BRPI1106191B1

BRPI1106191B1 - Veiculo coletor de amostras de solo

Info

Publication number: BRPI1106191B1
Application number: BRPI1106191-0A
Authority: BR
Inventors: Maurício Howe; Armin Howe; Márcio Howe
Original assignee: Maurício Howe
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2020-06-02
Also published as: BRPI1106191A2

Abstract

veículo coletor de amostras de solo, especificamente se referindo a um veículo independente, autopropelido por motor a combustão (1) e comandado por operador, contendo uma estrutura posterior em forma de quadro (16), onde estão adequadamente alinhados os carros porta-brocas (37); sendo ditos porta-brocas acionados por intermédio de respectivos motores hidráulicos de giro de brocas (9) e avança (8) dos carros, onde as amostras obtidas pelas brocas são armazenadas em cilindros (25) que são retirados para posterior análise do material amostrado.

Description

VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO

CAMPO TÉCNICO [001] seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um amostrador de solo, especificamente se referindo a um veículo independente, autopropelido por motor a combustão e comandado por operador, contendo uma estrutura posterior em forma de quadro, onde estão adequadamente alinhados os carros porta-brocas; sendo ditos porta-brocas acionados por intermédio de respectivos motores hidráulicos de giro das brocas e avanço dos carros, onde as amostra obtidas pelas brocas são armazenadas em cilindros que são retirados para posterior análise do material amostrado.

ESTADO DA ARTE [002] Sabe-se da arte prévia que a amostragem do solo é a primeira e principal etapa de um programa de avaliação da fertilidade do solo, pois é com base na análise química da amostra do solo que se realiza a interpretação e que são definidas as doses de corretivos e de adubos, empregados na agricultura de precisão. Também se utiliza a amostragem para conhecer o tipo de solo e determinar contaminações.

[003] Uma amostragem mal realizada não pode ser corrigida em laboratório, gerando resultados que não refletem a verdadeira situação do solo, onde foi colhida a amostra. Assim, uma amostragem inadequada do solo resulta em uma análise inexata e em uma interpretação e recomendação erradas, podendo causar graves prejuízos econômicos ao produtor e danos ao meio ambiente.

[004] Uma amostragem criteriosa requer a observação não só do sistema agropecuário em uso, mas também de princípios relacionados com a

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 18/31

I 8 seleção da área para amostragem e com a coleta das amostras.

[005] São conhecidos amostradores manual de solo que compreendem trados caladores para aplicações ambientais, agrícolas e de estudo de solo. Um exemplo de amostrador de solo desse tipo é descrito no BR 0.102.919-3 (2001) e BR 0.604.558-8 (2006).

[006] Também fazem parte da arte, os amostradores de solo montados em veículos, um exemplo disso é o veículo robótico amostrados de solo descrito no US 2003I0112152.

[007] Outro tipo de veículo amostrador de solo se constitui em um quadriciclo tipo caiador hidráulico mecanizado com caixa coletora, revelado no BR 0.802.925-3 (2008), destinado atender as necessidades de georreferenciamento de pontos de coleta de solo para realização de agricultura de precisão.

[008] Patentes citadas: US 3,833,071; US 5,394,949; US 5,887,481; US 6,608,672 e US 7,575,069.

DISCUSSÃO [009] O veículo coletor de amostras proposto é destinado às soluções do campo, sendo movimentado através de um motor de combustão interna e por um circuito hidráulico. Este circuito hidráulico é acionado por intermédio de uma bomba hidráulica, que pode ser de um corpo ou mais, variando conforme aplicação do veículo, com ligações através de mangueiras até um comando ou mais, com vários corpos de trabalho, onde se é direcionado o óleo hidráulico para determinada função. Dos corpos do comando há ligações por mangueiras hidráulicas a motores e cilindros que fazem a movimentação do veículo e de seus acessórios, podendo dito veículo ser tracionado em uma roda ou até nas quatro rodas. O óleo

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 19/31

I 8 empregado no circuito hidráulico retorna para um reservatório de óleo através de mangueiras hidráulicas, e do reservatório para a bomba hidráulica seguindo seu ciclo de funcionamento. Este sistema será interligado com o próprio sistema hidráulico que movimentará o veículo, usando a mesma bomba, reservatório de óleo e comandos hidráulico existentes, sendo somente adicionado corpos no comando para uso dos acessórios.

[0010] Entre seus acessórios, está um sistema para coleta de solo destinado a análise de matérias química, físicas, minerais, orgânicas etc., dotado de um motor hidráulico que atua no movimento de subir e descer a broca, através de um sistema de cabo de aço ou de corrente, introduzindo a broca no solo e fazendo a coleta deste. É dotado de um motor hidráulico com função de fazer a broca girar quando ele penetrar no solo, fazendo com que a terra extraída do solo seja coletada um recipiente.

[0011] O amostrador de solo tem também a opção de fazer vários furos em determinadas distâncias no solo, pode se ter um magazine giratório ou também magazine que estará na horizontal, que terá a capacidade de uma broca até dez brocas, onde o veículo faz várias coletas em determinado lugar. Pode usar distâncias de coleta variadas, sem haver mistura de terras coletadas em variados locais e profundidade.

[0012] O veículo também pode receber outros assessórios, como um penetrômetro, destinado também a análise de compactação do solo, assim como também acessórios já existentes no mercado, como roçadeiras hidráulicas e outros implementos que poderão ser usados com sistema hidráulico próprio para movimentar seus acessórios.

RELAÇÃO DAS FIGURAS [0013] A caracterização do presente documento para patente de

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 20/31

I 8 invenção é feita por meio de desenhos representativos da disposição construtiva aplicada em amostrador de solo, de tal modo que o equipamento possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[0014] A partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde dita numeração esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.

[0015] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

[0016] Neste caso tem-se que

- a figura 1 ilustra uma perspectiva com ênfase à vista frontal do amostrador de solo;

- a figura 2 ilustra outra perspectiva do amostrador de solo com ênfase à vista posterior;

- a figura 3 mostra a vista ortogonal posterior da estrutura posterior em forma de quadro, onde estão os porta-brocas; e

- a figura 4 mostra a vista ortogonal frontal dos porta-brocas. DESCRIÇÃO [0017] O veículo proposto tem suspensão independente (33) nas quatro rodas, é suportado por pneus (34), contém controle de frenagem e aceleração por intermédio de válvula de deslocamento (35), onde o movimento de frente e ré é selecionado na central iHM (36), não possuindo

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 21/31

I 8 pedais, podendo ser operado somente com uma mão, inclusive por deficientes físicos. Dito veículo é movimentado por um circuito hidráulico que entra em funcionamento quando o motor (1) é acionado fazendo o fluido hidráulico circular pelo sistema; acionando também uma bomba hidráulica (3), ligada através da transmissão que manda o óleo hidráulico armazenado em um reservatório (4) para os comandos eletro-hidráulicos (6 e 18); e direciona o óleo para os motores (14) que fazem a movimentação do veículo, para os motores hidráulicos (8) que fazem subir e descer cada uma das brocas para perfuração e coleta do solo; e ainda manda óleo para movimentar o motor de giro (9) das brocas para realizar o furo, sendo que, após estes direcionamentos, o óleo volta para o reservatório de óleo (4).

[0018] Dá-se a partida ao motor (1), onde automaticamente o circuito hidráulico entra em funcionamento fazendo o óleo circular. O veículo possui um sistema de “embreagem” que também funciona como freio (19). Operações que acontecem através de válvulas desenvolvidas para este fim, onde para se fazer funcionar se aciona o manete da válvula, podendo ser elétrica. Largando gradativamente o manete da “embreagem” o veículo entra em funcionamento. A mesma operação se faz para o veículo andar para frente e para trás, mudando somente o sentido através de um botão na IHM que aciona a bobina do comando para frente e para trás. Quando o pedal da embreagem não está acionado, o veículo fica freado. O funcionamento da broca do coletor do solo, também é feito pelas bobinas do comando. Na central IHM são selecionadas as funções de deslocamento e furação das brocas, onde ela interage com as bobinas eletro-hidráulicas do comando, executando as funções, independente do operador.

[0019] O carro porta-broca (16) consiste em uma estrutura traseira

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 22/31

I 8 ao veículo, onde estão montados os carros (20, 21 e 22) em chassis (37) que contém as brocas (23), sendo estas acionadas individualmente pelos motores (8) de subida e descida, por intermédio de correntes que fazem o movimento vertical de deslocamento de profundidade das brocas e pelos motores (9) de giro das mesmas, sendo esses motores (9) assistidos, cada um deles, por uma válvula de retenção dupla pilotada (32). Cada um dos carros (20, 21 e 22) contém um cilindro hidráulico do patola (24) que realiza o movimento de encontro dos copos de amostra (25) com a superfície do solo, independente da altura que a mesma se encontrar do chassi da máquina.

[0020] O movimento de descida da patola (24) até o chão é determinado por um pressóstato ligado na linha de pressão, que por diferencial de pressão desliga a bobina do comando quando a patola encosta no chão e manda parar a descida. Então, entra em funcionamento cada um dos motores (8) que fazem os respectivos carros (20, 21 e 22) descerem até a profundidade escolhida, que é determinada quando cada um dos carros (20, 21 e 22) encosta na haste guia da patola (19). Também por diferença de pressão, um pressóstato desliga a bobina de descida e manda retornar à posição antiga, entrando a segunda e terceira broca no mesmo furo sucessivamente.

[0021] Toda vez que cada um dos carros (20, 21 e 22) retoma o ponto vertical superior, o cilindro (39) avança com o chassi (40) até a chapa (41) final de curso parar sobre o sensor fim de curso (42), até realizar as três furações nas profundidades determinadas usando o mesmo furo, e voltar à posição inicial para a próxima amostragem.

[0022] O veículo é dotado de dois para-choques (26 e 27), possui volante (28) acionado pela direção hidrostática (11) que atua no cilindro

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 23/31

I 8 hidráulico de direção (30) e controla a barra de direção (36).

[0023] O operador usa de habitáculo o banco (31), dotado giro de 90° para ambos os lados, que permite retirar as amostras dos cilindros no final da operação.

[0024] Quando o veículo for dotado de um motor de combustão (1) interna se utiliza o reservatório (38) de combustível, sendo que referido motor transfere e energia em rotação para suprir o trabalho da bomba hidráulica dupla (3). A bomba (3) succiona o óleo do reservatório (4), passa por uma válvula reguladora de fluxo (5) que determina a vazão adequada, e manda óleo para o comando (18), para possibilitar avanços mais lentos ou mais rápidos do motor de avanço (8), que é assistido pela válvula contrabalanço dupla pilotada (7), isso para que se obtenha o máximo de rendimento do conjunto em diferentes durezas do solo. Deste comando (18) se direciona o óleo para os três motores de avanço (8), para o cilindro seleção de brocas (17), que fica fixo em uma extremidade no chassi (16) e para a unidade hidrostática (11) que aciona o cilindro hidráulico de direção (30) para efetuar o movimento de direção das rodas. O outro corpo da bomba (3) manda óleo para o comando eletro-hidráulico (6), acionando os três cilindros hidráulicos patola (24) são controlados. O movimento de descida da patola (24) até o chão é determinado por um pressóstato ligado na linha de pressão, que por diferencial de pressão desliga a bobina do comando quando a patola encosta no chão, inclusive dos motores (8) que se por ventura no movimento de descida encontrar uma pedra no solo, aborta a operação evitando que quebre a broca. Pelo comando (6) são acionados os três motores (9) de giro da broca que desligam junto com os motores de avanço (8), o último corpo do comando (6) é acionado pela central IHM (36) que manda óleo para a

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 24/31

I 8 válvula (35) para executar o deslocamento do veículo.

Claims

REIVINDICAÇÕES:

1- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, se referindo a um veículo independente, autopropelido por motor a combustão (1), contendo bateria (2) e comandado por operador, caracterizado pelo fato de conter uma estrutura posterior em forma de quadro (16), onde estão adequadamente alinhados os carros porta-brocas (37); sendo ditos porta-brocas acionados por intermédio de respectivos motores hidráulicos de giro das brocas (9) e avanço (8) dos carros, onde as amostra obtidas pelas brocas são armazenadas em cilindros (25) que são retirados para posterior análise do material amostrado.
2- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 1 compreendendo um veículo com suspensão independente (33) nas quatro rodas, suportado por pneus (34), não possuindo pedais, podendo ser operado somente com uma mão; caracterizado pelo fato de conter controle de frenagem e aceleração por intermédio de válvula de deslocamento (35), onde o movimento de frente e ré é selecionado na central de controle (36), contendo circuito hidráulico que entra em funcionamento quando o motor (1) é acionado; acionando também uma bomba hidráulica (3), ligada através da transmissão que manda o óleo hidráulico armazenado em um reservatório (4) para os comandos eletro-hidráulicos (6 e 18); e direciona o óleo para os motores (14), para os motores hidráulicos (8) para perfuração e coleta do solo; e ainda manda óleo para movimentar o motor de giro (9) das brocas para realizar o furo.
3- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 1 e caracterizado pelo carro porta-broca (16) consistir em uma estrutura traseira ao veículo, onde estão montados os carros (20, 21 e 22) em chassis (37) que contém as brocas (23); sendo estas acionadas individualmente pelos motores (8) de subida e descida, por intermédio de correntes que fazem o movimento vertical de deslocamento de profundidade das brocas e pelos motores (9) de giro das mesmas, sendo esses motores (9) assistidos, cada um deles, por uma válvula de retenção dupla pilotada (32).

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 26/31

2 I 3
4- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 3 e caracterizado pelo fato de cada um dos carros (20, 21 e 22) conter um cilindro hidráulico do patola (24) que realiza o movimento de encontro dos copos de amostra (25) com a superfície do solo, independente da altura que a mesma se encontrar do chassi da máquina.
5- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 4 e caracterizado pelo fato do movimento de descida da patola (24) até o chão ser determinado por um pressóstato ligado à linha de pressão; onde o mesmo dispositivo de pressóstato também é aplicado no circuito que aciona os motores (8).
6- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com as reivindicações 3, 4 e 5, e caracterizado pelo fato dos motores (8) que fazem os respectivos carros (20, 21 e 22) descerem até a profundidade escolhida, que é determinada quando cada um dos carros (20, 21 e 22) encosta na haste guia da patola (19), serem acionados quando a patola encostar no chão.
7- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 5 e caracterizado pelo pressóstato desligar a bobina de descida e manda retornar à posição antiga, entrando a segunda e terceira broca no mesmo furo sucessivamente.
8- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 1 e caracterizado pelo fato de utilizar reservatório (38) de combustível, quando o veículo for dotado de um motor de combustão (1) interna, movimentando a bomba hidráulica dupla (3), ligada a um reservatório de óleo (4), passando esse óleo por uma válvula reguladora de fluxo (5); contendo um comando (18) para possibilitar avanços mais lentos ou mais rápidos do motor de avanço (8), que é assistido pela válvula contrabalanço dupla pilotada (7).
9- VEÍCULO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO, de acordo com a reivindicação 8 e caracterizado pelo deste comando (18) direcionar o óleo para os três motores de avanço (8), para o cilindro seleção de brocas (17), que fica fixo em

Petição 870190123061, de 25/11/2019, pág. 27/31

3 I 3 uma extremidade no chassi (16) e para a unidade hidrostática (11) que aciona o cilindro hidráulico de direção (30) para efetuar o movimento de direção das rodas.