IT201900008913A1 - Trattore agricolo con sistema di sospensioni integrato per uso con imballatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“TRATTORE AGRICOLO CON SISTEMA DI SOSPENSIONI INTEGRATO PER USO CON IMBALLATORE”

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda un trattore agricolo con sistema di sospensioni integrato per uso con imballatore.

BACKGROUND DELL’INVENZIONE

Un imballatore, molto spesso chiamato imballatore di fieno, è un macchinario agricolo usato per comprimere, per mezzo di uno stantuffo mobile, un raccolto tagliato e rastrellato (quale ad esempio fieno, cotone, paglia di lino, sparto delle dune o insilato) in balle compatte che sono facili da manipolare, trasportare e stoccare. Spesso, le balle sono configurate per essiccarsi e conservare alcuni valori intrinseci (ad esempio nutrizionali) delle piante raggruppate in fasci. Sono comunemente usati svariati tipi diversi di imballatori, che producono ciascuno un diverso tipo di balla - rettangolare o cilindrica, di varie dimensioni, legata con spago, reggette, rete o filo di ferro.

L’imballatore normalmente è trainato da un veicolo agricolo (normalmente un trattore) ed è alimentato dalla PTO del trattore.

La velocità del motore del trattore non è costante e cala periodicamente per via della coppia aumentata richiesta dallo stantuffo attraverso la PTO mentre pressa il raccolto tagliato e rastrellato. I cali della velocità di motore e le cadute di balla producono forze che sono trasmesse al trattore e che, in alcune condizioni operative, causano problemi di comodità all’operatore che guida il trattore quando la forza trasmessa induce un movimento di beccheggio e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore.

Lo scopo della presente invenzione è fornire un trattore agricolo che sia dotato di un sistema di sospensioni integrato che possa impedire la condizione di scomodità di cui sopra causata dal ciclo operativo dell’imballatore trainato.

RIEPILOGO DELL’INVENZIONE

Lo scopo summenzionato è conseguito dalla presente invenzione come rivendicata nell’insieme di rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione della presente invenzione, è descritta nel seguito una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

• la figura 1 mostra schematicamente un trattore agricolo che traina un imballatore; e

• la figura 2 è un diagramma di flusso che spiega la logica di controllo del sistema di sospensioni del trattore.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, il numero 1 indica, nel complesso, un trattore agricolo (di tipo noto) con un sistema di sospensioni integrato 3 (di tipo noto, indicato schematicamente per mezzo di ammortizzatori) progettato per regolare la rigidità delle sospensioni in base ad un segnale di controllo di un’unità di controllo elettronica 4 (mostrata schematicamente). Come è noto, un’architettura a rigidità variabile è utilizzata nel sistema di sospensioni per contrastare il momento di rollio di corpo, potenziando così la stabilità di rollio del trattore 1.

Il trattore 1 traina un attrezzo 5 che è un imballatore alimentato dalla coppia fornita da una PTO 6 del trattore 1. L’imballatore 5 (di tipo noto) è dotato di uno stantuffo interno 7 (mostrato schematicamente) che è utilizzato per comprimere un raccolto tagliato e rastrellato 8 (quale ad esempio fieno, cotone, paglia di lino, sparto delle dune o insilato) in balle compatte 9 che sono facili da manipolare, trasportare e stoccare. Nell’esempio, sono fornite balle rettangolari 9.

Secondo la presente invenzione, il controllore elettronico 4 è progettato per rilevare il ciclo operativo dello stantuffo 7 dell’imballatore 5 e per implementare una modalità di controllo di comodità regolando la rigidità del sistema di sospensioni 3 per ridurre un movimento di beccheggio del trattore 1 e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore 10 indotti dalle forze e/o coppie e/o accelerazioni trasmesse dall’imballatore 5 al trattore 1.

Una modalità operativa preferita dell’unità elettronica 4 è mostrata nel diagramma di flusso della figura 2.

Secondo il blocco 100 l’unità di controllo elettronica verifica se è stata richiesta una modalità di comodità dall’operatore; in caso affermativo, il blocco 100 è seguito dal blocco 110 che verifica se l’imballatore 5 è stato collegato al trattore 1. Se non è rilevato alcun collegamento, il blocco 110 è seguito da un blocco 120 che mantiene un’impostazione normale per il sistema di sospensioni integrato 3. Se è rilevato un collegamento (il collegamento è rilevato verificando lo stato o messaggi provenienti da ISOBUS ad esempio), il blocco 110 è seguito da un blocco 130 che consente la modalità di comodità richiesta. Di conseguenza, l’unità di controllo elettronica 4 è progettata per fornire una previsione delle forze/coppie/accelerazioni trasmesse dall’imballatore 5 verso il trattore 1. Nella modalità di controllo di comodità di cui sopra, la rigidità del sistema di sospensioni 3 è regolata in base alla previsione per anticipare e pertanto ridurre un movimento di beccheggio del trattore e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore 10 indotti dalle forze/coppie/accelerazioni.

Più nello specifico, nella forma di realizzazione descritta nella figura 2, il blocco 140 fornisce una procedura di auto-calibrazione in cui le forze e/o le accelerazioni e/o le coppie trasmesse dall’imballatore 5 al trattore 1 sono misurate (per esempio sono misurate utilizzando sensori per determinare l’escursione del sistema di sospensioni o sensori per misurare la coppia nella PTO o sensori per misurare la forza trasmessa ai ganci di traino posteriori) in un intervallo di calibrazione per determinare la frequenza e i parametri del ciclo operativo dello stantuffo 7. I parametri del ciclo operativo dell’imballatore comprendono: informazioni che descrivono il movimento dello stantuffo, o il calo di velocità del motore o le cadute delle balle. Durante il funzionamento dell’imballatore, i parametri di cui sopra hanno un comportamento quasi costante e periodico ed è possibile interpolare e pertanto prevedere le forme d’onda delle forze/coppie/accelerazioni trasmesse al trattore 1 dall’imballatore 5.

Ad esempio, la fase di calibrazione può determinare che la forza/le coppie/le accelerazioni trasmesse al trattore 1 dall’imballatore 5 hanno una forma pulsante periodica con picchi distanziati dal periodo τ (e frequenza 1/τ) e valore di picco medio Pm. I parametri sono memorizzati in una memoria e utilizzati per implementare la modalità di comodità.

Secondo il blocco 150, l’unità di controllo elettronica 4, che funziona in modalità comodità, è progettata per mantenere l’accelerazione α del trattore e/o il beccheggio β introdotto nella cabina del trattore 10 sotto i valori limite impostati αlim e βlim aventi il valore più basso possibile, ad esempio valori definiti dall’utente come valori di default o predeterminati. Il funzionamento di cui sopra è ottenuto mediante un sistema di controllo a circuito chiuso (si fa riferimento al blocco 160) che misura l’accelerazione α e/o il beccheggio β e regola la rigidità delle sospensioni per mantenere questi due valori al di sotto dei valori limite impostati αlim e βlim. Preferibilmente, la misurazione dell’accelerazione α e/o del beccheggio β del trattore indotti dall’imballatore può essere ottenuta per mezzo di sensori che misurano le escursioni del sistema di sospensioni, per esempio. Inoltre, il blocco 150 è configurato per fornire retroazione al modulo di auto-calibrazione per migliorare o rifinire il calcolo del periodo τ e il valore di picco medio Pm. In questo modo, è possibile prevedere quali sono la forza/le coppie/le accelerazioni indotte nel trattore 1 dall’imballatore 5 e quindi anticipare la reazione regolando la rigidità delle sospensioni.

In alternativa all’uso della previsione di cui sopra della figura 2, l’unità di controllo elettronica 4 può essere progettata per ricevere una misura delle forze/coppie/accelerazioni trasmesse dall’imballatore 5 (trainato dal trattore 1) al trattore 1; in detta modalità di controllo di comodità la rigidità del sistema di sospensioni è regolata in tempo reale e in circuito di controllo chiuso in base a detta misura per ridurre un movimento di beccheggio del trattore 1 e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore 10 indotti dalle forze/coppie/accelerazioni.

Infine, l’unità di controllo elettronica 4 che funziona nella modalità di controllo può essere progettata per regolare la rigidità del sistema di sospensioni considerando informazioni aggiuntive, ad esempio il tipo di raccolto, le condizioni ambientali, la dimensione o il peso della balla, il peso dell’imballatore trainato o un altro parametro impostato dall’utente. La rigidità del sistema di sospensioni può essere regolata controllando in modo idraulico il fluido nelle sospensioni idrauliche, o in qualsiasi altro metodo noto usato per regolare la rigidità o l’escursione di smorzamento di un sistema di sospensioni generico, come esempio non limitativo quello descritto in EP1905290.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Trattore agricolo (1) con sistema di sospensioni integrato (3) in cui il trattore (1) è dotato di un sistema di sospensioni integrato (3) progettato per regolare la rigidità delle sospensioni in base ad un segnale di controllo, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di controllo elettronici (4) progettati per rilevare il ciclo operativo di un imballatore trainato (3) e per implementare una modalità di controllo di comodità (130) regolando la rigidità del sistema di sospensioni per ridurre un movimento di beccheggio del trattore e/o l’accelerazione verso la cabina dell’operatore (10) indotti da dette forze e/o accelerazioni e/o coppie trasmesse dall’imballatore (5) al trattore (1). 2.- Trattore agricolo (1) come definito nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi di controllo elettronici (4) sono progettati per fornire una previsione delle forze e/o accelerazioni e/o coppie trasmesse dall’imballatore (5) al trattore (1); in detta modalità di controllo di comodità (130) la rigidità del sistema di sospensioni (3) è regolata in base a detta previsione per ridurre il movimento di beccheggio del trattore e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore (10) indotta dalle forze e/o accelerazioni e/o coppie. 3.- Trattore agricolo come definito nella rivendicazione 2, in cui detti mezzi di controllo elettronici (4) sono progettati per implementare una procedura di auto-calibrazione (140) in cui le forze e/o le accelerazioni e/o le coppie trasmesse dall’imballatore al trattore sono misurate in un intervallo di calibrazione per determinare la frequenza e almeno un parametro del ciclo operativo dell’imballatore. 4.- Trattore agricolo come definito nella rivendicazione 3, in cui detto almeno un parametro sono informazioni che descrivono uno tra il movimento di stantuffo o il calo di velocità di motore o la caduta delle balle. 5.- Trattore agricolo (1) come definito nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi di controllo elettronici (4) sono progettati per ricevere una misura delle forze e/o accelerazioni e/o coppie trasmesse dall’imballatore (5) al trattore; in detta modalità di controllo di comodità, la rigidità del sistema di sospensioni (3) è regolata in un circuito di controllo chiuso in base alla misura per ridurre un movimento di beccheggio del trattore e/o un’accelerazione verso la cabina dell’operatore indotti da dette forze e/o accelerazioni e/o coppie. 6.- Trattore agricolo come definito nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi di controllo elettronici (4) sono progettati per rilevare il collegamento fisico tra il trattore (1) e l’imballatore (5) e, una volta stabilito il collegamento (110), per consentire detta modalità di controllo di comodità (130) di funzionamento del sistema di sospensioni (3). 7.- Trattore agricolo come definito in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di controllo elettronici che funzionano in detta modalità di controllo sono progettati per mantenere (150) l’accelerazione del trattore e/o il beccheggio introdotto nella cabina del trattore sotto valori predeterminati. 8.- Trattore agricolo come definito in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di controllo elettronici (4) che funzionano in detta modalità di controllo sono progettati per regolare la rigidità di detto sistema di sospensioni (3) considerando informazioni aggiuntive, per esempio il tipo di raccolto, le condizioni ambientali, la dimensione o il peso della balla o un altro parametro impostato dall’utente.