ES2205116T3 - Esparcidor con medicion de peso. - Google Patents
Esparcidor con medicion de peso.Info
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Abstract
UN DISPOSITIVO PARA DISEMINAR MATERIAL GRANULADO O EN POLVO, EN ESPECIAL FERTILIZANTE O HERBICIDA/PESTICIDA UTILIZADO EN AGRICULTURA, CUYO DISPOSITIVO COMPRENDE UN BASTIDOR TRANSPORTADO POR UN VEHICULO Y PROVISTO DE UN RECIPIENTE DE SUMINISTRO SOPORTADO POR EL VEHICULO PARA EL MATERIAL A DISEMINAR Y UN MECANISMO ESPARCIDOR CONECTADO AL VEHICULO, ESTANDO MONTADOS EL MECANISMO ESPARCIDOR Y EL RECIPIENTE DE SUMINISTRO SEPARADOS UNO DE OTRO EN EL BASTIDOR. HAY AL MENOS UN SENSOR QUE ACTUA ENTRE EL BASTIDOR Y EL RECIPIENTE DE SUMINISTRO PARA MEDIR EL PESO PROPIO Y EL DE LLENADO DEL RECIPIENTE DE SUMINISTRO, ESTANDO EL SENSOR O CADA SENSOR INCLUIDO EN UN CIRCUITO DE TRATAMIENTO Y VISUALIZACION DE LA SEÑAL, DE MANERA QUE EL PESO DEL RECIPIENTE DE SUMINISTRO Y EL DE LLENADO PUEDEN MEDIRSE DIRECTAMENTE SIN QUE INFLUYAN LAS FUERZAS DE REACCION DEL BASTIDOR, EL TRACTOR Y EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO.
Description
Espaciador con medición de peso.
El invento se refiere a un dispositivo para
diseminar material granular o en forma de polvo, en particular
fertilizante o herbicida/pesticida utilizado en agricultura,
comprendiendo dicho dispositivo un bastidor transportado por un
vehículo y que porta un contenedor de suministro para el material a
ser diseminado y un mecanismo para esparcir dicho material, en el
que se dispone al menos un sensor operativo entre la estructura y
el contenedor de suministro para medir el peso propio y el de la
carga del contenedor de suministro, en el que el o cada sensor está
incluido en un circuito de procesamiento de señal y
visualización.
Dispositivos del tipo descrito en el preámbulo y
descritos en el documento
EP-A-0537857 son usados para
esparcir, por ejemplo, fertilizante sobre la tierra tan
uniformemente como sea posible, cuya tierra es por supuesto no sólo
desigual sino que puede además seguir una pendiente. Sin embargo,
en las en sí conocidas mediciones en estos dispositivos, en los
cuales el peso del dispositivo se mide continuamente usando una
célula de carga en la suspensión de tres puntos del tractor
agrícola, ocurren mediciones irregulares debido a esta posición
inclinada que resulta de pendientes respectivamente del terreno
desigual resultante de la arada. Tales dispositivos son
relativamente pesados y están suspendidos a una gran distancia fuera
de la suspensión de tres puntos, lo cual tiene un efecto muy
adverso sobre las medidas.
El documento
EP-A-0407705 describe una máquina de
pesar para un tractor agrícola.
El invento tiene por objeto proporcionar un
dispositivo con el cual son obviados los inconvenientes
anteriormente mencionados.
El dispositivo de acuerdo con el invento se
distingue porque el o cada sensor de peso está dispuesto
directamente bajo el contenedor de suministro que está montado
separadamente del mecanismo de esparcimiento.
Ya que ahora el o cada sensor de peso está
dispuesto directamente bajo el contenedor de suministro, que está
montado separadamente del mecanismo de esparcimiento, y por lo tanto
mide continuamente sólo el propio peso y el peso de la carga del
contenedor de suministro, los problemas como los referidos
anteriormente son en gran parte evitados. No hay en cualquier caso
brazo de reacción que cause una variación incrementada en las
medidas cuando se conduce sobre campos desiguales o momentos de
giro indeseados causados por las fuerzas de accionamiento a través
de la toma de fuerza de potencia del tractor.
Los sensores de peso pueden tomar cualquier forma
deseada apropiada para el propósito de permitir una medición
continua del peso de la carga. En la realización preferida, sin
embargo, el invento propone utilizar una denominada célula de carga
como sensor, es decir, se mide el desplazamiento relativo entre el
contenedor de suministro y el bastidor. Esto puede tener lugar
mecánica, eléctrica, electrónica, ópticamente o de otra manera
conocida, pero el invento propone preferiblemente incorporar el
miembro de medida como un brazo de flexión, que está conectado en
un extremo al bastidor y en el otro extremo al contenedor de
suministro en el que se sitúa un circuito de medida de la
deformación entre los extremos. Estas mediciones de la deformación
forman parte del sistema de control y cálculo completo, en el que
el conductor puede seguir de forma precisa la disminución en el
peso desde la cabina del tractor y en el que el conductor puede
ajustar opcionalmente la distribución. El sistema de medición y
ajuste, sin embargo, forma parte preferiblemente del sistema de
control, en el cual también se dispone un motor de ajuste, por
ejemplo, un actuador, para el miembro de dosificación, por lo cual
se sigue el valor ajustado y deseado para la distribución tan
exactamente como sea posible.
Finalmente, el invento propone disponer el
bastidor con un sensor de brazo de flexión que está conectado
solamente por un extremo al bastidor y que está libre por el otro
extremo. Este sensor sirve como sensor de referencia en el sistema
de medida y ajuste.
Por medio de un diseño especial de las aberturas
de paso en el mecanismo de dosificación, puede obtenerse una función
cuadrática ideal para el flujo de material, lo que facilita el
establecimiento de la dosificación por medio de la unidad de
procesamiento del sistema de medida y ajuste.
Las características arriba mencionadas y otras
serán más aclaradas a continuación con referencia a un número de
realizaciones. En los dibujos adjuntos:
La figura 1 muestra una vista desde arriba en
perspectiva de un dispositivo de esparcimiento de acuerdo con el
invento en la forma de un diseminador de chorro alternativo que está
suspendido de la suspensión de tres puntos de un tractor
agrícola;
La figura 2 es una vista esquemática del circuito
del sensor del peso aplicado en el dispositivo de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista en perspectiva
correspondiente con la figura 1 de una segunda realización de un
esparcidor en la forma de un diseminador doble;
La figura 4 muestra un diagrama correspondiente
con la figura 2 del circuito del dispositivo de la figura 3; y
Las figuras 5, 6 y 7 muestran detalles en
perspectiva de un sensor de peso en la situación montada entre el
contenedor de suministro y el bastidor y en la forma de un brazo
curvado;
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de
un mecanismo de dosificación de acuerdo con el invento;
La figura 9 muestra un gráfico que representa la
relación de flujo de material/área de la superficie de la abertura
de descarga.
En las figuras, el número 1 designa el
dispositivo que disemina material granular o en forma de polvo, tal
como fertilizante o herbicida/pesticidas, etc. que en agricultura
son usualmente esparcidos sobre la tierra. El dispositivo comprende
un bastidor 2 en la forma de dos tubos 3 con forma de L que están
mutuamente conectados en la parte superior por un tubo periférico 4,
un puntal 5, en el que este último se extiende entre la pata
horizontal del tubo 2 y el tubo superior, una placa de soporte 6
sobre la cual se sostiene un mecanismo alternativo 7. Encima del
mecanismo alternativo se sitúa un contenedor de suministro 8 que
aquí toma la forma de un contenedor similar a una tolva abierta, el
borde exterior 9 del cual descansa sobre el tubo 4 de la estructura
periférica a través de sensores de peso que van a ser más
clarificados en lo que sigue.
El bastidor está acoplado a través de los medios
de fijación conocidos a la suspensión de tres puntos 10 de un
tractor agrícola 11. El mecanismo alternativo 7 es accionado a
través de un árbol intermedio 12 por una toma de potencia 13 del
tractor agrícola.
Situado entre el contenedor de suministro 8 y el
mecanismo alternativo 7 está un miembro de dosificación 14 que puede
ser ajustado por un mecanismo de ajuste de la dosis 15 que puede
ser ajustado por un motor de control o ajuste 16. El motor de
ajuste es un actuador que puede ser activado eléctricamente de una
forma muy precisa, por lo cual puede obtenerse un desplazamiento
lineal muy preciso. Este movimiento lineal puede ser controlado por
medio de un potenciómetro, por lo cual la calibración se simplifica
y puede determinarse la situación del mecanismo de dosificación así
como la posición del mismo.
El contenedor de suministro 8 es cargado con una
cantidad de material granular K que causa un peso de carga
determinado.
Dispuesto, de acuerdo con el invento, entre el
borde superior del contenedor de suministro 8 y el tubo 4 de la
estructura periférica, está un sensor de peso 20, tres de los
cuales se aplican aquí.
En la figura 2 los sensores de peso 20 son
mostrados de forma esquemática, cuyos sensores de peso consisten
preferiblemente en un brazo de flexión, un extremo del cual está
conectado al tubo del bastidor 4 y el otro extremo al borde del
contenedor de suministro 8, véase también la figura 5. La conexión
puede ser efectuada de forma simple por pernos de casquillo o rosca
21, respectivamente 22, en los que se observa que los calibradores
de deformaciones se adaptan de forma conocida en el brazo de
flexión 20, los cuales pueden medir la flexión del brazo. La señal
de medida es alimentada a una unidad de procesamiento central 22,
véase la figura 2, que puede ser situada en la cabina del tractor
11. La unidad de procesamiento de señal 22 envía una señal a través
de la línea 23 al motor de control o ajuste 16 del mecanismo de
dosificación 14.
Se señala que puede montarse un brazo de flexión
libre 24 que sirve como sensor de referencia en una situación
aleatoria en el bastidor, aquí en la viga de soporte para el motor
de control o ajuste 16 ó sobre el contenedor de suministro.
Este sensor de referencia 24 está de hecho
descargado por su propio peso y sólo sigue los efectos de error
adversos que resultan de la agitación o de la posición inclinada
del dispositivo. El procesamiento de la señal tiene lugar en la
unidad de procesamiento central 22 y corrige de ese modo las
señales de medida de los brazos de flexión 20. De esta forma, el
cambio en el peso de la carga del contenedor de suministro 8 puede
ser seguido muy rápida, directamente y con exactitud y la dosis
puede así ser reajustada de forma muy precisa a través del motor de
control o ajuste 16 y el mecanismo de dosificación 14.
La unidad de procesamiento central 22 puede, por
supuesto, estar provista con otras señales de entrada, por ejemplo,
la velocidad de accionamiento del tractor, en el que el tipo de
material a diseminar, los factores de condición atmosférica, así
como la distribución nominal deseada son introducidos
manualmente.
La figura 3 muestra una segunda realización del
dispositivo diseminador, en la que los mismos números de referencia
que en la figura 1 son usados para los mismos componentes.
Aquí también un bastidor es realizado con una
viga de perfil periférica 4 sobre la cual se soporta el borde
superior del contenedor de suministro 8. El contenedor de
suministro 8 está realizado aquí como un contenedor similar a una
tolva doble, cada una con su propia abertura de paso sobre la cual
se conecta un mecanismo de dosificación 14 debajo del cual se
dispone un diseminador rotatorio 7'. El mecanismo de dosificación se
ajusta mediante un motor de control o ajuste 16. En esta
realización se disponen cuatro sensores de brazo de flexión, véase
también la figura 4, las señales de medida de los cuales son
alimentadas a una unidad de procesamiento central 22. La unidad de
procesamiento central envía señales a través de las líneas 23 y 23'
a los motores de control o ajuste 16, 16' acoplados a la misma con
el fin de ajustar el mecanismo de dosificación asociado. También
está dispuesto aquí un sensor de referencia 24 que está dispuesto en
una viga del bastidor 2, preferiblemente en el plano longitudinal
central o en el centro de gravedad de la cuba separada.
En esta realización puede realizarse una medida
izquierda/derecha debido a la inclusión de los sensores en un
circuito separado, de forma que el peso del contenedor a mano
izquierda y a mano derecha, respectivamente, puede ser determinado
separadamente, permitiendo de este modo un ajuste separado y preciso
de ambos mecanismos de dosificación.
Con el fin de facilitar la dosificación con el
motor de control o ajuste 16, que es actuado a través de la unidad
de procesamiento central, es recomendable adaptar los límites
periféricos de las aberturas de paso del mecanismo de dosificación,
que puede, por ejemplo, ser realizado como de acuerdo a la figura
8, de forma que la relación entre el flujo de material y el área de
la abertura de paso progresa de acuerdo con una función cuadrática.
Esto simplifica la fórmula de cálculo con la cual está provisto el
programa lógico de la unidad de procesamiento central.
En la figura 8 puede verse que el mecanismo de
dosificación consiste en un disco con forma de plato 30, en la base
del cual se forman tres aberturas de paso 31. La base del
contenedor de suministro tiene tres aberturas de paso
correspondientes, las cuales, sin embargo, tienen una forma
circular de forma que cuando el disco 30 es girado, los agujeros se
solapan más o menos uno a otro. Disponiendo aberturas 31 con una
línea de contorno 32 como límite periférico, el área de la abertura
de paso para el flujo de material puede ser cambiada por el disco
rotatorio 30 de forma que la función entre el flujo de material y
el área de la abertura de paso progresa cuadráticamente, es decir,
de acuerdo con la fórmula y = ax^{2}, en la que y representa el
flujo de material y x el ajuste angular del brazo 32 que está
acoplado al motor de ajuste.
Se hace observar que tanto en la realización de
la figura 1 como en la de la figura 2, los brazos de los sensores
de peso ocupan diferentes posiciones espaciales. Estos están
situados en el frente en la dirección de desplazamiento del tractor
y en la parte trasera perpendicular a él, véanse también las
figuras 6 y 7. Esta disposición asegura una construcción más rígida
del relativamente pesado contenedor de suministro con la carga
(3000 kilos), por lo cual las fuerzas laterales como resultado de
las curvas pueden ser fácilmente compensadas por los brazos de
flexión traseros, mientras que las fuerzas de frenado y aceleración
pueden ser absorbidas por los brazos de flexión delanteros.
Se hace observar además que los dos o más
sensores de peso descansan de forma precisa en un plano, lo cual
hace la medida más precisa. El sensor de referencia no tiene que
situarse en ese plano, pero debe extenderse paralelamente al
mismo.
El invento no está limitado a las realizaciones
anteriormente descritas. Los sensores no tienen por lo tanto que
tomar la forma de brazos de flexión, sino que puede aplicarse
cualquier sensor apropiado para detectar el desplazamiento relativo
del contenedor de suministro relativo al bastidor. Es además
innecesario utilizar una pluralidad de sensores de peso, ya que el
contenedor de suministro puede, por ejemplo, estar soportado
mediante bisagras con la viga del bastidor al menos en dos puntos,
en el que solamente se dispone un sensor a una distancia de las
bisagras entre el contenedor de suministro y el bastidor.
El sensor de referencia puede ser reemplazado al
incluir en la unidad de procesamiento en el esparcidor un denominado
sensor de Circuito Integrado para la medida de la Aceleración y el
Gradiente. Se prescinde del peso conocido aquí. Si la unidad de
procesamiento no está situada directamente sobre el esparcidor, este
CI debe ser colocado en un módulo separado que se conecta a una
unidad de procesamiento situada en otra parte.
Claims (14)
1. Un dispositivo para diseminar material
granular o en forma de polvo, en particular fertilizante o
herbicida/pesticida utilizado en agricultura, comprendiendo dicho
dispositivo un bastidor (2) transportado por un vehículo (11) y que
porta un contenedor de suministro (8) para el material que ha de
ser diseminado y un mecanismo (7) para esparcir dicho material, en
el que se dispone al menos un sensor (20) operativo entre el
bastidor y el contenedor de suministro para medir el peso propio y
el de la carga del contenedor de suministro, en el que el o cada
sensor está incluido en un circuito de procesamiento de señal y
visualización (22), caracterizado porque el o cada sensor de
peso está dispuesto directamente bajo el contenedor de suministro
que está montado separadamente del mecanismo de esparcimiento.
2. Un dispositivo como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque el sensor consiste en
un miembro que mide el desplazamiento relativo del contenedor de
suministro con relación al bastidor.
3. Un dispositivo como el reivindicado en la
reivindicación 2, caracterizado porque el miembro de medida
está realizado como un brazo de flexión que está conectado por un
extremo al bastidor y en el otro extremo al contenedor de suministro
y que está provisto con un circuito de medida de la deformación
entre los extremos.
4. Un dispositivo como el reivindicado en la
reivindicación 3, caracterizado porque se disponen al menos
tres sensores de brazo de flexión, en el que los brazos de flexión
se sitúan en direcciones diferentes bajo el contenedor de
suministro.
5. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque los dos o más sensores están dispuestos en un plano.
6. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque al menos un sensor conectado solamente al bastidor e
incorporado en el circuito está dispuesto como sensor de
referencia.
7. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque al menos un sensor acoplado solamente al contenedor de
suministro e incorporado en el circuito está dispuesto como sensor
de referencia.
8. Un dispositivo como el reivindicado en la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el sensor de
referencia se extiende paralelamente al plano a través de los
sensores.
9. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el mecanismo de esparcimiento es realizado como un
esparcidor de canaleta alternativo.
10. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
contenedor de suministro es un contenedor similar a una tolva y el
bastidor un sistema de tubos, caracterizado porque un tubo
periférico pasa a lo largo de la parte del borde superior del
contenedor y los sensores de brazo de flexión fijados al tubo
soportan la parte del borde superior.
11. Un dispositivo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque en el caso de más de tres sensores, estos están dispuestos
individualmente o en grupos en su propio circuito de medida con el
fin de determinar separadamente los pesos de las partes, por
ejemplo, los pesos izquierdo/derecho.
12. Un método de diseminación de material desde
un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, movible sobre la tierra y portado por
un vehículo, en el que se hace uso de un ajuste de la distribución
controlable para el material para diseminar y el circuito de
procesamiento de la señal fija continuamente el ajuste de la
distribución sobre la base de la señal de cambio en el peso.
13. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 12, en el que se hace uso de un mecanismo de
dosificación con aberturas de descarga deslizantes que se solapan y
los bordes de las aberturas de descarga están formados de acuerdo
con una línea de contorno de forma que la relación entre el flujo
de material y el área de la abertura de paso progresa de acuerdo
con una función cuadrática.
14. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 13, en el que el circuito está también alimentado
con una señal de velocidad de accionamiento.
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