BR202018014062Y1 - METHOD AND PROCESS FOR REPLACEMENT OF FAILURE IN A PERENNIAL OR ANNUAL CULTURE - Google Patents
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Abstract
método e processo para a reposição em falhas em uma cultura perene ou anual o presente invento pertence ao campo das máquinas e implementos agrícolas, mais particularmente, máquinas e implementos que realizam a reposição de uma falha em uma linha de cultivo de uma cultura agrícola perene ou anual, a partir da identificação prévia da posição geográfica da falha ou do reconhecimento e variação de determinado parâmetro a partir de um meio de leitura em tempo real, como por exemplo, uma câmera de vídeo ou sensor, o qual proverá o acionamento seletivo das diversas ferramentas necessárias a reposição desta muda, colmo, semente, bulbo, tolete ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola no leito de cultivo.method and process for replacing failures in a perennial or annual crop the present invention belongs to the field of agricultural machines and implements, more particularly, machines and implements that perform the replacement of a failure in a cultivation line of a perennial or annual, based on the prior identification of the geographical position of the fault or the recognition and variation of a certain parameter using a real-time reading device, such as a video camera or sensor, which will provide selective activation of the various tools necessary to replace this seedling, stalk, seed, bulb, sett or other means of propagating an agricultural crop in the cultivation bed.
Description
[01] O presente modelo de utilidade pertence ao campo das máquinas e implementos agrícolas, mais particularmente, máquinas e implementos que realizam a reposição de uma falha em uma ou mais linhas de cultivo de uma cultura agrícola perene ou anual, a partir da leitura da posição geográfica da planta por meio de mapas digitais de falhas, prescrição ou do reconhecimento da variação de determinado parâmetro a partir de um meio de leitura, como por exemplo, uma câmera de vídeo ou um sensor os quais proverão informações necessárias para acionamento seletivo das diversas ferramentas necessárias a reposição desta cultura no leito de cultivo agrícola.[01] This utility model belongs to the field of agricultural machines and implements, more particularly, machines and implements that perform the replacement of a failure in one or more cultivation lines of a perennial or annual agricultural crop, based on reading the geographic position of the plant through digital fault maps, prescription or recognition of the variation of a certain parameter from a reading medium, such as a video camera or a sensor, which will provide information necessary for selective activation of the various necessary tools to replace this crop in the agricultural cultivation bed.
[02] São conhecidas no estado da técnica diversas máquinas e implementos agrícolas voltados ao plantio de uma cultura agrícola perene ou anual. Estas máquinas, a exemplo de uma plantadora de cana-de-açúcar, possuem um chassis construído em vigas ou tubos de aço, sendo que este chassis possui em sua porção frontal meios de engate em uma unidade tratora, para que possa se deslocar sobre o leito de cultivo em sistema de simples arrasto ou alternativamente através dos braços hidráulicos da unidade tratora através de sistema de terceiro ponto.[02] Various machines and agricultural implements aimed at planting a perennial or annual agricultural crop are known in the prior art. These machines, such as a sugarcane planter, have a chassis constructed of steel beams or tubes, and this chassis has in its front portion means of coupling to a tractor unit, so that it can move over the ground. cultivation bed in a simple drag system or alternatively through the hydraulic arms of the tractor unit through a third point system.
[03] Este chassis possui normalmente uma estrutura retangular, suportada medianamente pelas rodas de solo, transversalmente está disposto uma pluralidade de barras, sendo que cada uma destas barras abriga uma ferramenta de preparo de solo, que em uma configuração padrão na primeira barra porta-ferramentas está disposto um conjunto sulcador, composto por uma haste escarificadora, que em estágio de trabalho abre um sulco linear, normalmente em formato de talude, em um ambiente de cultivo. Imediatamente após a abertura de sulco linear, um mecanismo de deposição de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de cultivo propagação de uma cultura agrícola é[03] This chassis normally has a rectangular structure, supported medially by the soil wheels, transversely arranged a plurality of bars, each of these bars housing a soil preparation tool, which in a standard configuration on the first carrying bar. With the tools, a furrow set is arranged, consisting of a scarifying rod, which in the working stage opens a linear furrow, normally in the shape of a slope, in a cultivation environment. Immediately after the opening of a linear furrow, a mechanism for deposition of seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other growing medium propagating an agricultural crop is
[04] Acionado. Este dispositivo está operativamente associado a um elemento transportador, que obtém a semente, muda ou colmo a partir de uma caixa de carga disposta superiormente no chassis.[04] Activated. This device is operatively associated with a transport element, which obtains the seed, seedling or stalk from a loading box arranged above the chassis.
[05] Assim, as mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola são dispostas no solo através de um sulco linear ou outro meio, como por exemplo, mas não se limitando a, uma cova, tendo uma vazão controlada, em função da velocidade de deslocamento da unidade tratora, provendo espaçamentos adequados para o desenvolvimento da planta, de modo que estes fiquem sequencialmente dispostas no sulco.[05] Thus, seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating an agricultural crop are arranged in the soil through a linear furrow or other means, such as, but not limited to, a pit, having a controlled flow, depending on the speed of movement of the tractor unit, providing adequate spacing for the development of the plant, so that they are sequentially arranged in the furrow.
[06] Imediatamente após o sistema de entrega de deposição das mudas, sementes ou colmos entregá-las no sulco linear, este é fechado com a terra localizada na porção marginal do sulco, através de discos recobridores. Posteriormente um meio de compactação do solo atua para que sejam eliminados eventuais bolsões de ar sobre a planta, provendo uma granulometria adequada do solo sobre a semente, muda ou colmo.[06] Immediately after the seedling, seed or stalk deposition delivery system delivers them to the linear furrow, it is closed with the earth located in the marginal portion of the furrow, using covering discs. Subsequently, a means of compacting the soil acts to eliminate any air pockets on the plant, providing an adequate grain size of the soil on the seed, seedling or stalk.
[07] Contudo, a taxa de conversão em plantas sadias não é total. Assim, surgem no sequenciamento, acima mencionado, uma pluralidade de falhas, por plantas que não se desenvolveram ou que não eclodiram. A área determinada a esta cultura foi previamente preparada, demandando aplicação de corretivos ao solo, fertilizantes e outros insumos que não trarão resultados. Esta taxa de conversão em plantas sadias é ainda menor em culturas perenes, depois dos primeiros cortes, onde há uma perda significativa de área plantada.[07] However, the conversion rate into healthy plants is not complete. Thus, in the aforementioned sequencing, a plurality of failures arise, due to plants that did not develop or that did not hatch. The area designated for this crop was previously prepared, requiring the application of soil improvers, fertilizers and other inputs that will not bring results. This conversion rate into healthy plants is even lower in perennial crops, after the first cuts, where there is a significant loss of planted area.
[08] Os equipamentos descritos no estado da técnica não apresentam meios que permita adentrar a este perímetro para realizar a manutenção da linha de plantio, provendo a deposição de novas mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola. Isso se dá pela impossibilidade de descida individual de cada ferramenta do implemento sobre o solo com falha. Caso fosse empregar um implemento conhecido para a reposição destas áreas, haveria grandes danos às plantas já desenvolvidas.[08] The equipment described in the state of the art does not present means that allow access to this perimeter to carry out maintenance of the planting line, providing the deposition of new seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating a crop agricultural. This is due to the impossibility of individually lowering each implement tool onto the ground with failure. If a known implement were to be used to replace these areas, there would be major damage to the plants already developed.
[09] Assim é objetivo do presente modelo de utilidade a provisão de um equipamento para a reposição de falhas em uma cultura agrícola, perene ou anual, de modo que as ferramentas fiquem dispostas aereamente sobre as plantas já desenvolvidas e possuam um meio de articulação e acionamento individual para cada ferramenta de forma a operarem a partir da detecção de um parâmetro pré-determinado por um meio computacional.[09] Therefore, the objective of this utility model is to provide equipment for replacing failures in an agricultural crop, whether perennial or annual, so that the tools are arranged aerially over the already developed plants and have a means of articulation and individual activation for each tool so that they operate based on the detection of a pre-determined parameter by a computational means.
[010] É ainda objetivo do presente modelo de utilidade a provisão de um equipamento para a reposição de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola em falhas em uma cultura perene ou anual que detecte uma falha em uma linha de plantio a partir de um parâmetro pré-determinado, como um mapa de falhas, ou um meio de detecção de falhas ou detecção da geometria de uma planta ou padrões de cores de um solo não cultivado, como por exemplo um sensor ou câmera acoplado para transmissão de dados em tempo real.[010] It is also the objective of this utility model to provide equipment for replacing seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating an agricultural crop in failure in a perennial or annual crop that detects a failure in a planting row from a predetermined parameter, such as a fault map, or a means of detecting faults or detecting the geometry of a plant or color patterns of uncultivated soil, such as a sensor or camera attached for real-time data transmission.
[011] O modelo de utilidade compreende um implemento ou máquina agrícola, dotado de um chassis, construído em vigas ou tubos de aço, sendo que este chassis é medianamente suportado por rodas de solo e precedido por meios de engate em uma unidade tratora ou alternativamente em um sistema auto propelido. Este chassis possui uma pluralidade de barras transversais, que atuam como barras porta- ferramentas, sendo que cada uma destas barras abrigam, lado-a-lado, quantas ferramentas forem necessárias a formar o número de linhas de plantio ao qual o implemento ou máquina agrícola opera.[011] The utility model comprises an agricultural implement or machine, equipped with a chassis, constructed of steel beams or tubes, with this chassis being moderately supported by ground wheels and preceded by means of coupling to a tractor unit or alternatively in a self-propelled system. This chassis has a plurality of transversal bars, which act as tool-holder bars, with each of these bars housing, side-by-side, as many tools as necessary to form the number of planting lines to which the implement or agricultural machine belongs. opera.
[012] Diferentemente dos implementos conhecido no estado da técnica, as ferramentas em questão ficam dispostas em uma posição essencialmente recuadas, possuindo meio de engate de um dispositivo de impressão de movimento linear, como um cilindro hidráulico, um atuador eletromecânico ou um cilindro pneumático.[012] Unlike the implements known in the prior art, the tools in question are arranged in an essentially recessed position, having a means of engaging a linear movement printing device, such as a hydraulic cylinder, an electromechanical actuator or a pneumatic cylinder.
[013] Desta forma, na medida que o implemento se desloca pelo leito de cultivo de uma cultura agrícola anual ou perene, um sistema de detecção instalado em todas as linhas passa a interoperar com um comando de válvulas, sendo acionadas de maneira seletiva, para o avanço das ferramentas individualmente e em períodos pré- estabelecidos para que passem a operar somente nas áreas da linha de plantio onde não há cultivo efetivo.[013] In this way, as the implement moves along the cultivation bed of an annual or perennial agricultural crop, a detection system installed in all lines begins to interoperate with a valve command, being activated selectively, to the advancement of tools individually and in pre-established periods so that they start to operate only in areas of the planting line where there is no effective cultivation.
[014] O equipamento será melhor descrito com base nas figuras em anexo, dadas à título exemplificativo de uma possível forma de idealização, nas quais:[014] The equipment will be better described based on the attached figures, given as an example of a possible form of idealization, in which:
[015] Figura 01 - Representa uma vista em perspectiva traseira do equipamento para a reposição de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola em falhas em uma cultura perene ou anual;[015] Figure 01 - Represents a rear perspective view of the equipment for replacing seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating an agricultural crop in failures in a perennial or annual crop;
[016] Figura 02 - Representa uma vista em planta lateral do equipamento para a reposição de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola em falhas em uma cultura perene ou anual;[016] Figure 02 - Represents a side plan view of the equipment for replacing seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating an agricultural crop in failures in a perennial or annual crop;
[017] Figura 03 - Representa uma vista em planta lateral do chassis do implemento para a reposição de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de cultivo de uma cultura agrícola em falhas em uma cultura perene ou anual.[017] Figure 03 - Represents a side plan view of the implement chassis for replacing seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other cultivation media of a failed agricultural crop in a perennial or annual crop.
[018] O equipamento para reposição em falhas em uma cultura perene ou anual, objeto do presente modelo de utilidade, compreende um implemento ou máquina agrícola composto por um chassis (01), construído em vigas ou tubos de aços, dito chassis (01) medianamente suportado por um conjunto de rodas de solo (02), que podem ser dispostas em sistema de rodado simples ou duplos em tandem.[018] The equipment for replacing failures in a perennial or annual crop, object of this utility model, comprises an implement or agricultural machine composed of a chassis (01), constructed of beams or steel tubes, known as chassis (01) Medially supported by a set of ground wheels (02), which can be arranged in a single or double tandem wheelset system.
[019] O chassis (01) possui uma pluralidade de barras transversais que atuam como barras porta-ferramentas. Cada uma das barras porta- ferramentas dispõe de pelo menos uma ferramenta ativa ao solo, sendo quantas forem necessárias instaladas lado a lado para conformarem o número de linhas em que irá operar a máquina ou implemento agrícola.[019] The chassis (01) has a plurality of transverse bars that act as tool holder bars. Each of the tool holder bars has at least one ground-active tool, with as many as necessary installed side by side to accommodate the number of lines in which the machine or agricultural implement will operate.
[020] Uma primeira barra porta-ferramentas (03a) abriga um dispositivo (04) de atuação ativa ao solo. O dispositivo (04) pode compreender um meio de abertura de um sulco linear ou de desagregação do solo, tal como um conjunto sulcador, uma haste escarificadora, uma enxada rotativa ou qualquer ferramenta adequada ao preparo do solo. O dispositivo (04) pode realizar a abertura de sulco em formato de talude ou outra geometria conhecida e adequada, condizente com a cultura agrícola trabalhada.[020] A first tool holder bar (03a) houses an active ground actuation device (04). The device (04) may comprise a means for opening a linear furrow or breaking up the soil, such as a furrow set, a scarifying rod, a rotary hoe or any tool suitable for soil preparation. The device (04) can open a groove in the shape of a slope or other known and suitable geometry, consistent with the agricultural crop being worked.
[021] Imediatamente atrás da primeira barra porta-ferramentas (03a) é disposta uma segunda barra porta-ferramentas (03b) que abriga um dispositivo (05) de entrega de uma semente, muda, colmo ou outro meio de cultivo de uma cultura agrícola em leito de uma cultura agrícola anual ou perene.[021] Immediately behind the first tool holder bar (03a) a second tool holder bar (03b) is arranged which houses a device (05) for delivering a seed, seedling, stem or other cultivation medium of an agricultural crop in the bed of an annual or perennial agricultural crop.
[022] Opcionalmente, a semente ou elemento de germinação pode receber um tratamento, como fungicida ou qualquer outro produto conhecido e adequado de forma pontual, localizada e individual em um instante antes do tolete encontrar o solo. O tratamento pode incluir uma solução aquosa contendo pesticidas, herbicidas entre outros.[022] Optionally, the seed or germination element can receive a treatment, such as a fungicide or any other known and suitable product, in a punctual, localized and individual manner in an instant before the sett encounters the soil. Treatment may include an aqueous solution containing pesticides, herbicides, among others.
[023] Posteriormente ao dispositivo (05) é disposto um conjunto recobridor (06) para fechamento de um sulco linear e um dispositivo de compressão de solo (07). Posteriormente, a máquina ou implemento pode ser dotada de um sistema de pulverização de uma solução aquosa como herbicida, por exemplo.[023] After the device (05), a covering assembly (06) is arranged to close a linear groove and a soil compression device (07). Subsequently, the machine or implement can be equipped with a system for spraying an aqueous solution such as herbicide, for example.
[024] Em estágio de trabalho a máquina ou implemento agrícola é disposta na área de cultivo de uma cultura agrícola anual ou perene, sendo que as ferramentas que trabalham ativas ao solo são mantidas em uma posição essencialmente recuadas. Um meio de detecção de parâmetros monitora a área de cultivo, visando a detecção de parâmetros irregulares. Este meio de detecção pode se dar através de um mapa de falhas, um meio de detecção de falhas de plantio, onde há uma instrução para a operação do implemento em determinadas coordenadas, bem como, um meio para a detecção da geometria de uma planta ou da coloração dominante em um ambiente de solo não cultivado. As ferramentas ficam dispostas de modo a não colidirem com as plantas ou com o solo do leito de cultivo para não danificarem as linhas de colheita da cultura agrícola.[024] In the work stage, the agricultural machine or implement is placed in the cultivation area of an annual or perennial agricultural crop, with the tools that work actively on the ground being kept in an essentially recessed position. A parameter detection means monitors the cultivation area, aiming to detect irregular parameters. This means of detection can be through a fault map, a means of detecting planting faults, where there is an instruction for the operation of the implement in certain coordinates, as well as a means for detecting the geometry of a plant or of dominant coloration in an uncultivated soil environment. The tools are arranged so that they do not collide with the plants or the soil of the cultivation bed so as not to damage the harvest lines of the agricultural crop.
[025] De acordo com a invenção, um tanque (08) de fluído lubrificante ou ar comprimido é montado sobre o chassis (01) da máquina ou implemento agrícola. Em se tratando de um tanque de fluído lubrificante, este está operativamente associado a uma bomba de construção centrífuga, alternativamente está bomba pode ter acionamento por engrenagens, pistão ou outra forma bem conhecida e adequada, que é acionada a partir de um motor hidráulico ou de uma árvore cardã por meio do sistema de transmissão de força da unidade tratora (não representada).[025] According to the invention, a tank (08) of lubricating fluid or compressed air is mounted on the chassis (01) of the machine or agricultural implement. In the case of a lubricating fluid tank, it is operatively associated with a pump of centrifugal construction, alternatively this pump may be driven by gears, piston or another well-known and suitable form, which is driven from a hydraulic motor or a cardan shaft through the tractor unit's power transmission system (not shown).
[026] Uma vez detectada um padrão irregular na área de cultivo da cultura perene ou anual, um meio computacional, que pode ser um microprocessador, um processador de dados ou outro meio computacional conhecido e adequado, envia através de um barramento de dados ou de uma rede de dados sem fio, um sinal analógico ou digital, de modo que o respectivo meio de compressão do fluído lubrificante ou do ar comprimido entre em estágio de trabalho. Uma vez comprimido o fluído lubrificante ou o ar este passaram a ser entregues, por meio de um conduto que pode ser uma mangueira para este fim ou um cano de alumínio, por exemplo, em um bloco do tipo manifold incorporando uma eletroválvula para cada uma das ferramentas ativas ao solo. Desta forma, a primeira saída do bloco manifold que interopera com a eletroválvula de abertura seletiva passa a entregar o fluído lubrificante ou o ar comprimido a um dispositivo de impressão de movimento linear, como um cilindro hidráulico, pneumático ou alternativamente um atuador eletromecânico, sendo que este dispositivo de impressão de movimento linear possui uma de suas extremidades presa a ferramenta e outra ao chassis (01) da máquina ou implemento agrícola.[026] Once an irregular pattern is detected in the cultivation area of the perennial or annual crop, a computational means, which may be a microprocessor, a data processor or other known and suitable computational means, sends it through a data bus or a wireless data network, an analog or digital signal, so that the respective lubricating fluid or compressed air compression means enters the working stage. Once compressed, the lubricating fluid or air is delivered through a conduit that can be a hose for this purpose or an aluminum pipe, for example, in a manifold type block incorporating an electrovalve for each of the active tools to the ground. In this way, the first outlet of the manifold block that interoperates with the selective opening solenoid valve starts to deliver the lubricating fluid or compressed air to a linear movement printing device, such as a hydraulic, pneumatic cylinder or alternatively an electromechanical actuator, with This linear motion printing device has one of its ends attached to the tool and the other to the chassis (01) of the machine or agricultural implement.
[027] Na medida em que a camisa do cilindro vai sendo preenchida pelo fluído ou pelo ar, sua haste passa a posicionar a ferramenta em uma posição de trabalho, qual seja essencialmente avançada provendo com que a ferramenta empregue seu ângulo de ataque ao solo.[027] As the cylinder jacket is filled with fluid or air, its rod starts to position the tool in a working position, which is essentially advanced, allowing the tool to use its angle of attack on the ground.
[028] Em seguida é colocado em posição avançada verticalmente para baixo um condutor de mudas, colmos, sementes, bulbos, toletes ou outro meio de propagação de uma cultura agrícola.[028] A conductor of seedlings, culms, seeds, bulbs, setts or other means of propagating an agricultural crop is then placed in an advanced position vertically downwards.
[029] O equipamento pode empregar um distribuidor semelhante ao carro de mudas, descrito no documento BR102014010928-5 “Veículo agrícola para o plantio de mudas em um leito de cultivo de uma cultura”, do mesmo titular. Pode ser empregada outra forma conhecida e adequada de inserção de sementes, mudas ou colmos em uma área de cultivo. Posteriormente, é disposto em posição avançada verticalmente para baixo os elementos recobridores (06) e de compreensão do solo (07). Podendo ser seguido de bicos de pulverização de defensivos agrícolas.[029] The equipment may employ a distributor similar to the seedling cart, described in document BR102014010928-5 “Agricultural vehicle for planting seedlings in a crop cultivation bed”, from the same holder. Another known and suitable way of inserting seeds, seedlings or stalks into a cultivation area can be used. Subsequently, the covering elements (06) and soil understanding elements (07) are placed in an advanced position vertically downwards. It can be followed by agricultural pesticide spray nozzles.
[030] Á medida em que o meio computacional detecta o fim do perímetro não cultivado, inicia-se um processo de reversão da posição das ferramentas, acionando válvulas de retorno do fluído lubrificante para o tanque ou no caso do ar comprimido pode se abrir uma válvula a qual entrega o ar na atmosfera, de modo que o que estiver presente na camisa do cilindro é drenado, sendo que está drenagem pode ser forçada através de um elemento de escora, como uma mola helicoidal, que ao ser aberta a válvula de retorno, a compressão da mola sobre a ferramenta se torna maior que a do fluído lubrificante ou do ar comprimido, fazendo com que a ferramenta retorne para uma posição essencialmente recuada, ficando novamente aérea em relação as áreas cultivadas da linha de plantio de uma cultura perene ou anual.[030] As the computational means detects the end of the uncultivated perimeter, a process of reversing the position of the tools begins, activating valves to return the lubricating fluid to the tank or, in the case of compressed air, a valve may be opened. valve which delivers air into the atmosphere, so that what is present in the cylinder jacket is drained, and this drainage can be forced through a support element, such as a helical spring, which when opened the return valve , the compression of the spring on the tool becomes greater than that of the lubricating fluid or compressed air, causing the tool to return to an essentially recessed position, becoming airborne again in relation to the cultivated areas of the planting line of a perennial crop or Yearly.
[031] Apesar de ter sido descrita apenas uma forma construtiva para o método e processo para a reposição de falhas em uma cultura perene ou anual, deve ficar claro que eventuais mudanças podem ocorrer, em especial nos diversos modelos de componentes empregados para o acionamento dos dispositivos de impressão de movimento lineares, como válvulas, blocos e sensores, bem como o número de ferramentas a serem empregadas, sendo que estas podem variar de acordo com as características da cultura a qual se está empregando o respectivo método e processo.[031] Although only one constructive form has been described for the method and process for replacing faults in a perennial or annual crop, it must be clear that eventual changes may occur, especially in the different models of components used to activate the linear movement printing devices, such as valves, blocks and sensors, as well as the number of tools to be used, which may vary according to the characteristics of the culture in which the respective method and process is being used.
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