BRPI1106776A2

BRPI1106776A2 - mecanismo de direÇço, e, mÁquina mecÂnica

Info

Publication number: BRPI1106776A2
Application number: BRPI1106776-4A
Authority: BR
Inventors: Michael L Hinds
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-06-11
Also published as: CN102523832A; AU2011247838B2; CN102523832B; AU2011247838A1; BRPI1106776B1; US8387998B2; US20120112428A1

Abstract

MECANISMO DE DIREÇçO,E,MÁQUINA MECÂNICA.é descrito um mecanismo de direção para uma colheitadeira de cana de açúar com seções da armção dianteira pivô e um conjunto despontador pivô para manobralidade.O mecanismo de direção inclui braços entendendo-se das respectiovas seções da armação e do conjunto despomtador.Articulações de direção interconectam a pivô excêntrica entre o braço de direção de despontador e as articulções é provida para acomodar a mudança no raio.Acionadores conectam nas articulações para prover movimento dos braços da direção.

Description

"MECANISMO DE DIREÇÃO, Ε, MÁQUINA MECÂNICA" CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a mecanismos de direção para máquinas mecânicas e, mais particularmente, a colheitadeiras de cana de açúcar.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Colheitadeira de cana de açúcar tem ampla aplicação em todo o mundo na colheita mecanizada de cana de açúcar. Em muitas aplicações, a fazenda de cana de açúcar é de tamanho relativamente pequeno, particularmente no terceiro mundo. Com uma pequena área como esta e colheita estritamente espaçadas, a manobrabilidade da colheitadeira de cana de açúcar nas extremidades da fileira torna-se particularmente importante. Esta manobrabilidade torna-se ainda mais crítica pelo uso de um mecanismo despontador que estende-se substancialmente da armação principal da colheitadeira para frente abaixo na fileira para cortar o ponteiro da cana de açúcar em um comprimento apropriado para permitir subsequente corte e processamento do talo. Em virtude de o mecanismo despontador estender-se significativamente além da frente da colheitadeira, a manobrabilidade de colheitadeiras de cana de açúcar da tecnologia anterior com lanças despontadoras fixas é extremamente limitada.

Foi proposto ter uma colheitadeira de cana de açúcar com um mecanismo despontador que pivota com divisores de colheita adjacentes para proporcionar manobrabilidade significativamente melhorada quando se aproxima do início de uma fileira de colheita. Isto mostrou-se significativamente vantajoso em pedaços de terra de cana de açúcar de poucos acres e aumenta significativamente a utilidade e uso da colheitadeira de cana de açúcar. Tal mecanismo inclui um único acionador montado na seção externa da colheitadeira para acionar as alavancas pivô para o mecanismo despontador e seções da armação do divisor de colheita. Este arranjo proporciona pivotagem efetiva do mecanismo, mas tem uma diferença na força aplicada dependendo da direção do giro por causa da área superficial diferencial no acionador hidráulico usado para acionar tais dispositivos. Além disso, o acionador está em uma seção externa que poderia ser exposta ao material de colheita.

Portanto, o que é necessário na tecnologia é um mecanismo que forneça direção uniforme, força e proteção dos elementos de direção. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma forma, a invenção inclui um mecanismo de direção para primeiro e segundo componentes pivotante externos e um componente pivotante central de uma máquina mecânica móvel. O mecanismo de direção inclui primeiro e segundo braços de direção estendendo-se a partir do primeiro e segundo componentes pivotante de forma que o movimento da extremidade dos braços de direção faça com que o primeiro e segundo componentes pivotem. Um braço de direção central estende-se a partir do componente pivotante central de forma que o movimento da extremidade do braço de direção central faça com que o componente central pivote. Primeira e segunda articulações interconectam a pivô com as extremidades do primeiro e segundo braços de direção para prover pivotagem da junta do primeiro e segundo braços de direção. O primeiro e segundo acionadores interconectam com as articulações para prover deslocamento e movimento pivô do primeiro e segundo braços de direção. Uma conexão pivô é provida na extremidade do braço de direção central entre a primeira e segunda articulações no seu ponto médio, esta conexão acomodando uma mudança de raio com a pivotagem do braço de direção central.

A invenção, em uma outra forma, inclui uma máquina mecânica móvel com seções pivô externas e um componente montado centralmente. Um mecanismo de direção para a máquina mecânica inclui primeiro e segundo braços de direção estendendo-se a partir do primeiro e segundo componentes pivotante de forma que o movimento da extremidade dos braços de direção faça com que o primeiro e segundo componentes pivotem. Um braço de direção central estende-se do componente pivotante central de forma que o movimento da extremidade do braço de direção central faça com que o componente central pivote. Primeira e segunda articulações interconectam a pivô com as extremidades do primeiro e segundo braços de direção para prover pivotagem da junta do primeiro e segundo braços de direção. Primeiro e segundo acionadores, respectivamente, interconectam com a primeira e segunda articulações para prover movimento pivô. Uma conexão pivô é provida na extremidade do braço de direção central entre a primeira e segunda articulações no seu ponto médio, a conexão acomodando uma mudança no raio com a pivotagem do braço de direção central.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Os recursos de vantagens supramencionados desta invenção, bem como outros mais, e a maneira de alcançá-los ficarão mais aparentes e a invenção será mais bem entendida pela referência à descrição seguinte de uma modalidade da invenção considerada em conjunto com os desenhos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma colheitadeira de cana de açúcar com um mecanismo de direção incorporando a presente invenção;

A figura 2 é uma vista elevacional fragmentada do mecanismo de direção da figura 1 mostrando os componentes em uma posição direta à frente;

A figura 3 é uma vista lateral feita nas linhas 3-3 da figura 2;

A figura 4 é uma vista elevacional fragmentada do mecanismo de direção da figura 2 em uma posição indicando uma volta à esquerda; e

A figura 5 é um detalhe expandido de uma interconexão excêntrica entre componentes do mecanismo de direção das figuras 2, 3 e 4. Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes nas diversas vistas. A exemplificação apresentada aqui ilustra uma modalidade da invenção e tal exemplificação não deve ser interpretada de maneira nenhuma como limitação do escopo da invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Referindo-se agora à figura 1, está mostrada uma colheitadeira picadora de cana de açúcar 10, aqui representada como uma colheitadeira picadora com pneumáticos de borracha. A colheitadeira 10 inclui uma armação principal 12 suportada em um par de rodas de acionamento traseiras 14 e um par de rodas dianteiras de direção 16, somente uma das quais está mostrada. Uma cabine do operador 20 fica localizada em um local à frente central da armação 12, e localizado detrás da cabine 20 fica um motor (não visível) que fornece potência para acionar as rodas 14 e outros componentes acionados da colheitadeira 10.

A cabine 20 dá a um operador assentado ou em talo um ponto de vantagem para visualizar a operação do equipamento montado na frente incluindo um mecanismo despontador 22 montado na armação 12 entre conjuntos divisores de colheita do lado direito e esquerdo 16 da colheitadeira 10, de maneira a ficar em lados opostos de uma linha de centro longitudinal da colheitadeira, estão unidades de corte de base direita e esquerda 28, somente uma das quais está mostrada, com lâminas de corte localizadas de maneira a se sobreporem no meio da colheitadeira 10.

Assim, durante operação, os conjuntos divisores de colheita 24 se acavalam em uma fileira de talos de cana que passam por baixo da armação 12 e são arrancados do terreno pelas unidades de corte de base 28. As unidades de corte de base 28 entregam talos na traseira a um conjunto de rolos de alimentação (não mostrados) que transporta os talos de cana para um conjunto picador 32 localizado entre as rodas traseiras 14, e a uma altura acima delas. O conjunto picador 32 corta os talos de cana em comprimentos denominados tarugos que são alimentados em um conjunto extrator primário 34 que opera para limpar material indesejado tais como folhas e outros pedaços de colheita dos tarugos. Os tarugos então passam para um conjunto elevador de carregamento 36 para um conjunto extrator secundário 38 que age para extrair mais folhas secas dos tarugos dos tarugos à medida que eles são transferidos para um vagão, ou similares, que é puxado lateralmente na colheitadeira 10.

O mecanismo despontador 22 inclui uma cabeça de coleta e corte 40 que é mantida em uma atitude de nivelamento ao ser montado na armação 12 por uma lança incluindo braços paralelos superior e inferior 42 e 44, respectivamente. As extremidades traseiras dos braços 42 e 44 são respectivamente acopladas a pivô em uma armação oscilante 46 incluindo um elemento tubular 48 montado para oscilação em torno de um eixo vertical definido por um montante de suporte cilíndrico 50 que é fixo em um local central da armação principal 12 logo abaixo de uma região inferior da cabine 20. Um acionador da lança extensível e retrátil 51 é acoplado entre a armação articulada 46 e o braço inferior 44 e é operável para controlar a altura operacional da cabeça de corte 40.

A armação principal 12 inclui elementos dos lados direito e esquerdo 56, em cujas extremidades dianteiras seções da armação dianteira direita e esquerda 58 acopladas pelos conjuntos pivô direito e esquerdo 62, dos quais somente os detalhes do conjunto pivô do lado direito 62 estão mostrados, entendendo-se que o conjunto pivô do lado esquerdo é similar. Os conjuntos pivô do lado direito e esquerdo 62 incluem os respectivos receptáculos tubulares cilíndricos verticais 66 formando as extremidades dianteiras dos elementos laterais 56, e os respectivos pinos ou pilares pivô (não mostrados), respectivamente, recebidos para pivotagem dentro dos receptáculos 66 e fixos nas extremidades traseiras dos elementos da armação horizontais superior e inferior 72, 70, respectivamente, das seções da armação dianteira do lado direito e esquerdo 58. As rodas dianteiras 16 são montadas nos respectivos eixos carregados pelas seções da armação dianteira 58 da armação principal 12. Também montados nas seções da armação dianteira 58 estão os conjuntos divisores de colheita do lado direito e esquerdo 24.

De acordo com a presente invenção, um mecanismo de direção, indicado no geral pelo caractere de referência 78 na figura 1, e mostrado com detalhes nas figuras 2-5, é provido para dirigir simultaneamente as seções da armação 58 e o conjunto despontador 22. Como mostrado nas figuras 2 e 3, um braço de direção da roda direita 74 é fixo no ponteiro do receptáculo tubular direito 66. Um braço de direção da roda esquerda 76 é fixo no ponteiro do receptáculo tubular esquerdo 66 na frente do elemento lateral da armação dianteira esquerda 56. Um braço de direção do conjunto despontador 80 é fixo no elemento tubular 48 do conjunto despontador 22.

Os braços de direção 74, 76 e 80 têm cada qual extremidades externas com aberturas circulares 82, 84 e 86, respectivamente. Um par de articulações 88 é conectado a pivô nos braços de direção 74 e 76 em seus lados opostos por pinos 90 e 92, respectivamente, para prover pivotagem simultânea entre os braços de direção 74 e 76. Além do mais, como mostrado particularmente na figura 3, as articulações 88 estendem-se sobre faces opostas do braço de direção 80 de maneira a prensá-lo entre elas no ponto médio das articulações 88. Uma conexão pivô 94 é provida entre o braço de direção ensanduichado 80 e as articulações 88. A conexão pivô 94 está mostrada na figura 5 em detalhes expandidos. A conexão pivô 94 inclui uma seção cilíndrica 96 estendendo-se através de furos circulares correspondentes nas articulações 88. Uma seção cilíndrica central 98 é recebida na abertura 86 no braço de direção 80 de maneira a prover movimento excêntrico entre o eixo da abertura circular 86 e o eixo central relativo das aberturas nas articulações 88, como será descrito a seguir. A fim de pivotar os respectivos braços de direção, primeiro e segundo acionadores 100 e 102 são providos. Esses acionadores estão ilustrados como acionadores hidráulicos. Entretanto, outras formas podem ser empregadas, quando apropriadas. Os acionadores 100 e 102 são conectados a pivô na armação por meio de conexões pinadas 104 e 106, respectivamente. Os acionadores 100 e 102 têm hastes de atuação 108 e 110 que são conectadas a pivô nas articulações 88 em conexões pinadas 112 e 114, respectivamente. Conexões de pino 112 e 114 são nas bossas salientes 116 nas articulações 88 para prover folga apropriada para a haste de atuação. Como ilustrado, as articulações 88 são duplicadas uma da outra com a articulação superior com a bossa 116 voltada para cima e articulação inferior com a bossa 116 voltada para baixo. Isto permite economias na fabricação dos componentes.

Os acionadores 100 e 102 são conectados a um sistema de controle hidráulico do operador apropriado de maneira a prover movimento simultâneo das extremidades dos braços de direção 74, 76 e 80 e dirigir a colheitadeira de cana de açúcar de uma maneira que o mecanismo despontador e as armações dianteiras pivotem à medida que a colheitadeira de cana de açúcar é virada, de maneira a proporcionar maior manobrabilidade. Os acionadores 100 e 102 agem de uma maneira que a força hidráulica entre as voltas do lado esquerdo e direito seja equilibrada de maneira a proporcionar uma transição mais suave. Além do mais, os acionadores 100 e 102 são acoplados intimamente com os braços de direção 74, 76 e 80 e são internos na colheitadeira de cana de açúcar para eliminar exposição a plantas no campo.

Como mostrado na figura 4 ilustrando uma volta para a esquerda, cada das seções da armação direita e esquerda e da armação de oscilação 46 fornece um ângulo com relação à direção à frente da colheitadeira de cana de açúcar para trilhar adequadamente em torno do canto. Como fica evidente nas figuras 2 e 4, os braços de direção 74 e 76 são angulados para dentro para acomodar o raio de giro e o giro ilustrado é de dez graus, embora outras geometrias possam ser providas da maneira apropriada.

Em virtude de o braço de direção 80 sofrer uma mudança no raio em relação às articulações 88, a conexão pivô 94 acomoda a ligeira diferença no raio. A fim de que o movimento da conexão excêntrica 94 seja em uma direção radial do braço de direção 80, o braço de direção central 80 é angulado aproximadamente 1,12 graus quando as seções da armação 58 e armação de oscilação 46 forem apontadas na direção à frente, como mostrado na figura 2. A conexão excêntrica 94 é preferível em relação a outras formas de conexões flexíveis, uma vez que minimiza desgaste, embora outras conexões possam também ser empregadas.

Embora esta invenção tenha sido descrita com relação a pelo menos uma modalidade, a presente invenção pode ser adicionalmente modificada dentro do espírito e escopo desta revelação. Este pedido, portanto, visa cobrir qualquer variação, uso ou adaptação da invenção usando seus princípios gerais. Adicionalmente, este pedido visa cobrir tais desvios da presente revelação que se enquadrem na prática conhecida ou usual na tecnologia à qual esta invenção diz respeito e que se ficam nos limites das reivindicações anexas.

Claims

1. Mecanismo de direção para primeiro e segundo componentes pivotantes externos e um componente pivotante central de uma máquina mecânica móvel, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de direção compreende: primeiro e segundo braços de direção estendendo-se a partir dos ditos primeiro e segundo componentes pivotantes de maneira que o movimento das extremidades dos ditos braços de direção faça com que os ditos primeiro e segundo componentes pivotem; um braço de direção central estendendo-se a partir do dito componente pivotante central de forma que o movimento da extremidade do dito braço de direção central faça com que o dito componente central pivote; primeira e segunda articulações interconectadas a pivô nas extremidades dos ditos primeiro e segundo braços de direção para prover pivotagem de junta dos ditos primeiro e segundo braços de direção; primeiro e segundo acionadores respectivamente conectados nas ditas articulações adjacente à conexão com os ditos braços de direção para prover seu movimento pivô; e uma conexão pivô na extremidade do dito braço de direção central entre as ditas primeira e segunda articulações nos pontos médios dos mesmos, a dita conexão acomodando uma mudança no raio com a pivotagem do dito braço de direção central.

2. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas articulações são posicionadas em faces opostas dos ditos primeiro e segundo braços de direção e prensa o braço de direção central entre as ditas articulações.

3. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a conexão que acomoda uma mudança no raio é posicionada entre o braço de direção central e as ditas articulações.

4. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita conexão central compreende pinos circulares recebidos nas ditas articulações e uma seção circular central excêntrica recebida em um furo circular no dito braço de direção central.

5. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os ditos componentes são em uma posição direcionada para a frente, o dito braço de direção central é angulado em relação ao plano de seu componente associado.

6. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito ângulo é aproximadamente 1,12 graus.

7. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, quando os ditos primeiro e segundo componentes estão em uma posição direta à frente, os ditos braços de direção são angulados para dentro com relação ao plano dos ditos primeiro e segundo componentes.

8. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito ângulo é aproximadamente 10 graus.

9. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as primeira e segunda articulações são tipo chapa com uma seção estendida recebendo o dito acionador.

10. Mecanismo de direção, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as ditas articulações são idênticas e têm bossas para prover folga do acionador, as ditas articulações sendo transpostas uma em relação à outra para prover a folga.

11. Máquina mecânica, caracterizada pelo fato de que compreende: uma armação principal suportada em um par de rodas de acionamento traseiras e um par de rodas de direção dianteiras; um componente central montado a pivô na dita armação principal; um par de seções da armação pivô montado respectivamente nas extremidades dianteiras de lados opostos da armação principal, as ditas armações sendo pivotáveis com relação à dita armação principal; primeiro e segundo braços de direção estendendo-se das ditas primeira e segunda seções da armação de forma que o movimento da extremidade dos ditos braços de direção faça com que as ditas primeira e segunda seções da armação pivô pivotem; um braço de direção central estendendo-se a partir do dito componente pivotante central de forma que o movimento da extremidade do dito braço de direção central faça com que o dito componente central pivote; primeira e segunda articulações interconectadas a pivô nas extremidades dos ditos primeiro e segundo braços de direção para prover pivotagem de junta dos ditos primeiro e segundo braços de direção e das ditas seções da armação pivô; primeiro e segundo acionadores conectados na dita armação principal e respectivamente conectados nas extremidades das ditas primeira e segunda articulações; e uma conexão pivô na extremidade do dito braço de direção central entre as ditas primeira e segunda articulações nos seus pontos médios, a dita conexão acomodando uma mudança no raio com pivotagem do dito braço de direção central.

12. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a dita máquina mecânica é uma colheitadeira de cana de açúcar, o dito componente central é um conjunto despontador, e as ditas primeira e segunda armações pivô incluem uma função de dividir a colheita.

13. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as ditas articulações são em lados opostos dos ditos primeiro e segundo braços de direção e estendem-se transversalmente na dita máquina mecânica e prensando o dito braço de direção central entre elas.

14. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a conexão entre o dito braço de direção central e as ditas articulações compreende pinos recebidos em aberturas nas ditas articulações e uma seção circular central excêntrica recebida em um furo circular no dito braço de direção central para acomodar variações no raio.

15. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que, quando as ditas seções da armação pivô estão em uma direção direta à frente em relação à dita armação e o dito componente central está paralelo às ditas seções da armação pivô, o dito braço de direção central é angulado em relação ao plano do componente central.

16. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que os braços de direção conectados nas ditas primeira e segunda seções das armações pivô são anguladas para dentro 10 graus em relação ao plano das ditas seções da armação pivô.

17. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as ditas articulações são tipo chapa com seções estendidas recebendo os ditos acionadores.

18. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que as ditas articulações são idênticas e têm bossas para prover folga do acionador.

19. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que os ditos acionadores são acionadores hidráulicos.

20. Máquina mecânica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as ditas rodas de direção são suportadas pelas ditas seções da armação pivô para ser dirigidas pivotando as ditas seções da armação.