BRPI0808408B1

BRPI0808408B1 - Sistema de colheita de resíduo de cultura para uma máquina de colheita, máquina de colheita e método para colher uma cultura usando uma máquina de colheita

Info

Publication number: BRPI0808408B1
Application number: BRPI0808408-4A
Authority: BR
Inventors: J. Birrell Stuart; J. Schlesser Benjamin; D. Dilts Mark
Original assignee: Iowa State University Research Foundation, Inc.
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2018-04-17
Also published as: CA2678453C; CA2678453A1; BRPI0808408A2; WO2008124596A1; US8177610B2; US20080248843A1

Description

(54) Título: SISTEMA DE COLHEITA DE RESÍDUO DE CULTURA PARA UMA MÁQUINA DE COLHEITA, MÁQUINA DE COLHEITA E MÉTODO PARA COLHER UMA CULTURA USANDO UMA MÁQUINA DE COLHEITA (51) Int.CI.: A01C 3/06 (30) Prioridade Unionista: 05/04/2007 US 60/910,250, 15/10/2007 US 60/998,984 (73) Titular(es): IOWA STATE UNIVERSITY RESEARCH FOUNDATION, INC.

(72) Inventor(es): STUART J. BIRRELL; BENJAMIN J. SCHLESSER; MARK D. DILTS “SISTEMA DE COLHEITA DE RESÍDUO DE CULTURA PARA UMA MÁQUINA DE COLHEITA, MÁQUINA DE COLHEITA e MÉTODO PARA COLHER UMA CULTURA USANDO UMA MÁQUINA DE COLHEITA”

REFERÊNCIA CRUZADA DE PEDIDOS RELACIONADOS 5 Este pedido reivindica prioridade conforme previsto em 35 U.S.C § 119 de pedido provisório No. Série 60/910.250 depositado em 5 de abril de 2007 e No. Série 60/998.984 depositado em 15 de outubro de 2007, que estão incorporados neste documento como referência em sua totalidade.

REFERÊNCIA DE CONCESSÃO

O trabalho para esta invenção foi fundamentado em parte por uma concessão da USDA/NRCS e DOE sob Concessão No. 68-3A75-4-137. O Governo pode ter certos direitos nesta invenção.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

Colhedoras agrícolas combinadas são projetadas tipicamente para cortarem culturas no nível do solo, separarem material de planta não grão a partir de porções de cultura da planta, guardar as porções de cultura em um tanque de retenção ou reservatório, e descartar o material de planta não grão na parte traseira do veículo.

Frequentemente, o material de planta não grão, inclui, sem exceção, raízes, sabugos, talos, folhas e galhos. O termo resíduo de cultura pode ser usado para des20 crever este material de planta geralmente não grão. Este termo é indicativo do valor relativo histórico de grão e material não grão. O resíduo de cultura é picado na parte traseira da colhedora combinada e distribuído sobre o solo onde ele é decomposto por micróbios presentes no solo e provê adubo para as próximas culturas sazonais em desenvolvimento.

Em anos recentes, entretanto, tem ocorrido um movimento crescente no sentido de recuperar este material de planta não grão e usá-lo para processos secundários, tais como para um material de biomassa para produção de etanol. Assim, este material de planta não grão possui valor além de seu uso tradicional. A coleta do material pode ocorrer tanto simultaneamente com colheita de grão em uma operação de

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 7/29 passagem simples, ou ele ser coletado após a colheita de grão, em uma operação de passagem múltipla. Em uma operação de passagem simples, o material de planta não grão pode ser coletado após ele ser picado na parte traseira do veículo e ser direcionado para dentro de um carrinho de “forragem” ou recipiente similar com rodas que é rebocado atrás da colhedora combinada para receber o material de planta não grão, enquanto o grão é coletado no tanque de grão combinado. Em uma operação de passagem múltipla, o material não grão pode ser deixado no campo durante a colheita de grão e coletado durante as operações de campo subsequentes, usando uma enfardadora, colhedora de forragem ou maquinário similar.

O que é necessário, portanto, é um equipamento para diversificar a quantidade de material de planta não grão picado que é distribuído sobre o solo enquanto o veículo está se deslocando. O que também é necessário é uma maneira de diversificar automaticamente a quantidade de material de planta não grão picado que é depositado sobre o solo com base em parâmetros de solo, parâmetros de cultura, parâmetros de terreno ou outros fatores ambientais ou regulatórios.

É um objeto desta invenção prover este tipo de equipamento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um sistema de colheita de resíduos culturais para uma máquina de colheita tendo um picador de resí20 duo de cultura. O sistema de colheita de resíduo de cultura inclui um acelerador para auxiliar no transporte do resíduo de cultura e um elemento de transição, tendo o elemento de transição uma primeira posição e uma segunda posição. Em uma primeira posição, o elemento de transição direciona pelo menos uma porção do resíduo de cultura para o acelerador para colheita do resíduo de cultura. Em uma segunda posição, o elemento de transição permite o espalhamento de pelo menos uma porção do resíduo de cultura.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provida uma máquina de colheita. A maquina de colheita inclui um veículo autopropulsor adaptado para separar grão do resíduo de cultura, um picador de resíduo operativamente conectado no

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 8/29 veículo e adaptado para receber o resíduo de cultura e picar o resíduo de cultura a fim de formar o resíduo de cultura picado, um acelerador para transportar o resíduo de cultura picado, e um elemento de transição tendo uma primeira posição e uma segunda posição operativamente conectada entre o picador de resíduo e o acelerador. Em uma primeira posição, o elemento de transição direciona pelo menos uma porção do resíduo de cultura picado para o acelerador para colheita do resíduo de cultura picado. Em uma segunda posição, o elemento de transição permite o espalhamento de pelo menos uma porção do resíduo de cultura picado.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método pa10 ra colher uma cultura usando uma máquina de colheita. O método inclui selecionar um ajuste na máquina de colheita para controlar as proporções relativas de espalhamento de resíduo de cultura e colheita de resíduo de cultura, separando grão do resíduo de cultura, usando a máquina de colheita, coletando o grão, usando a máquina de colheita, e picando o resíduo de cultura, usando um picador da máquina.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, uma máquina de colheita é adaptada para coletar seletivamente e espalhar resíduo de cultura. A máquina de colheita inclui um veículo adaptado para separar grão de resíduo de cultura, e um elemento de transição tendo pelo menos uma primeira posição e uma segunda posição. Em uma primeira posição, o elemento de transição direciona pelo menos uma porção de resíduo de cultura para coleta. Em uma segunda posição, o elemento de transição permite espalhamento de pelo menos uma porção do resíduo de cultura picado. Existe pelo menos um atuador conectado operativamente no elemento de transição para ajustar a posição do elemento de transição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma concretização de uma máquina de colheita em uma posição de coleta de resíduo de cultura.

A fig. 2 é uma vista em perspectiva da máquina de colheita em uma posição tal que o resíduo de cultura é espalhado sobre o solo.

A fig. 3 é uma vista lateral da máquina de colheita para espalhar e coletar rePetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 9/29 síduo de cultura em uma passagem simples.

A fig. 4 ilustra mais detalhadamente o elemento de transição para selecionar entre espalhamento e coleta.

A fig. 5A ilustra outra disposição para o elemento de transição.

A fig. 5B ilustra outra disposição para o elemento de transição.

A fig. 5C ilustra mais uma outra disposição para o elemento de transição.

A fig. 6 é um diagrama de bloco ilustrando controle eletrônico do espalhamento e coleta de resíduo de cultura.

A fig. 7 ilustra colocação de sensores em extremidades opostas de um pica10 dor.

A fig. 8 é um diagrama de bloco ilustrando o uso e criação de dados de mapa. A fig. 9 é um fluxograma ilustrando coleta e espalhamento de resíduo de cultura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA

O dispositivo combina duas funções separadas e pode ser comutado para realizar ambas as funções em um dado período de tempo. O espalhador de transição/resíduo pode ser ajustado, ou para canalizar resíduo de cultura desde a saída do picador de resíduo localizado na parte traseira de uma colhedora combinada até um ventilador para fins de colheita de resíduo, ou ele pode ser ajustado para deflexionar o resíduo para longe do ventilador e distribuir uniformemente o mesmo sobre o solo. O componente de transição canaliza o resíduo de cultura desde o picador até o ventilador que está sendo usado para fins de coleta de forragem. Assim, a flexibilidade de realização de ambas as operações é provida com mínimo esforço requerido para comutar entre as duas. Além disto, a presente invenção provê quantidades relativas de controle de resíduo de cultura que é coletado e espalhado, e este controle pode ser provido eletronicamente ou por um operador, ou baseado em posição geográfica dentro de um campo, ou outros fatores, tais como, por exemplo, parâmetros de solo, como mistura de solo, pH de solo, conteúdo de argila em solo, conteúdo de areia em solo;

parâmetros de terreno, tal como inclinação do campo; e parâmetros de planta, tal coPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 10/29 mo o conteúdo de umidade do material de planta não grão, qualidade de material e o volume do material de planta não grão, e outros parâmetros ambientais ou regulatórios, tais como taxas de remoção para cumprimento de exigências de conservação.

A fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma concretização de uma máquina de 5 colheita na forma de uma colhedora combinada 100. A colhedora combinada 100 inclui um veículo combinado autopropulsor 102, no qual uma cabeça de colheita 104 está conectada. A cabeça de colheita 104 é apoiada em um alojamento alimentador 106 que está pivotantemente acoplado a e disposto na parte frontal do veículo 102. Um sistema de batimento 108 é disposto dentro do veículo 102. O sistema de batimento

108 alimenta o material de cultura batido para um sistema de limpeza e separação

110, que também é disposto dentro do veículo 102. O grão que é separado durante estágios de limpeza e separação do sistema de limpeza e separação 110 cai no fundo da colhedora combinada 100 e é transportado por um elevador de grão 112 para um tanque de grão 114 onde ele é mantido para descarregamento futuro, tal como para um carrinho de grão (não mostrado) via transportador de descarregamento 116.

O material de planta não grão, tais como raízes, talos, folhas, galhos e sabugos, é transportado desde o sistema de limpeza e separação 110 para um picador 118 disposto na parte traseira do veículo 102. O picador 118 pode incluir um eixo rotativo 120 no qual uma pluralidade de lâminas de faca 122 está afixada. Estas lâminas prefe20 rencialmente picam o material de planta não grão em comprimentos de cerca de 1-2 polegadas ou menos.

O picador 118 transmite momento considerável ao material de planta não grão picado, fazendo que ele saia do picador 118 em direção a um elemento de transição 124. Um elemento de transição é uma estrutura localizada em qualquer parte en25 tre o picador e o acelerador, para direcionar seletivamente o fluxo de resíduo de cultura entre espalhamento de resíduo de cultura e coleta de resíduo de cultura. Como mostrado na fig. 1, o elemento de transição 124 inclui um conduto 125 conectado na saída do picador 118. O conduto 125 se estende entre o picador 118 e o acelerador

126, que pode ficar disposto a aproximadamente 2 pés de distância do picador 118. O

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 11/29 acelerador 126, inclui um rotor que gira em alta velocidade e conduz o material de planta não grão picado até um conduto de saída 128 que fica acoplado na porta de saída do acelerador 126. O conduto de saída 128, por sua vez, direciona o material de planta não grão picado para dentro de um carrinho de grão ou outro recipiente de ar5 mazenagem ou transporte. A fig. 2 ilustra a colhedora combinada 100 da fig. 1, exceto o elemento de transição 124 que está em uma posição relativa diferentes para realizar o fluxo de resíduo de cultura proveniente do picador. Como mostrado na fig. 2, a extremidade de entrada do elemento de transição é elevada acima da porta de saída do picador para direcionar o trajeto de resíduo de cultura, de modo que o resíduo de cul10 tura é espalhado sobre o solo e não é direcionado em direção ao acelerador 126.

A fig. 3 ilustra a colhedora combinada 100 com um carrinho de forragem 130.

O carrinho de grão 130 pode ser puxado para o campo pela colhedora combinada 100 na qual ele está afixado por uma lingueta de carrinho 132. Alternativamente, o carrinho 130 pode se puxado para o campo por um trator ou outro veículo. Desta maneira, a colhedora combinada 100 pode fazer uma passagem simples do campo para coletar grão no tanque de grão 114 e resíduo de cultura no carrinho 130. Ademais, devido ao elemento de transição 124 que pode incluir um conduto 125, algum ou todo resíduo de cultura pode ser espalhado com a porção restante coletada através do controle da posição relativa do elemento de transição com respeito ao picador e/ou acelerador

126.

Referindo-se agora à fig. 4, uma ilustração detalhada é provida mostrando o picador 118, o elemento de transição 124 incluindo um conduto 125, acelerador 126, e conduto de saída 128 em corte parcial. Na fig. 4, o conduto 125 é ilustrado em três diferentes posições. O conduto 125 do elemento de transição 124 funciona para dire25 cionar o fluxo que deixa o picador 118 proporcionalmente em cada (ou ambas) as duas direções: para deixar o conduto 128 e deste ponto para daquele lugar para o carrinho 130.

Uma primeira posição 200 é ilustrada na fig. 4, em que o conduto abrange toda porta de saída 202 do picador 118, direcionando todo material de planta não grão

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 12/29 picado que deixa o picador para dentro do conduto 124 e daquele lugar para o acelerador 126.

Uma segunda posição 204 também é ilustrada na fig. 4, em que o conduto 124 abrange parcialmente a porta de saída 202 do picador 118 conduzindo uma por5 ção do material de planta não grão picado para dentro do conduto 124 e direcionando a porção restante do material de planta não grão picado contra os direcionadores de fluxo 206 que ficam acoplados na parte inferior do conduto 124 e estão dispostos para direcionar material de planta não grão picado para dentro de um gaveta ampla que abrangerá o fundo atrás da colhedora combinada 100, estendendo-se substancialmen10 te durante todo caminho a partir do lado esquerdo da colhedora combinada 100 para o lado direito da colhedora combinada 100. Em uma disposição alternativa, os direcionadores de fluxo 206 ficam dispostos para direcionar material de planta não grão picado para dentro de uma gaveta ampla que abrangerá o solo atrás da colhedora combinada 100, estendendo-se substancialmente durante todo caminho a partir do lado es15 querdo da cabeça de colheita 104 para o lado direito da cabeça de colheita 104.

Uma terceira posição 208 do conduto 124 é ilustrada adicionalmente na fig. 2, em que todo o material de planta não grão picado que deixa o picador 118 é direcionado para dentro dos direcionadores de fluxo 206. Desta maneira, todo material de planta não grão picado que deixa o picador 118 é distribuído pelo solo. Por extensão, nenhuma parte do material de planta não grão picado é direcionado para dentro da extremidade aberta do conduto 125.

Embora apenas três posições sejam ilustradas na fig. 4, o conduto 125 pode assumir qualquer posição entre a posição 200 e a posição 208. Assim, quantidades relativas diferentes de resíduo de cultura podem ser espalhadas ou colhidas.

Em uma disposição alternativa, mostrada na fig. 5A, o elemento de transição

124 inclui um conduto 125. A extremidade de entrada do conduto 125 é pivotantemente acoplada na porta de saída 202 do picador 118. A extremidade de saída do conduto

125 é deslocável para cima e para baixo até a mesma faixa de posições mostradas na fig. 4 com respeito à entrada do acelerador 126. Nesta concretização, os direcionadoPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 13/29 res de fluxo 206 são dispostos adjacentes ao acelerador 126, e não são dispostos sobre o conduto 125.

Em outra disposição alternativa, mostrada na fig. 5B, o acelerador 126 e deslocável com respeito ao picador 118 para uma faixa de posições em que 100% do ma5 terial de planta não grão picado é direcionado para dentro do acelerador 126 e 100% do material de planta não grão picado é direcionado para dentro do direcionador de fluxo 206 e todas as posições intermediárias, como nos exemplos anteriores. Nesta disposição, o elemento de transição 124 inclui o conduto de entrada até o acelerador 126.

Em uma disposição alternativa adicional mostrada na fig. 5C, uma porção 210 do piso do conduto 124 é articulável para cima e para baixo através de uma faixa similar de posições para direcionar 100% do material de planta não grão picado para dentro do acelerador 126 ou 100% do material de planta não grão picado para dentro do direcionador de fluxo 206, e todas as posições intermediárias, como nos exemplos anteriores. Nesta disposição, o elemento de transição 124 inclui o conduto de saída a partir do picador 128.

Outras disposições alternativas para o elemento de transição são contempladas. Por exemplo, o elemento de transição pode ser colocado após o acelerador. Assim, o elemento de transição não precisa ser posicionado entre o picador e o acelera20 dor, como mostrado.

Em cada um dos exemplos precedentes, um atuador 212 é provido para deslocar o complemento móvel até sua faixa de posições a fim de prover a direção de fluxo, ou através do acelerador 126, ou sobre o solo. O atuador 212, como mostrado aqui, é um cilindro hidráulico tendo uma extremidade conectada em um suporte rígido e uma segunda extremidade conectada em um elemento que é deslocado para mudar a direção de fluxo de material de planta não grão picado. Assim, nestas disposições mostradas, o atuador 212 é conectado operativamente no elemento de transição 124 para mudar trajetórias de resíduo de cultura desde o picador 118.

O atuador 212, entretanto, não precisa ser um cilindro hidráulico. Ele pode ser

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 14/29 um atuador linear que é acionado hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente. Ele pode ser um atuador rotativo que é hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente acionado. Outros tipos de atuadores podem ser usados, conforme apropriado, em uma aplicação ou ambiente particular.

Em uma disposição, o operador possui um controle na cabine do operador

214 (fig. 3) que é operável enquanto o veículo se desloca para reposicionar o atuador e redirecionar o fluxo, ou através do acelerador 126, ou sobre o solo. Em outra disposição, um ou mais sensores são providos que detectam condições de solo, condições de terreno ou condições de cultura e reposiciona automaticamente o atuador de acor10 do com um algoritmo armazenado em uma memória de um controle inteligente, tal como um microcontrolador, processador ou outro tipo de controle inteligente. Em outra disposição, um mapa é provido, ou sozinho, ou em combinação com os sensores identificados acima, para ser usado para reposicionar automaticamente o atuador 212 de acordo com um algoritmo armazenado em uma memória eletrônica de um microcon15 trolador.

A fig. 6 ilustra muitas destas disposições em uma forma de diagrama esquemático. Referindo-se agora à fig. 6, um controle inteligente 400 é conectado eletricamente em um atuador 212 que pode controlar uma válvula hidráulica para mudar a posição relativa do elemento de transição. Nesta maneira, o controle inteligente 400 controla as quantidades relativas de resíduo de cultura espalhadas e coletadas. O controle inteligente pode ser usado com base em instruções contidas dentro da memória 414, tais como instruções formadas com base em um mapa. O controle inteligente também pode estar baseado em sinais provenientes de vários sensores bem como de dispositivos de entrada do operador.

O controle inteligente 400 é acoplado no sensor de terreno 406 que é responsável pela inclinação do solo sobre o qual a colhedora combinada 100 está trafegando.

Na medida em que a inclinação muda, o sensor de terreno 406 envia um sinal indicativo da inclinação do solo para o controle inteligente 400, que recebe o sinal e ajusta a posição do atuador 212 de acordo. Em particular, na medida em que o sensor de terPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 15/29 reno 406 detecta a alteração de inclinação, o controle inteligente 400 é configurado para ajustar o atuador 212 e aumentar a quantidade de material de planta não grão picado que é distribuído sobre o solo, provendo, desta maneira, cobertura de solo mais pesada em porções do campo com inclinação maior. Esta cobertura de solo adicional retém chuva e diminui fuga, reduzindo, desta maneira, erosão de solo.

O controle inteligente 400 também é acoplado no sensor de solo 408 que detecta o resíduo superficial de solo. Na medida em que o resíduo superficial diminui, o controle inteligente 400 é configurado para ajustar o atuador 212 para aumentar a quantidade de material de planta não grão picado que é distribuída sobre o solo. Neste caso, assume-se que o objetivo é manter resíduo de planta superficial local acima de um determinado limiar para cumprimento de exigências quanto ao gerenciamento de conservação.

O controle inteligente 400 também é acoplado no sensor de solo 410, que detecta o conteúdo de matéria orgânica do solo. Na medida em que a matéria orgânica aumenta, o controle inteligente 400 é configurado para diminuir a quantidade de material de planta não grão picado que é distribuída sobre o solo. O pressuposto é que se os níveis de matéria orgânica no solo são altos, são possíveis taxas mais altas de remoção de material sem afetar a qualidade do solo. Isto possibilitará taxas de remoção mais altas e retornos econômicos maiores.

O controle inteligente 400 também é acoplado no sensor de posição eletrônico 412, tal como um receptor GPS, receptor LORAN, ou outro sensor de posição de solo, por satélite ou navegação estimada. O controle inteligente 400 é conectado eletricamente em uma memória 414, que pode ser interna e/ou externa e que armazena dados de mapa do campo através do qual a colhedora combinada 100 está se deslo25 cando e colhendo cultura. Para cada posição possível da colhedora no campo, este mapa indica uma posição desejada do atuador 212 necessária para depositar uma quantidade apropriada de material de planta não grão picado sobre o solo. Em uma configuração, estes dados de mapa são derivados de uma ou mais condições de solo, tais como a quantidade de nitrogênio, fósforo ou outros microelementos no solo, aciPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 16/29 dez de solo, e quantidades de aplicações anteriores de herbicida, pesticida ou fertilizantes. As taxas de remoção de material de planta podem ser ditadas por qualquer um destes parâmetros agronômicos.

O controle inteligente 400 também pode ser acoplado em um ou mais senso5 res de cultura 416, que ficam dispostos na colhedora combinada 100 em uma trajetória de fluxo da cultura cortada para determinar características do material de cultura cortado.

Em uma disposição, um sensor de cultura 416 é um sensor de umidade. O controle inteligente 400 é configurado para controlar o atuador 212 de modo a variar a quantidade de material de planta não grão picado que é depositado sobre o solo na medida em que a umidade de cultura muda.

Em outra disposição, o sensor de cultura 416 é um sensor de qualidade de material, tal como potencial de conversão para etanol. O controle inteligente 400 é configurado para controlar o atuador 212 de modo a aumentar a quantidade de mate15 rial de planta não grão picado que é depositado sobre o solo na medida em que a qualidade de forragem de cultura diminui.

Em outra disposição, um dispositivo de entrada do operador 420 é acoplado no controle inteligente 400 para permitir que o operador selecione o tipo de cultura que está sendo colhida, tal como trigo ou milho. O controle inteligente 400 é configurado para controlar o atuador 212 de modo a variar a quantidade de material de planta não grão que é depositado sobre o solo baseada no tipo de cultura que está sendo colhida.

O controle inteligente 400 também é acoplado em um sensor de taxa de fluxo de material 418. Dependendo da abundância do crescimento de cultura que ele colhe, a quantidade de material de planta não grão picado pode variar significativamente. Isto pode requerer que o sistema se ajuste à taxa de fluxo variável de material de planta não grão ajustando o atuador 212 para manter constante a quantidade de material de planta não grão distribuído sobre o solo.

Por exemplo, em uma porção seca do campo, as plantas que estão sendo colhidas podem ficar atrofiadas e produzir muito pouco material de planta não grão para

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 17/29 envio através do picador 118. Isto não irá mudar o volume de ar que é transportado através do picador 118 e do acelerador 126, mas irá reduzir a densidade de material de planta não grão picado arrastado no ar - a taxa de fluxo de material de material de planta não grão picado através do conduto 125, e, deste modo, a quantidade de mate5 rial depositado sobre o solo.

Para manter constante a quantidade de material distribuído sobre o solo, o controle inteligente 400 é configurado para monitorar a taxa de fluxo de massa de material de planta não grão que passa através da colhedora combinada 100, e para controlar o atuador 212 a manter a taxa de fluxo de material em uma taxa de fluxo de ma10 terial apropriada.

Por exemplo, o controle inteligente 400 é configurado para determinar continuamente uma taxa de fluxo de material apropriada a ser depositado sobre o solo com base nos sinais variáveis recebidos de um ou de todos os sensores 406, 408, 412, 416, 418 e o local do veículo indicado pelos dados de mapa armazenados na memória

414. Na medida em que a colhedora combinada se desloca pelo campo, a taxa de fluxo de material apropriada mudará. O controle inteligente 400 muda correspondentemente a posição do atuador 212 para manter esta taxa de fluxo de material apropriada. Similarmente, o controle inteligente 400 detecta quando existe uma mudança na quantidade do material arrastado no ar e também corrige isto de modo a manter a taxa de fluxo de material apropriada.

O sensor de fluxo de material 418 pode ser disposto na trajetória de fluxo do material de planta não grão a montante do picador 118. Ele também pode ser disposto em uma trajetória de fluxo a jusante do picador 118. Referindo-se agora à fig. 7, é mostrado posicionamento de diversos sensores de taxa de fluxo de material diferen25 tes. Eles são identificados na fig. 7 como sensores 418A, 418B, 418C e 418D.

Os sensores de taxa de fluxo de material 418A é um sensor ótico de taxa de fluxo que é configurado para transmitir luz entre os dois elementos de sensor através de uma trajetória de fluxo disposta a montante da entrada do picador 118.

Um sensor ótico de taxa de fluxo idêntico pode ser disposto alternativamente

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 18/29 à jusante da porta de saída do picador 118. Ele é mostrado na fig. 5 como o sensor 418B.

O sensor de taxa de fluxo de material 418C é um sensor de taxa de fluxo de impacto de massa responsável pelo impacto de material de planta não grão contra uma placa medidora. Quanto maior a taxa de fluxo de material, maior os impactos de material sobre o sensor 418C, e maior o sinal gerado pelo sensor 418C.

Um sensor de impacto de massa idêntico pode ser disposto à jusante da porta de saída do picador. Ele é mostrado na fig. 5 como o sensor de taxa de fluxo de material 418D. Claro que podem ser usados sensores adicionais e tipos de sensores e posicionamentos alternativos para auxiliar a detecção de dados que podem ser usados para controlar as quantidades relativas de resíduo de cultura espalhado e coletado. Sensores adicionais de qualquer elemento de tipos podem ser colocados em toda combinação em qualquer elemento de locais ou configurações para auxiliar na detecção de informações ou dados úteis no controle ou monitoramento do desempenho da combinação, caracterização de grão ou movimento de grão, caracterização de material não grão ou movimento de material não grão, ou para outros fins.

A fig. 8 é um diagrama de bloco ilustrando um fluxo de informação. Como mostrado na fig. 8, podem ser usados dados de mapa de prescrição 450 para fornecer ao controle inteligente 400 instrução relacionada ao controle do espalhamento e coleta de resíduo de cultura. O controle inteligente 400 então provê controle do espalhamento e coleta de resíduo de cultura pelo menos parcialmente baseado nos dados de mapa de prescrição 450. O controle inteligente 400 pode salvar dados relacionados ao seu controle do espalhamento e coleta de resíduo de cultura para gerar dados de mapa de resíduo 452. Os dados de mapa de resíduo 452 pode ser o mesmo ou diferente dos dados de mapa de prescrição 452, na medida em que operações prescritas podem ser ativadas manualmente pelo controle do operador, ou baseadas em feedback dos vários sensores.

A figura 9 é um fluxograma ilustrando movimento de resíduo dentro da máquina de colheita, tal como uma colhedora combinada. Na etapa 930, o grão é separaPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 19/29 do do resíduo. O grão pode ser coletado de uma maneira convencional. Na etapa 932, o resíduo é picado com um picador de resíduo. O picador de resíduo pode ser de qualquer tipo ou desenho, incluindo, por exemplo, um picador de corte. Na etapa 934, as trajetórias alternativas para o resíduo são providas dependendo da configuração ou ajuste atual. A configuração pode ser modificada de várias maneiras, tais como mudando a posição de uma alavanca ou controle eletrônico. Se a configuração é set para espalhar resíduo, então na etapa 936 o resíduo é espalhado. Alternativamente, se a configuração é set para coletar resíduo, então na etapa 938 o resíduo é direcionado para um acelerador. Na etapa 940, o resíduo é coletado. Na etapa 934, a posição ou ajuste pode direcionar diferentes quantidades ou proporções de resíduo de cultura para o acelerador e serem espalhadas. Existem diversos números de posições que possibilitam variar as quantidades de resíduo de cultura a serem espalhadas e coletadas, assim, quantidades variáveis de resíduo de cultura podem ser espalhadas enquanto quantidades variáveis de resíduo de cultura são coletadas durante uma opera15 ção de colheita de passagem simples.

Uma espalhadora e coletora de resíduo combinada para sistemas de colheita de passagem simples foi revelada neste documento. Deve-se entender que a presente invenção não deve ser limitada às formas de realização especificas descritas neste documento, como variações em tamanho, forma, estrutura e características estão con20 templadas. Estas e outras variações, opções e alternativas estão dentro do espírito e escopo da invenção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de colheita de resíduo de cultura para uma máquina de colheita (100) tendo um picador de resíduo de cultura (118), o sistema de colheita de resíduo de cultura, CARACTERIZADO por compreender:

5 - um acelerador (126) para auxiliar no transporte de resíduo de cultura;

- um elemento de transição (124) tendo uma primeira posição (200) e uma segunda posição (204);

em que, em uma primeira posição (200), o elemento de transição (124) direciona pelo menos uma porção do resíduo de cultura para o acelerador (126) para co10 lher o resíduo de cultura;

em que, em uma segunda posição (204), o elemento de transição (124) possibilita o espalhamento de pelo menos uma porção do resíduo de cultura.
2. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de transição (124) adicionalmente

15 possui pelo menos uma posição intermediária entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204), em que na posição intermediária, o elemento de transição (124) direciona uma primeira porção do resíduo de cultura para o acelerador (126) para a coleta do resíduo de cultura e possibilitar que uma segunda porção do resíduo de cultura seja espalhada.

20
3. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um atuador (212) operativamente conectado no elemento de transição (124) adaptado para selecionar pelo menos entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204).
4. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1,

25 CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um atuador (212) operativamente conectado antes do elemento de transição (124) e adaptado para selecionar pelo menos entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204).
5. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um atuador (212) operativamenPetição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 21/29 te conectado após o elemento de transição (124) e adaptado para selecionar pelo menos entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204).
6. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que na primeira posição (200), o elemento de transi5 ção (124) fica acima de uma abertura de descarga associada com o picador (118).
7. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que na segunda posição (204), o elemento de transição (124) é alinhado com uma abertura de descarga associada com o picador (118).
8. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, 10 CARACTERIZADO pelo fato de que a posição do elemento de transição (124) é controlada eletronicamente.
9. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de transição (124) compreende um conduto (125).

15 10. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação

9, CARACTERIZADO pelo fato de que o conduto (125) é pivotantemente conectado próximo do picador (118).

11. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o conduto (125) é pivotantemente conectado

20 próximo do acelerador (126).

12. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender pelo menos um sensor posicionado próximo do picador de resíduo (118) e adaptado para detectar pelo menos uma característica associada com o resíduo de cultura.

25 13. Máquina de colheita (100), CARACTERIZADA por compreender:

- um veículo autopropulsor adaptado para separar grão de resíduo de cultura;

- um picador de resíduo (118) operativamente conectado no veículo e adaptado para receber o resíduo de cultura e picar o resíduo de cultura de modo a formar resíduo de cultura picado;

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- um acelerador (126) para transportar o resíduo de cultura picado;

- um elemento de transição (124) tendo uma primeira posição (200) e uma segunda posição (204) operativamente conectadas entre o picador de resíduo (118) e o acelerador (126);

5 em que, em uma primeira posição (200), o elemento de transição (124) direciona pelo menos uma porção do resíduo de cultura picado para o acelerador (126) para colher o resíduo de cultura picado;

em que, em uma segunda posição (204), o elemento de transição (124) possibilita o espalhamento de pelo menos uma porção do resíduo de cultura picado.
10 14. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13,

CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de transição (124) possui adicionalmente pelo menos uma posição intermediária entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204), em que na posição intermediária, o elemento de transição (124) direciona uma primeira porção do resíduo de cultura picado para o ventilador para co15 lheita do resíduo de cultura picado e possibilita que uma segunda porção do resíduo de cultura picado seja espalhada.
15. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender uma alavanca operativamente conectada ao elemento de transição (124) e adaptada para selecionar entre a primeira

20 posição (200) e a segunda posição (204).
16. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de transição (124) é controlado eletronicamente.
17. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13,

25 CARACTERIZADA pelo fato de que o picador de resíduo (118) é um picador de corte.
18. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13,

CARACTERIZADA por adicionalmente compreender um atuador (212) operativamente conectado próximo do elemento de transição (124) para comutar entre duas ou mais posições.

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19. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender um controle inteligente (400).
20. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender pelo menos um sensor eletrica5 mente conectado no controle inteligente (400) e adaptado para detectar pelo menos uma característica associada com resíduo de cultura.
21. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de transição (124) compreende um conduto (125).

10
22. Método para colher uma cultura usando uma máquina de colheita (100),

CARACTERIZADA por compreender:

- selecionar um ajuste na máquina de colheita (100) para controlar proporções relativas de espalhamento de resíduo de cultura e colheita de resíduo de cultura;

- separar grão do resíduo de cultura usando a máquina de colheita (100);

15 - coletar o grão usando a máquina de colheita (100); e

- picar o resíduo de cultura usando um picador (118) da máquina de colheita (100).
23. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender, se o ajuste prevê o espalhamento de resíduo de cultura,

20 transportar pelo menos uma porção do resíduo de cultura do picador (118) até um acelerador (126).
24. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender coletar o resíduo de cultura.
25. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADA pelo fato 25 de compreende adicionalmente, se o ajuste prevê o espalhamento de resíduo de cultura, espalhar pelo menos uma porção do resíduo de cultura.
26. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de selecionar é realizada posicionando-se uma alavanca.
27. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato

Petição 870170025297, de 17/04/2017, pág. 24/29 de que a etapa de selecionar é realizada por controle eletrônico.
28. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o ajuste prevê espalhamento de resíduo de cultura para substancialmente todo resíduo de cultura.

5
29. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o ajuste prevê colheita de resíduo de cultura para substancialmente todo resíduo de cultura.
30. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de compreende adicionalmente pelo menos uma característica do resíduo de cultura.

10
31. Método de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que selecionar o ajuste ser automaticamente realizado pelo menos parcialmente com base na pelo menos uma característica do resíduo de cultura.
32. Método de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que selecionar o ajuste ser automaticamente realizado pelo menos parcialmente

15 baseada nos dados de mapa.
33. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por:

- o elemento de transição (124) operativamente conectado entre o picador de resíduo (118) e o acelerador (126), em que a posição relativa do elemento de transi20 ção (124) para o acelerador (126) ou o picador (118) controlar quantidades relativas do resíduo de cultura colhido e espalhado;

- pelo menos um atuador (212) para ajustar a posição relativa do elemento de transição (124); e

- um controle inteligente operativamente conectado ao pelo menos um atua25 dor (212) para controlar a posição relativa do elemento de transição (124) para, desta maneira, controlar as quantidades relativas de resíduo de cultura colhido e espalhado.
34. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender pelo menos um sensor de posição eletricamente conectado no controle inteligente (400).

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35. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADA pelo fato de compreende adicionalmente pelo menos um sensor de fluxo (418) eletricamente conectado ao controle inteligente (400) para uso no monitoramento do fluxo de resíduo de cultura.

5
36. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação

35, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um sensor de fluxo (418) é posicionado para medir fluxo de resíduo de cultura cortado e coletado.
37. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um sensor de geolocalização

10 operativamente conectado ao controle inteligente (400), em que o controle inteligente (400) é adaptado para controlar o pelo menos um atuador (212) pelo menos parcialmente com base em uma geolocalização associada com o sistema de colheita de resíduo de cultura.
38. Sistema de colheita de resíduo de cultura de acordo com a reivindicação

15 37, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de geolocalização compreende um receptor GPS.
39. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA por compreender:

pelo menos um atuador (212) operativamente conectado ao elemento de

20 transição (124) para ajustar a posição do elemento de transição (124).
40. Máquina de colheita (100) de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de transição (124) possui uma pluralidade de posições intermediárias entre a primeira posição (200) e a segunda posição (204).

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