BRPI1000127A2 - aparelho de distribuição de semente para uso com um dosador de semente e método de distribuir semente a partir de um dosador de semente para o solo - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE DISTRIBUIçãO DE SEMENTE PARA USO COM UM DOSADOR DE SEMENTE E MéTODO DE DISTRIBUIR SEMENTE APARTIR DE UM DOSADOR DE SEMENTE PARA O SOLO E descrito um aparelho de distribuição de semente que tem um elemento móvel que captura e aprisiona a semente do dosador de semente e move fisicamente a semente do dosador para a abertura de saída inferior. Assim procedendo, a semente é encaixada e desloca ao longo de uma su.perflcie interior do aparelho de distribuição de semente. Um sensor de semente é montado na parede do alojamento de maneira tal que a semente passe diretamente na frente do sensor. O sensor tem tanto dispositivos emissores de luz quanto elementos fotossensores na mesma parede do aparelho de distribuição, ou em duas paredes opostas. O elemento móvel impede que luz ambiente, pó e sujeira entrem no alojamento e afetem o sinal de saída do sensor.
Description
"APARELHO DE DISTRIBUIÇÃO DE SEMENTE PARA USO COM UMDOSADOR DE SEMENTE E MÉTODO DE DISTRIBUIR SEMENTE APARTIR DE UM DOSADOR DE SEMENTE PARA O SOLO"
Campo Da Invenção
A presente invenção diz respeito a máquinas de semearagrícolas e, em particular, a um aparelho de distribuição de semente quecaptura semente de um dosador de semente e distribui a semente em uma valaformada no solo abaixo dela e que também inclui um sensor de semente paradetectar a passagem de semente através do aparelho de distribuição.
Fundamentos Da Invenção
Uma máquina de semear agrícola, tal como uma plantadeira delavoura em fileira ou semeadora-adubadora, coloca sementes a umaprofundidade desejada em uma pluralidade de valas de semente paralelasformadas no solo. No caso de uma plantadeira de lavoura em fileira, umapluralidade de unidades de lavoura em fileira é tipicamente enterrada usandorodas, eixos, engrenagens de corrente, caixas transferidoras, correntes esimilares, ou acionadas por motores elétricos ou hidráulicos. Cada unidade delavoura em fileira tem uma armação que é acoplada de forma móvel a umabarra de ferramenta. A armação pode levar uma tremonha de sementeprincipal, tremonha de herbicida e tremonha de inseticida. Se for usado umherbicida ou inseticida, os mecanismos de dosagem associados com adispensação de produto granular na vala de semente são relativamentesimples. Por outro lado, os mecanismos necessários para dosar devidamenteas sementes, e dispensar as sementes em locais relativos predeterminados navala de semente são relativamente complicados.
Os mecanismos associados com a dosagem e colocação dassementes no geral podem ser divididos em um sistema de dosagem desemente e um sistema de colocação ou distribuição de semente que ficam emcomunicação em série uns com os outros. O sistema de dosagem de sementerecebe as sementes de uma forma a granel da tremonha de semente suportadapela armação da plantadeira ou pela unidade de fileira. Diferentes tipos desistemas de dosagem de semente podem ser usados, tais como placas desemente, placas de dedos, discos de semente, correias, etc. No caso de umsistema de dosagem de disco de semente, um disco de semente é formadocom uma pluralidade de células de semente espaçadas em torno da periferiado disco. Sementes movem-se para as células de semente com uma ou maissementes em cada célula de semente, dependendo do tamanho e configuraçãoda célula de semente. Um vácuo ou diferencial de pressão de ar positivo podeser usado em conjunto com o disco de semente para assistir no movimentodas sementes para a célula de semente. As sementes são individualizadas edescarregadas seqüencialmente a uma taxa predeterminada no sistema decolocação ou distribuição de semente.
O sistema de distribuição de semente mais conhecido pode sercategorizado como um sistema de queda por gravidade. No caso do sistemade queda por gravidade, um tubo de semente tem uma extremidade de entradaque fica posicionado abaixo do sistema de dosagem de semente. As sementesindividualizadas do sistema de dosagem de semente meramente caem no tubode semente e caem pela força gravitacional de uma extremidade de descargado mesmo na vala de semente. Sistemas de monitoramento são normalmenteusados para monitorar a operação da plantadeira. Tais sistemas tipicamenteempregam um sensor de semente anexado a cada tubo de semente paradetectar a passagem de semente através dela. Sensores de semente sãofacilmente disponíveis por inúmeras fontes, incluindo a Dickey-JohnCorporation, um exemplo das quais está descrito na patente U.S. 4.555.624.
Como descrito, o fotossensor consiste em um ou mais dispositivos emissoresde luz e um ou mais elementos fotossensores montados no geral em ladosopostos do tubo de semente. Uma semente que passa pelo tubomomentaneamente obscurece parcialmente a luz que incide em um ou maisdos elementos fotossensores, produzindo assim uma mudança momentânea nonível de sinal de estado normal, ou estacionário, produzido pelo sensor.Vários problemas são associados com este arranjo que afetam a precisão dosistema de monitoramento. Um problema é o pó e sujeira que são arrastadospara o tubo de semente à medida que a plantadeira é operada. Um outroproblema é o grau de luz ambiente no tubo de semente. Quanto mais luzambiente, tanto mais difícil detectar sementes. Para contrabalançar os efeitosde pó e sujeira e luz, os sensores têm que ficar localizados próximos ao topodo tubo de semente, afastados da abertura de saída inferior. Entretanto, istopermite uma maior oportunidade de ocorrência de variação no caminhodeslocado pela semente depois que ela passa pelo sensor, afetando a precisãode determinações de espaçamento de sementes pelo monitor.
Sumário Da InvençãoA presente invenção é um aparelho de distribuição de sementeque captura e aprisiona a semente do dosador de semente e move fisicamentea semente do dosador para a abertura de saída inferior. Assim procedendo, asemente é engajada e desloca ao longo de uma superfície interna do aparelhode distribuição de semente. Colocando-se o sensor de semente na parede doalojamento, a semente passa diretamente na frente do sensor. O sensor,preferivelmente, tem tanto dispositivos emissores de luz quanto elementosfotossensores na mesma parede do aparelho de distribuição.
Descrição Resumida Dos DesenhosA figura 1 é uma vista plana de uma plantadeira com umaparelho de distribuição de semente da presente invenção;A figura 2 é uma vista lateral de uma unidade de fileira da
plantadeira da figura 1;
A figura 3 é uma vista lateral ampliada do aparelho dedistribuição de semente da presente invenção;
A figura 4 é uma vista seccional do sensor montado em umaabertura na parede lateral do aparelho de distribuição;
A figura 5 é um gráfico do sinal de saída do sensor com otempo;
A figura 6 é uma vista seccional dos elementos fotossensoresdo sensor; e
A figura 7 é uma vista seccional de uma modalidadealternativa com o emissor e receptor do sensor montados em paredes opostas.
Descrição Da Modalidade Preferida
Com referência à figura 1, está mostrada uma plantadeira oumáquina de semear de exemplo 10 contendo o aparelho de distribuição desemente da presente invenção. A plantadeira 10 inclui uma barra deferramenta 12 como parte de uma armação da plantadeira 14. Montadas nabarra de ferramenta ficam múltiplas unidades de fileira de plantio 16. Asunidades de fileira 16 são tipicamente idênticas para uma dada plantadeira,mas elas podem ser diferentes. Uma unidade de fileira 16 está mostrada commais detalhes na figura 2. A unidade de fileira 16 é provida com um elementoda armação central 20 com um par de braços que se estende para cima 21 (nãomostrado) na sua extremidade dianteira. Os braços 21 conectam a umaarticulação em paralelogramo 22 para montagem da unidade de fileira 16 nabarra de ferramenta 12 para cima e para baixo em relação ao movimento entrea unidade 16 e a barra de ferramenta 12 de uma maneira conhecida. Sementeé armazenada na tremonha de semente 24 e provida a um dosador de semente26. O dosador de semente 26 é do tipo que usa um disco e um diferencial depressão de ar para reter semente no disco, como é bem conhecido para dosarsemente. Outros tipos de dosadores podem ser igualmente usados. Sementesindividuais são seqüencialmente dosadas pelo dosador de semente 26 emanuseadas sobre um aparelho de distribuição de semente 28 paradistribuição da semente a uma cova de plantio, ou vala, formada no solo porabridores de covas 30. Rodas de calibre 32 controlam a profundidade da vala.Rodas de fechamento 34 fecham a vala sobre a semente. As rodas de calibre32 são montadas no elemento da armação 20 por meio de braços 36. A barrade ferramenta e a unidade de fileira são projetadas para mover-se sobre oterreno em uma direção de trabalho para frente identificada pela seta 38.
A unidade de fileira 16 inclui adicionalmente uma tremonha deprodutos químicos 40, um acessório de limpeza da fileira 42 e um gerador deforça descendente 44. A unidade de fileira 16 está mostrada como umexemplo do ambiente no qual o aparelho de distribuição da presente invençãoé usado. A presente invenção pode ser usada em qualquer de uma variedadede tipos de máquina de plantio tais como, mas sem limitações, plantadeiras delavoura em fileiras, semeadoras-adubadoras, semeadoras pneumáticas, etc.
Com referência à figura 3, o aparelho de distribuição desemente 28 está mostrado com mais detalhes. O aparelho de distribuição 28inclui um alojamento 38 posicionado adjacente ao disco de semente 50 dodosador de semente. O disco de semente 50 é um disco no geral plano comuma pluralidade de aberturas 52 adjacente à periferia do disco. Sementes 56são coletadas nas aberturas a partir de uma poça de semente e aderem nodisco pelo diferencial de pressão de ar nos lados opostos do disco 50 de umamaneira conhecida. O disco pode ter uma superfície plana nas aberturas 52 outer células de semente rebaixadas envolvendo as aberturas 52. O disco gira nosentido horário, visto na figura 3, como mostrado pela seta 54. Na parte decima da figura 3, sementes 56 estão mostradas aderidas no disco.
O alojamento do aparelho de distribuição de semente 48 temparedes dianteira e traseira espaçadas 49 e 51 e uma parede lateral 53 entreeles. Uma abertura superior 58 na parede lateral do alojamento 53 admite asemente do dosador de semente no alojamento. Polias 60, 62 montadas dentrodo alojamento 48 suportam um elemento móvel mostrado com uma correia 64para rotação dentro do alojamento. Uma das polias é uma polia deacionamento, ao passo que a outra polia é uma polia louca. A correia tem umaporção de base 66 para encaixar as polias e cerdas alongadas 70 que seestendem a partir dela. As cerdas são unidas da porção de base nasextremidades proximais, ou radialmente internas, das certas. As extremidadesdistais, ou radialmente externas, 74 das cerdas tocam, ou quase tocam, assuperfície interior 76 da parede lateral do alojamento 53. Uma abertura doalojamento inferior 78 é formada na parede lateral 53 e fica posicionada omais próximo possível do fundo da vala de semente. Como mostrado, aabertura inferior 78 fica próxima ou abaixo da superfície do solo 82 adjacenteà vala. A parede lateral do alojamento forma uma rampa de saída 84 naabertura inferior 78. A rampa 84 pode ser menor ou maior que a mostrada, epode também ser curva.
De volta para a porção superior da figura 3, uma roda decarregamento 86 é provida adjacente à abertura superior 58. A roda decarregamento fica posicionada no lado oposto das sementes 56 da escova 64de maneira tal que o caminho das sementes no disco leve as sementes parauma abertura de passagem 88 formada entre a roda de carregamento e asextremidades distais 74 das cerdas 70. A superfície inferior da roda decarregamento, voltada para o disco de semente 50, tem recessos 90 formadosnela. Os recessos 90 recebem agitadores de semente 92 que se projetam apartir do disco de semente 50. Os agitadores móveis, pelo encaixe nosrecessos na roda de carregamento, colocam a roda de carregamento em umarotação no sentido anti-horário.
A semente é capturada pelo aparelho de distribuição 28 pararemover a semente do dosador de semente. A semente move-se então peloaparelho de distribuição para o ponto de descarga de semente, onde a sementeé descarregada do alojamento na vala de semente. Do dosador de sementepara a descarga, a semente é aprisionada pelas cerdas da escova e pela paredelateral 53 do alojamento. O movimento da semente da abertura superior 58para a abertura inferior 78 é controlado pelo aparelho de distribuição,mantendo assim o espaçamento de semente umas em relação às outras. Umacelerômetro 120 é anexado no alojamento ou colocado em qualquer lugar naunidade de fileira 16 para medir a aceleração do aparelho de distribuição.Uma vez que a semente é aprisionada nas cerdas da escova à medida que elamove-se para a abertura inferior, a medição da aceleração da unidade defileira ou alojamento será a aceleração da própria semente. Detalhesadicionais do aparelho de distribuição, bem como das variações no arranjo doaparelho de distribuição e na orientação do aparelho de distribuição naunidade de fileira e com relação ao dosador de semente estão mostrados nopedido de patente Estados Unidos número 12/364.010, depositado em 2 defevereiro de 2009 e aqui incorporado pela referência.
Como mostrado na figura 3, a parede lateral 53 é divididapelas aberturas superior e inferior 58, 78 em dois segmentos, 53a e 53b. Osegmento 53a fica entre as aberturas superior e inferior na direção dedeslocamento da correia, enquanto o segmento 53b fica entre as aberturasinferior e superior na direção de deslocamento da correia. São as folgas naparede lateral 53 que formam as aberturas superior e inferior. Entretanto,deve-se entender, que o aparelho de distribuição funcionará sem o segmento53b da parede lateral. E somente o segmento 53a que funciona junto com ascerdas da correia para distribuir a semente do dosador na vala de semente.Assim, o termo "abertura superior" deve ser interpretado como uma áreaaberta antes do segmento da parede lateral 53a na direção de deslocamento dacorreia, e o termo "abertura inferior" deve significar uma área aberta depoisdo segmento da parede lateral 53 a na direção de deslocamento da correia. Ostermos "dianteiro", "traseiro" e "lateral" usados com relação às porções daparede do alojamento são usados somente para diferenciar porções de paredee não são usados para descrever suas localizações relativas.
Um sensor de semente 102 fica disposto na parede lateral 53a.O sensor de semente tem duas porções, um emissor 104 e um receptor 106. Oemissor emite radiação eletromagnética, por exemplo, luz, uma porção daqual é refletida no receptor. Em uma modalidade preferida da parede 53a tempelo menos uma porção é transparente ou translúcida para permitir queradiação eletromagnética atravesse. Alternativamente, como mostrado nafigura 4, a parede lateral 53a pode ter uma abertura nela na qual a lente dosensor 108 fica assentada de maneira que o sensor forme uma continuaçãosuave da superfície interior 76 da parede lateral 53 a. E importante que asuperfície interior 76 forneça uma superfície lisa para a semente 56 deslocarao longo dela, e não formar nas interrupções, que pode danificar a semente ouo tegumento da semente.
Durante operação, com as cerdas da escova 70 passando pelosensor, a maior parte da radiação do emissor 104 é absorvida nas cerdas daescova e não é refletida no receptor 106. Em decorrência disto, sem umasemente, o ruído de fundo recebido pelo receptor 106 é relativamente baixo.
Ao contrário, quando semente 56 passa pelo sensor, a radiaçãoeletromagnética refletida é muito mais alta do que o ruído de fundo,produzindo um grande pico no sinal. Isto está mostrado no gráfico da figura 5,com os picos grandes 112 em relação ao ruído de fundo 110. A grande relaçãosinal para ruído é um resultado das cerdas da escova absorverem, e nãorefletirem, a radiação, e também pelas cerdas da escova reterem a semente deencontro à superfície interior 76 das parede lateral 53, de maneira tal que assementes passam imediatamente na frente do sensor 102. Isto é o contrário deum tubo de semente convencional, onde a semente pode passar pelo sensorem qualquer localização no interior do tubo de semente.
O uso do elemento móvel 64 produz igualmente outrosbenefícios na detecção de semente. A presença das cerdas 70 no aparelho dedistribuição impede que a luz entre no aparelho de distribuição pela aberturainferior 78. Além do mais, sujeira e outros detritos não podem ser arrastadospara o aparelho de distribuição pelo vácuo usado no dosador de semente,como ocorre normalmente com tubos de semente usados atualmente. Istopermite que o sensor de semente fique localizado bem abaixo no alojamento,próximo da abertura inferior. Entretanto, em virtude de semente ser carregadapelo elemento móvel 64 através do aparelho de distribuição, o espaçamentoentre sementes adjacentes é controlado e mantido à medida que as sementesmovem-se da abertura superior para a abertura de descarga. Isto permite que osensor de semente 102 fique localizado em qualquer lugar ao longo docaminho das sementes entre as aberturas superior e inferior, já que não háoportunidade para o caminho da semente mudar com o movimento da unidadede fileira.
O receptor 106, mostrado na figura 6, pode ser equipado comuma pluralidade de elementos receptores fotossensores 116 espaçadoslateralmente ao longo da largura da parede 53a. Isto pode permitir que umsensor 102 não somente detecte uma semente, mas também detecte alocalização lateral da semente no aparelho de distribuição, ou seja, a posiçãoda semente em relação às paredes dianteira e traseira 49, 51. Esta informaçãoda posição lateral pode ser usada na determinação de uma posição final dasemente na vala de semente.
O sensor é montado na parede lateral por qualquer de umavariedade de meios. O sensor pode ser grampeado no alojamento, aparafusadonele, preso por laços de plástico, presos em estruturas de suporte formadas noalojamento, etc. Além do mais, a parede lateral pode ser feita de um material,tal como resina plástica, que permite que o sensor opere através da paredelateral, ou a parede lateral pode ser formada com uma abertura nela na qual osensor fica posicionado. O termo "montado em" na forma aqui usada nasreivindicações deve ser interpretado de maneira ampla de forma a incluirtodas as formas citadas.
O elemento móvel do sistema de distribuição foi descrito comouma correia de escova com cerdas. Em um sentido abrangente, as cerdasformam uma periferia externa de superfícies de desunião contíguas queencaixam e prendem a semente. Embora as cerdas da escova sejam amodalidade preferida, e podem ser naturais ou sintéticas, outros tipos dematerial podem ser usados para pegar a semente, tais como almofada deespuma, almofada de espuma expandida, almofada de malha ou almofada defibra, etc.
Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparenteque várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção,definido nas reivindicações anexas.
Claims (8)
1. Aparelho de distribuição de semente para uso com umdosador de semente, o aparelho de distribuição de semente recebendoseqüencialmente sementes descarregadas individualmente do dosador desemente, caracterizado pelo fato de que o aparelho de distribuição de sementecompreende:um alojamento com uma abertura superior para recebersemente do dosador de semente, uma abertura inferior pela qual semente édescarregada e uma parede com uma superfície interior que se estende entreas aberturas superior e inferior;um elemento móvel que encaixa semente e que movimenta asemente ao longo da superfície interior da parede para transferir semente paraa abertura inferior; eum sensor de semente montado na parede do alojamento aolongo da qual a semente move-se para detectar a passagem de semente atravésdo alojamento e produzir um sinal de saída em resposta a isto.
2. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor tem uma porção deemissão que emite radiação eletromagnética e uma porção de recepção querecebe pelo menos uma porção da radiação eletromagnética e produz um sinalde saída em proporção à quantidade de radiação recebida e à radiaçãoeletromagnética que atravessa a parede.
3. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parede tem porções deparede dianteira e traseira espaçadas com uma porção de parede lateral deconexão com uma semente que se move ao longo da superfície interior daporção da parede lateral, tanto a porção de emissão quanto de recepção dosensor montadas na porção da parede lateral.
4. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parede tem porções dianteirae traseira espaçadas com uma porção de parede lateral de conexão com asemente movendo-se ao longo da superfície interior da porção da paredelateral com a porção de emissão do sensor e a porção de recepção do sensorsendo montadas opostas uma à outra nas porções de parede dianteira etraseira, adjacentes à porção da parede lateral.
5. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da porção deemissão e da porção de recepção do sensor fica posicionada em uma aberturana parede do alojamento.
6. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção de recepção do sensortem uma pluralidade de elemento de recepção para localizar a posição de umasemente passante lateralmente no alojamento.
7. Aparelho de distribuição de semente, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteum acelerômetro para medir aceleração da parede do aparelho e assim aaceleração da semente que se move ao longo da superfície interior da parede.
8. Método de distribuir semente a partir de um dosador desemente para o solo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:receber semente do dosador de semente em um alojamento quetem uma parede com uma superfície interior;mover a semente sobre a superfície interior, enquanto encaixaa superfície interior;com um sensor montado na parede, detectar a passagem desemente ao longo da parede; edescarregar a semente do alojamento.
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