, o chassi começou a girar no sentido anti- horário. A Figura 18 mostra uma outra progressão. Na Figura 19, o chassi completou uma volta de 90 graus a partir da posição mostrada na Figura 16. Será observado que durante esse movimento, a posição do mecanismo de engate da carga e da própria carga permanece completamente inalterada.
[0070] Por fim, como visto na Figura 20, o operador reativa o modo alinhado. As rodas direcionáveis 20, 22 voltam para uma orientação onde estão alinhadas umas com as outras e paralelas à roda não direcionada 18. Todas as três rodas estão agora perpendiculares à carga, de modo que o mecanismo de engate de carga 24 pode ser puxado ou empurrado em uma direção que é de 90 graus em relação à direção anterior (com direcionamento neutro das rodas), ou mesmo por meio do direcionamento adequado das rodas 20, 22, em qualquer ângulo adequado maior ou menor que 90 graus.
[0071] A Figura 21 mostra o mecanismo de engate da carga em maiores detalhes, isolado do restante da unidade tratora. É possível observar que o braço de suporte 28 tem a forma de um cilindro hidráulico que é montado no suporte giratório 32 em um pino do eixo comum 32 e, desta forma, um par de escoras 26a, 26b que constituem o braço de suporte 26 são montados neste pino comum. Também são vistos em mais detalhes o cilindro hidráulico e o pistão 40, 42 e o braço transversal 44 no qual eles atuam conforme descrito em relação às Figuras 5 e 6.
[0072] Abaixo do suporte giratório 32, há um rolamento (não mostrado) montando rotativamente o suporte giratório 32 no chassi 16 (não mostrado). Uma engrenagem de dentes retos grande 60 está conectada de forma fixa ao suporte giratório 32 e uma engrenagem de dentes retos pequena
62 e o motor 64 são montados no chassi. Ao acionar o motor 64 em uma direção apropriada, o suporte giratório 32 e consequentemente todo o mecanismo de engate de carga 24 pode ser girado em relação ao chassi por qualquer quantidade angular desejada. Uma pessoa versada na técnica também apreciará que, devido à razão de transmissão, um motor relativamente pequeno 64 pode gerar torque suficiente para acionar uma carga muito pesada montada na placa 34 em velocidade baixa.
[0073] As Figuras 22 a 25 mostram estágios sucessivos de manobra de uma pá de turbina eólica 12 montada em uma unidade tratora 10 e unidade de reboque 14 em um espaço confinado entre uma linha de pás de turbina eólica 66 e uma barreira 68. O espaço confinado tem aproximadamente o mesmo comprimento que a carga em si. A Figura 22 mostra a posição inicial com a unidade tratora em modo alinhado e em posição para puxar a carga 12 para a direita diretamente em direção à barreira 68.
[0074] Na Figura 23, a unidade tratora chegou na barreira e está pronta para iniciar uma transição para um modo alinhado orientado a 90 graus em relação à posição atual, seguindo a sequência de etapas anteriormente ilustrada nas Figuras 15 a 20. Assim, a unidade tratora entra no modo carrossel e gira em torno do eixo vertical sobre o qual o suporte giratório 32 está montado, com o motor e o arranjo de engrenagem da Figura 21 fazendo com que a carga seja girada ao contrário em relação ao chassi na mesma proporção em que o chassi gira em relação ao solo. Desta forma, como mostrado na Figura 24, a unidade tratora 10 pode ser girada totalmente em 90° e voltar ao modo alinhado pronta para ser dirigida em uma direção perpendicular à direção anterior e direcionada para longe da barreira 68.
[0075] A Figura 25 mostra duas outras posições na manobra desta carga, à medida que a carga é puxada pela unidade tratora 10 para baixo e para longe da barreira, e entre a barreira e a linha de pás 66, com a unidade de reboque em seguida.
[0076] As entradas de direcionamento e os sinais para transição entre os modos alinhado e carrossel podem ser fornecidos a partir de uma estação do operador ou motorista na própria unidade ou, mais preferencialmente, na modalidade mostrada, por uma unidade de controle remoto de operador portátil (não mostrada) que se comunica com um receptor e processador na unidade tratora. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, as entradas e os sinais de controle não precisam ser fornecidos por um operador humano, mas podem ser gerados por computador de modo que o veículo seja autônomo ou controlado por IA (inteligência artificial). O sistema informatizado que fornece tal controle pode estar a bordo, pode estar localizado remotamente ou pode ser distribuído entre componentes a bordo e remotos.
[0077] As Figuras 26-28 mostram uma modalidade variante na qual todas as três rodas são dirigíveis e direcionáveis. Na Figura 26, as rodas 70 são mostradas em modo alinhado idêntico à modalidade descrita anteriormente. A Figura 27 mostra que as três rodas podem ser giradas 90 graus cada, de modo a adotarem um modo alinhado que pode dirigir a 90 graus para a direção anterior sem rotação do chassi 72. A Figura 28 mostra o conjunto de rodas em carrossel, que é idêntico ao descrito anteriormente e tem as mesmas vantagens. Será apreciado que, embora este arranjo de direcionamento seja mais complexo e caro, ele permite capacidade de manobra adicional em relação à primeira modalidade, mas compartilha com ela a vantagem de ser capaz de girar o chassi sem mover a carga.
[0078] Embora as modalidades descritas tenham três rodas, uma pessoa versada na técnica apreciará que a divulgação pode se estender a uma modalidade de quatro rodas ou mesmo a mais de quatro rodas, se desejado, com a condição de que o conjunto de rodas seja direcionável para que possa adotar um modo alinhado com as rodas capazes de dirigir em linha reta ou de se desviar dessa linha reta e um modo carrossel, no qual os eixos de rotação das rodas se cruzam em um eixo vertical comum e o mecanismo de engate de carga é igualmente capaz de girar em torno do mesmo eixo vertical para que a carga possa permanecer estacionária enquanto o chassi gira.
Claims (20)
1. Unidade tratora para transportar uma carga alongada, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica, caracterizada pelo fato de que compreende: uma carroceria de unidade tratora; um conjunto de rodas compreendendo pelo menos três rodas de penetração no solo, uma ou mais das quais são acionadas, o referido conjunto de rodas dando suporte à, dirigindo e direcionando a carroceria da unidade tratora; e um mecanismo de engate de carga para montagem e suporte da referida carga alongada, o referido mecanismo de engate de carga sendo montado na referida carroceria da unidade tratora; em que pelo menos duas das rodas do conjunto de rodas são rodas direcionáveis cuja orientação pode variar para transformar o conjunto de rodas entre um modo de operação alinhado e um modo de operação carrossel; em que no modo de operação alinhado as rodas do conjunto de rodas estão alinhadas umas com as outras quando em uma posição de direcionamento neutro, fazendo com que a carroceria da unidade tratora siga uma linha reta quando acionada com direcionamento neutro, as rodas sendo direcionáveis para desviar a direção de deslocamento para ambos os lados da referida linha reta; em que no modo de operação carrossel as rodas do conjunto de rodas são orientadas em relação umas às outras com seus eixos de rotação se cruzando em um eixo vertical substancialmente comum localizado dentro da extensão lateral da carroceria da unidade tratora, em que quando uma ou mais rodas dirigíveis são acionadas no referido modo de operação carrossel, a carroceria da unidade tratora gira em torno do referido eixo vertical comum; em que o referido mecanismo de engate de carga é montado de forma pivotante na carroceria da unidade tratora em torno do referido eixo vertical comum, de modo que a carroceria da unidade tratora pode girar no referido modo de operação carrossel em torno do eixo vertical comum em relação ao solo, enquanto o mecanismo de engate de carga permanece na posição fixa em relação ao solo por contrarrotação do mecanismo de engate de carga em relação à carroceria da unidade tratora conforme a carroceria da unidade tratora gira.
2. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de engate de carga é montado na carroceria da unidade tratora por uma conexão giratória e a unidade tratora compreende ainda um motor para girar o mecanismo de engate de carga em relação à carroceria da unidade tratora em torno da referida conexão giratória.
3. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o referido motor é um motor de baixa pressão.
4. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um controlador de direcionamento para controlar o direcionamento das rodas direcionáveis do conjunto de rodas.
5. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o referido controlador de direcionamento responde aos sinais de entrada recebidos para alternar o conjunto de rodas entre os referidos modos de operação alinhado e carrossel e ser responsivo, quando no referido modo de operação alinhado, para variar o direcionamento para seguir um trajeto reto ou com curvas de acordo com as entradas de direcionamento recebidas.
6. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que o controlador de direcionamento recebe entradas de direcionamento de uma unidade de controle remoto.
7. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um controlador de direção para controlar a velocidade e, opcionalmente, a direção na qual se dirige aplicada à ou a cada roda acionada do conjunto de rodas em resposta aos sinais de entrada recebidos.
8. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um controlador de motor para controlar o motor, o referido controlador sendo operável para determinar a rotação angular da carroceria da unidade tratora em torno do eixo vertical comum quando em modo de operação carrossel, e para causar a contrarrotação simultânea do referido mecanismo de engate de carga em uma quantidade angular igual e oposta para manter a posição do mecanismo de engate de carga estacionária em relação ao solo.
9. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que controlador do motor recebe como uma entrada um sinal que indica a velocidade na qual a ou cada roda acionada está sendo dirigida e gera como saída um sinal de controle do motor eficaz para causar uma contrarrotação do mecanismo de engate de carga de forma igual e com quantidade de ângulos oposta.
10. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o conjunto de rodas compreende três rodas, em que um par está disposto em um lado da carroceria da unidade tratora, e em que a outra roda está disposta em um lado oposto da carroceria da unidade tratora.
11. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o par de rodas disposto em um lado da carroceria da unidade tratora tem suas rodas alinhadas uma com a outra quando no modo alinhado com direcionamento neutro e ambas são direcionáveis em resposta a comandos de direcionamento, com a outra roda estando em uma orientação fixa.
12. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que o par de rodas disposto ao longo de um lado da carroceria da unidade tratora é direcionável para se obter o modo carrossel, alinhando seus eixos em direção ao referido eixo vertical comum, com o referido eixo vertical comum posicionado ao longo da direção de alinhamento do eixo da outra roda, com o referido eixo vertical comum posicionado dentro do triângulo definido pelas três posições da roda.
13. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido conjunto de rodas compreende três rodas que definem um triângulo quando visto em vista plana e o referido eixo vertical comum está no incentro do referido triângulo.
14. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que todas as rodas do conjunto de rodas são acionadas.
15. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de engate de carga compreende pelo menos um braço hidraulicamente extensível que pode ser estendido ou retraído para subir e descer uma carga montada no mecanismo de engate de carga.
16. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o referido braço hidraulicamente extensível forma um lado de um triângulo, com os outros dois lados sendo formados por membros de comprimento fixo.
17. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de engate de carga é montado na carroceria da unidade tratora em um vértice do referido triângulo, em que o referido vértice está entre dois lados, dos quais um é o braço hidraulicamente extensível.
18. Unidade tratora, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o membro de comprimento fixo no lado oposto ao referido vértice é um membro de montagem adaptado para montagem em uma carga, de modo que quando uma carga é montada no referido membro de montagem, o ângulo adotado pelo braço hidraulicamente extensível em relação à carroceria da unidade tratora é determinado pela orientação vertical do membro de montagem e pelo comprimento do braço hidraulicamente extensível.
19. Unidade tratora, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de engate de carga compreende um cilindro hidráulico de suporte para suportar o peso do mecanismo e ajustar a posição do mesmo durante o engate com uma carga.
20. Sistema para transportar uma carga alongada, como uma pá de turbina eólica ou segmento de torre de turbina eólica, caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade tratora conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 19; e uma unidade de reboque com rodas para dar suporte à carga em uma posição afastada da unidade tratora, de modo que a unidade tratora e a unidade de reboque com rodas sejam conectadas pela própria carga.
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