BRPI0903427A2

BRPI0903427A2 - máquina colheitadeira e sapata de limpeza para uso por uma máquina colheitadeira

Info

Publication number: BRPI0903427A2
Application number: BRPI0903427-7A
Authority: BR
Inventors: James K Adamson; Wesley Brands; Francisco F Mezzomo
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2010-06-01
Also published as: EA022051B1; EP2145530A3; EP2145530A2; US20100016044A1; US7927199B2; EA200900777A1

Abstract

descrita uma máquina incluindo um chassi e uma sapata de limpeza. A sapata de limpeza é suportada pelo chassi. A sapata de limpeza inclui uma armação e pelo menos um elemento de limpeza de grão. A armação é móvel em um primeiro plano relativo ao chassi, O pelo menos um elemento de limpeza de grão é suportado pela armação. O pelo menos um elemento de limpeza de grão é móvel em um segundo plano diferente do primeiro plano.

Description

"MÁQUINA COLHEITADEIRA E SAPATA DE LIMPEZA PARA USOPOR UMA MÁQUINA COLHEITADEIRA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um conjunto de limpeza degrão em um veículo e, mais particularmente, a um conjunto de limpeza degrão associado com um veículo de colheita que tem características de agitaçãotridimensional.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A combinada colheitadeira de grão inclui uma ponteira, quecorta a lavoura e alimenta-a em um rotor de debulhamento. O rotor dedebulhamento gira dentro de um alojamento perfurado, realizando umaoperação de debulhamento do grão da lavoura direcionada para ele. Uma vezque o grão é debulhado, ele cai através de perfurações no alojamento em umcoletor de grãos. Do coletor de grãos, o grão cai através de um conjunto depeneiras superior e inferior, que são conhecidas como sapata de limpeza. Aspeneiras vibram e/ou oscilam, fazendo com que grão limpo caia para a coletado grão e remoção dos resíduos de cereais ou outros detritos. O ventilador delimpeza sopra ar através das peneiras para descarregar resíduos de cereais emdireção à traseira da combinada. Resíduos de lavoura tais como palha daseção de debulhamento continuam através de um picador de palha e para forada traseira da combinada.

Colheitadeiras combinadas que não têm recurso decompensação de inclinação lateral sofrem maior perda de grão quandooperam em uma inclinação. A gravidade faz com que o grão desloque,resultando em excessivo carregamento no lado colina a baixo da sapata delimpeza, que resulta em maiores perdas e em uma menor potencialidade ecapacidade geral da máquina. Existem diversos diferentes tipos de sistemas denivelamento de colina lateral que incluem vários níveis de desempenho,complexidade de custo. Existem sistemas que nivelam toda a máquina,nivelam todo o sistema de limpeza na combinada ou nivelam os elementos delimpeza individuais. Existem também sistemas que induzem movimentolateral na dinâmica do sistema de limpeza para impedir carregamentoexcessivo no lado colina a baixo da máquina. Sistemas de agitaçãotridimensionais existentes tanto têm capacidade de desempenho limitadaquanto são complexos.

O que é necessário na tecnologia é um sistema de agitaçãotridimensional barato e econômico de operar.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção fornece uma maneira barata e eficiente decontrolar e implementar um sistema de agitação tridimensional em uma sapatade limpeza.

A invenção em uma forma está voltada para uma máquinacolheitadeira que tem um chassi e uma sapata de limpeza. A sapata delimpeza é suportada pelo chassi. A sapata de limpeza inclui uma armação epelo menos um elemento de limpeza de grão. A armação é móvel em umprimeiro plano relativo ao chassi. O pelo menos um elemento de limpeza degrão é suportado pela armação. O pelo menos um elemento de limpeza degrão é móvel em um segundo plano diferente do primeiro plano.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 é um veículo ilustrativo utilizando uma modalidadedo conjunto de limpeza de grão da presente invenção;

A figura 2 é uma vista lateral de uma sapata de limpeza doconjunto de limpeza de grão e da armação externa da sapata de limpezamovendo-se em um plano da vista mostrada;

A figura 3 é uma vista esquemática do conjunto de limpeza dasfiguras 1 e 2 mostrado em um plano ortogonal ao mostrado na figura 2;

A figura 4 é uma outra modalidade do conjunto de limpeza degrão das figuras 1 e 2;A figura 5 é uma outra modalidade do conjunto de limpeza degrão das figuras 1 e 2;

A figura 6 é uma outra modalidade do conjunto de limpeza degrão das figuras 1 e 2;

A figura 7 é uma outra modalidade do conjunto de limpeza degrão das figuras 1 e 2;

A figura 8 é uma vista esquemática da modalidade da figura 7ilustrando uma modalidade de movimento da armação interna da sapata delimpeza das figuras 1-7;

A figura 9 é uma vista esquemática da modalidade da figura 7ilustrando uma outra modalidade de movimento da armação interna da sapatade limpeza das figuras 1-7;

A figura 10 é uma vista esquemática da modalidade da figura 7ilustrando uma outra modalidade de movimento da armação interna da sapatade limpeza das figuras 1-7;

A figura 11 é uma ilustração de uma outra modalidade de umaparelho para mover a armação interna da sapata de limpeza das figuras 1-7;

A figura 12 é uma ilustração de uma outra modalidade de umaparelho para mover a armação interna da sapata de limpeza das figuras 1-7;

A figura 13 é uma ilustração de uma outra modalidade de umaparelho para mover a armação interna da sapata de limpeza das figuras 1-7;

A figura 14 é uma ilustração de uma outra modalidade de umaparelho para mover a armação interna da sapata de limpeza das figuras 1-7;

A figura 15 é uma vista esquemática de uma outra modalidadedo conjunto de limpeza das figuras 1 e 2 mostrado em um plano ortogonal aomostrado na figura 2; e

A figura 16 é uma representação esquemática do controladorutilizando um dos atuadores ilustrados na figura anterior.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOReferindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente àfigura 1, está mostrada uma máquina colheitadeira 20 com um chassi 22suportado por rodas 24. Grão que foi debulhado encontra uma peneira 26 como grão caindo no conjunto da sapata de limpeza 28 para processamentoadicional. Um ventilador 30 sopra ar no conjunto da sapata de limpeza 28.

Agora, adicionalmente referindo-se às figuras 2 e 3, o conjuntoda sapata de limpeza 28 inclui uma armação externa 34, uma armação interna36, um elemento de limpeza de grão 38 e braços oscilantes 40. Braçososcilantes 40 fazem com que a armação externa 34 mova-se no plano dafigura 2 com a direção longitudinal L ficando disposta no plano. Braçososcilantes 40 fazem com que a armação externa 34 mova-se de uma maneiraquase linear ou de uma maneira oscilante no plano da figura 2. O plano dafigura 3 é substancialmente ortogonal ao da figura 2, com os braços oscilantes40 pivotando em torno de círculos da figura 2, que são ilustrativos de onde osbraços oscilantes 40 interconectam na armação externa 34. A armação interna36 inclui um elemento de limpeza de grão 38 com grão movendo nele. Pontosde anexação 42 na armação externa 34 e pontos de anexação 44 na armaçãointerna 36 são interconectados pelos elementos de conexão 46, que podem serum elemento de articulação, um elemento resiliente e/ou um elemento flexívelque permite que a armação interna 36 mova-se no plano da figura 3 ilustradopela direção transversal T. A direção transversal T é substancialmenteortogonal à direção longitudinal L. A armação interna 36 tem uma liberdadede movimento ortogonal ao movimento da armação 34. Embora o movimentoda armação 34 impacte o movimento da armação 36 no plano da figura 2, aarmação 34 não é sujeita a movimento na direção T, permitindo que aarmação interna 36 confira uma outra direção de movimento no grão à medidaque ele move-se através do elemento de limpeza de grão 38.

Agora referindo-se adicionalmente à figura 4, está ilustradoadicionalmente um elemento de suporte 48 conectado na armação 36 com umelemento interativo 50 mo vendo-se ao longo do elemento de suporte 48. Oelemento de interação 50 permite que armação 36 deslize para os lados nadireção T. O elemento interativo 50 pode ser um mecanismo deslizante, ummecanismo de trilho e/ou um mecanismo telescópico que permite movimentolado a lado do elemento interativo 50, bem como da armação interna 36acoplada nele.

Agora, adicionalmente referindo-se à figura 5, é mostrado umsuporte 52, conectado na armação externa 34, tendo suportes verticaisflexíveis 54 conectados entre o suporte 52 e a armação interna 36. Suportesverticais flexíveis 54 permitem movimento lado a lado da armação 36 emrelação ao suporte 52. O suporte 52 é conectado em cada extremidade naarmação externa 34. Novamente, os suportes verticais flexíveis 54 permitemque a armação interna 36 mova-se lado a lado com ligeiro movimento paracima e para baixo à medida que os suportes verticais flexíveis 54 dobram ladoa lado.

Agora, adicionalmente referindo-se à figura 6, está mostradoum suporte 56 substancialmente similar ao suporte 52 com os elementos dearticulação flexíveis 58 conectando a armação 36 no suporte 56. A armação36 move-se em uma direção T quase transversal, enquanto os elementos dearticulação 58 permitem movimento lado a lado em relação à armação 34.

Agora, adicionalmente referindo-se à figura 7, está mostradoum suporte 60 com elementos de mancai 62 suportando a armação 36permitindo movimento na direção transversal T enquanto a armação 34 move-se na direção longitudinal L. Embora elementos de mancai 62 estejammostrado na forma esquemática, elementos da armação 62 podem reter aarmação 36 no suporte 60.

Agora, referindo-se adicionalmente às figuras 8-14, estãomostradas várias modalidades das maneiras de controlar o movimento daarmação interna 36 em relação à armação externa 34. Embora qualquer dosmétodos apresentados de permitir um movimento da armação 36 em relação àarmação externa 34 possa ser utilizado, para facilidade de entendimento oselementos de mancai 62 utilizados na figura 7 são usados para ilustrar omovimento da armação interna 36 em relação à armação externa 34 nasfiguras 8-10. Na figura 8, estão mostradas contes de ar controláveis 64 paraprover quantidades controláveis de ar nas câmaras de ar 66 e 68, que inflam eesvaziam alternadamente, fazendo com que a armação interna 36 mova-selado a lado na direção T.

Na figura 9 está mostrado um sistema eletromagnético para omovimento da armação interna 36 onde um controlador 70 controla aoperação dos eletroímãs 72 e 74 à medida que eles atraem e/ou repelemalternadamente dispositivos magnéticos 76. Dispositivos magnéticos 76podem ser de metal ferroso que é atraído pelo eletroímã 74 ou pode ser umímã 76 que pode ser atraído ou repelido alternadamente por um eletroímã 72ou 74 sob o controle do controlador 70.

Na figura 10 está mostrado um controlador 78 que interagecom o sistema eletromagnético 80, parte do qual pode ser na forma de ummotor linear que causa movimento da armação interna 36 na direção T emrelação à armação 34. Controladores 64, 70 ou 78 permitem acontrolabilidade dos movimentos da armação interna 36 em relação à armaçãoexterna 34. Por exemplo, os movimentos da armação interna 36 podem serusados para compensar carregamento impreciso de grão sob o elemento delimpeza de grão 38. Um desequilíbrio de carregamento de grão, que pode sercausado pela atitude da combinada 20, pode ser compensado pela presenteinvenção usando um perfil de movimento selecionado para a armação interna36 com base na atitude ou outros elementos detectados tal como oposicionamento do grão no elemento 38 ou uma distribuição de pesodetectada através do elemento 38.

Maneiras adicionais de controlar o posicionamento emovimento da armação interna 36 em relação à armação externa 34 estãoilustradas nas figuras 11-14. Embora exemplos estejam mostrados em relaçãoa uma quina, entende-se que esses dispositivo de sutura podem existir emcada lado da armação externa 34 e mesmo em múltiplos locais ao longo daarmação 34. As figuras 13 e 14 ilustram dispositivos ativos adicionaisincluindo uma articulação 94 que passa por uma parede lateral da armaçãoexterna 34 e que conecta na armação interna 36. O atuador 96, que pode serhidráulico, elétrico ou pneumático com um pistão que aciona um eixointerconectado na articulação 94 pelo controle de um controlador quenovamente determina a posição da armação interna 36 em relação à armaçãoexterna 34 à medida que eles movem em direções ortogonais. De umamaneira similar, a articulação 98 é conectada no atuador interagente 100 quepode ser uma engrenagem, um carne ou uma manivela que é acionada de umamaneira controlável por um motor 102, fazendo com que a armação interna36 mova-se em uma direção ortogonal ao movimento da armação externa 34em relação à armação externa 34.

As figuras 11 e 12 ilustram métodos passivo e ainda ajustáveisde mover a armação interna 36. Na figura 11 está mostrada uma articulação82 que conecta a armação interna 36 em um arranjo de estribo com um rolo84 que segue uma trilha 86 para fazer assim com que a armação interna 36mova-se de uma maneira lado a lado à medida que a armação 34 move-se deuma maneira substancialmente ortogonal. A trilha 86 pode ser rotativa, comomostrado na figura 11, e pelo controle de um controlador, ou por meio de umajuste manual, para realizar a quantidade de movimento lado a lado daarmação interna 36. A trilha 86 pode ser pelo controle de um controladorativo, fazendo com que a trilha 86 seja girada para causar movimentodiferente da armação interna 36 à medida que a trilha 86 é ajustada.

Na figura 12, está ilustrada uma articulação 88 acoplada naarmação 36, provendo movimento lado a lado definido da armação 36 naarmação 34. O pivotamento da articulação 90 conecta a articulação 88 naarticulação de ajuste 92. A articulação de ajuste 92 pode ser posicionada emum ângulo selecionado e pode ser ajustada de uma maneira similar à trilha 86da figura 11. A articulação de ajuste 92 pode ser girada para causar assim umadiferença no posicionamento da armação interna 36 em relação à armaçãoexterna 34 à medida que a armação externa 34 desloca em um movimentosubstancialmente de rotina normal ao movimento da armação interna 36.

Agora, adicionalmente referindo-se à figura 15, está ilustradauma outra modalidade da presente invenção, que tem muitos elementossimilares à figura 3. Diferente das modalidades anteriores, o elemento delimpeza de grão 38 é conectado diretamente no arranjo de articulação dupla42, 44, 46. Cabos 110 e 112 são acoplados no elemento de limpeza de grão 38por meio de aberturas na armação 34. Embora o movimento para frente e paratrás da armação 34 cause movimento do elemento de limpeza de grão 38 se ocabo 110 for limitado e a mola 114 permitir o movimento do cabo 112 atravésda armação 34, é também contemplado usar um atuador 108 para puxarcontrolavelmente o cabo 110. A mola 114 mantém a tensão nos cabos 110 e112 para posicionar assim o elemento de limpeza de grão 38 à medida que ocabo 110 é puxado e relaxado. A combinação do movimento para frente epara trás da armação 34 e as ações do atuador 108 coatuam para mover oelemento de limpeza de grão 38 de uma maneira que posicionam e movem ogrão no elemento de limpeza de grão 38.

Agora, de acordo com a reivindicação com referência à figura16, está ilustrado um sistema de controle no qual um sensor 104, que pode serum sensor de atitude para determinar a atitude da operação da combinada 20permitindo ao controlador 106, que é um representativo de qualquer doscontroladores previamente mencionados, prover sinais de controle ao atuador108, que pode se qualquer dos atuadores nos mecanismos de atuaçãopreviamente discutidos que são acoplados na armação interna 36. A armaçãointerna 36 pode ser posicionada e movimentado dependendo da informaçãodo sensor 104 para fazer com que o grão no elemento de limpeza de grão 38seja mais uniformemente distribuído através do elemento de limpeza de grão38, mesmo que a combinada 20 possa estar em uma atitude desfavorável paralimpeza eficiente de grão.

Isto pode ser considerado um conjunto de sapata de limpezacom compensação de inclinação lateral 28 que tem uma alta capacidade dedesempenho também com forças de acionamento simples e lateral baixa. Apresente invenção pode ser facilmente modificada para um sistema de limpezade terra nivelada atual incorporando a armação secundária interna paramontagem nos elementos de limpeza. A armação interna 36 é acoplada naarmação externa 34 com um mecanismo que permite movimento lado a ladoem relação à armação externa 34 de uma maneira com suspensão articulada,deslizante ou rolante. Mecanismos externos ilustrados podem ser acopladosdiretamente na armação interna 36 para controlar a quantidade e direção demovimento lateral conferido à armação interna 36, que pode estar relacionadocom a posição e velocidade da armação externa 34. A armação externa 34move-se no plano que inclui a direção longitudinal L, mas o movimento doelemento de limpeza de grão 38 é um movimento lado a lado em relação àarmação externa 34. Agindo junto, o movimento conferido ao elemento delimpeza de grão 38 pode ser um movimento diagonal ou algum outromovimento que é conferido de forma controlável ao grão que move através doelemento de limpeza de grão 38. A presente invenção vantajosamente evitaequipamento de movimento diagonal complexo da armação principal,exigindo somente o movimento da armação interna menor 36 e dos elementosque movem-na lado a lado. isto cria forças laterais inferiores do o movimentode toda a sapata ou armação da sapata lado a lado.

Para facilidade de entendimento, a armação interna 36 foidescrita anteriormente suportando um elemento de limpeza de grão 38 e que omovimento na direção T é conferido à armação interna 36 e,conseqüentemente, ao elemento de limpeza de grão 38. Entretanto, pode-seentender também que a armação externa 34 pode suportar o elemento delimpeza de grão 38 de uma maneira móvel e que o movimento do elemento delimpeza de grão 38 pode ser induzido ao ser acoplado diretamente nosdispositivos indutores de movimento aqui descritos, sem o uso da armaçãointerna 36. Adicionalmente, qualquer dos dispositivos indutores demovimento supradescritos pode ser usado com qualquer dispositivo quesuspende/suporta o elemento de limpeza de grão 38 para implementar apresente invenção.

Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparenteque várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção,definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Máquina colheitadeira, caracterizada pelo fato de quecompreende:um chassi;uma sapata de limpeza suportada pelo dito chassi, a dita sapatade limpeza incluindo:uma armação móvel em um primeiro plano relativo ao ditochassi; epelo menos um elemento de limpeza de grão acoplado deforma móvel na dita armação, o dito pelo menos um elemento de limpeza degrão móvel em um segundo plano diferente do dito primeiro plano.

2. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o dito primeiro plano é substancialmenteortogonal ao dito segundo plano.

3. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dita sapata de limpeza inclui adicionalmentepelo menos um mecanismo de articulação que acopla o dito pelo menos umelemento de limpeza de grão na dita armação.

4. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um mecanismo dearticulação é configurado para suspender o dito pelo menos um elemento delimpeza de grão na dita armação.

5. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos mecanismo de articulaçãosuporta o dito pelo menos um elemento de limpeza de grão acima de umaparte da dita armação.

6. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dita sapata de limpeza inclui adicionalmenteum de pelo menos um elemento flexível, pelo menos um rolo, pelo menos ummancai, pelo menos um mecanismo corrediço e pelo menos um dispositivotelescópico que suporta o dito pelo menos um elemento de limpeza de grão nadita armação.

7. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dita sapata de limpeza inclui adicionalmentepelo menos um dispositivo indutor de movimento acoplado no dito pelomenos um elemento de limpeza de grão, o dito dispositivo indutor demovimento sendo configurado para mover o dito pelo menos um elemento delimpeza de grão no dito segundo plano.

8. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo indutor demovimento é adicionalmente acoplado no dito chassi, o dito pelo menos umdispositivo indutor de movimento não sendo acoplado na dita armação.

9. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo indutor demovimento traduz o movimento da dita armação em movimento do dito pelomenos um elemento de limpeza de grão.

10. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos dispositivo indutor demovimento inclui pelo menos um de um atuador hidráulico, um atuadorelétrico, um atuador pneumático, um motor elétrico, uma câmara de ar, umabexiga de ar e um eletroímã.

11. Máquina colheitadeira, de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor deatitude configurado para detectar uma atitude do dito chassi, o dito pelomenos u dispositivo indutor de movimento alterando o movimento do ditopelo menos elemento de limpeza de grão dependendo da dita atitude detectadapelo dito sensor de atitude.

12. Sapata de limpeza para uso por uma máquina colheitadeira,caracterizada pelo fato de que a sapata de limpeza compreende:uma armação móvel em um primeiro plano; epelo menos um elemento de limpeza de grão suportado peladita armação, o dito pelo menos um elemento de limpeza de grão móvel emum segundo plano diferente do dito primeiro plano.

13. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que o dito primeiro plano é substancialmenteortogonal ao dito segundo plano.

14. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos ummecanismo de articulação que acopla o dito pelo menos um elemento delimpeza de grão na dita armação.

15. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um mecanismo dearticulação é configurado para suspender o dito pelo menos um elemento delimpeza de grão na dita armação.

16. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um mecanismo dearticulação suporta o dito pelo menos um elemento de limpeza de grão acimade uma parte da dita armação.

17. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um de pelo menosum elemento flexível, pelo menos um rolo, pelo menos um mancai, pelomenos um mecanismo corrediço e pelo menos um dispositivo telescópico quesuporta o dito pelo menos um elemento de limpeza de grão na dita armação.

18. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos umdispositivo indutor de movimento acoplado no dito pelo menos um elementode limpeza de grão, o dito dispositivo indutor de movimento sendoconfigurado para mover o dito pelo menos um elemento de limpeza de grãono dito segundo plano.

19. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo indutor demovimento é adicionalmente acoplado no dito chassi, o dito pelo menos umdispositivo indutor de movimento não acoplado na dita armação.

20. Sapata de limpeza, de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo indutor demovimento traduz o movimento da dita armação em movimento do dito pelomenos um elemento de limpeza de grão.