BR112015028245B1 - sistema de limpeza para uma colheitadeira combinada - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE LIMPEZA PARA UMA CEIFEIRA-DEBULHADORA AGRÍCOLA Trata-se de uma ceifeira agrícola (10) que inclui um estrado (12), um sistema debulhador (24) carregado pelo estrado (12) e um sistema de limpeza (26) carregado pelo estrado (12) e posici-onado abaixo do sistema debulhador (24). O sistema de limpeza (26) inclui uma ou mais peneiras (48, 50), uma rosca transportadora de grão limpo (56), posicionada abaixo de pelo menos uma peneira (48, 50), e uma placa de cobertura (70), posicionada acima da rosca transportadora de grão limpo (56). A placa de cobertura (70) tem uma borda dianteira (72) e uma borda traseira (74), sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralela a um eixo geométrico lateral (O) da rosca transportadora de grão limpo (56). A borda dianteira (72) e a borda traseira (74) são, cada uma, abertas para permitir que o grão limpo passe pelas mesmas para a rosca transpor-tadora de grão limpo (56).
Description
[001] A presente invenção refere-se a colheitadeiras agrícolas, tais como as colheitadeiras combinadas, e, mais particularmente, a sistemas de limpeza usados em tais colheitadeiras combinadas.
[002] Uma colheitadeira agrícola, conhecida como uma “debulhadora” ou colheitadeira combinada, é denominada historicamente como tal devido ao fato de que combina múltiplas funções de colheita com uma unidade de colheita única, tais como colher, debulhar, separar e limpar. Uma colheitadeira inclui uma plataforma que remove a safra de um campo e um alojamento alimentador, o qual transporta a matéria da safra para um rotor debulhador. O rotor debulhador gira em um alojamento perfurado, o qual pode estar na forma de côncavos ajustáveis, e realiza uma operação debulhadora na safra para remover o grão. Uma vez que o grão esteja debulhado, o mesmo cai através das perfurações nos côncavos em uma bandeja de grão. A partir da bandeja de grão, o grão é limpo usando-se um sistema de limpeza, e é, então, transportado para um tanque de grão a bordo da debulhadora. O sistema de limpeza inclui um ventilador de limpeza que sopra ar através das peneiras oscilantes para descarregar palhiço e outros resíduos em direção à traseira da colheitadeira. O material de safra sem grão, tal como a palha a partir da seção debulhadora, prossegue através do picador de palha e para a parte traseira da colheitadeira. Quando o tanque de grão ficar cheio, a colheitadeira é posicionada adjacente ao veículo no qual o grão deve ser descarregado, tal como um semitrailer, graneleiro, caminhão não articulado, ou similares; e um sistema de descarregamento na colheitadeira que atua para transferir o grão para o veículo.
[003] Mais particularmente, uma debulhadora giratória, ou um sistema de separação, inclui um ou mais rotores, os quais podem se expandir axialmente (de frente para trás) ou transversalmente no corpo da debulhadora, e os quais são parcial ou inteiramente circundados por um côncavo perfurado. O material de safra é debulhado e separado pela rotação do rotor no interior do côncavo. O material de safra não granular mais grosso, tal como os caules e as folhas, é transportado para a traseira da colheitadeira e descarregado de volta ao campo. O grão separado junto a alguns materiais de safra não granulares finos, tais como palhiço, pó, palha e outros resíduos de safra, são descarregados através dos côncavos e caem na bandeja de grão, onde os mesmos são transportados para o sistema de limpeza. Alternativamente, o material de safra não granular fino pode também cair diretamente no sistema de limpeza em si.
[004] O sistema de limpeza adicionalmente separa o grão do material de safra não granular e inclui tipicamente um ventilador que direciona uma corrente de fluxo de ar nas direções para cima e para trás através de peneiras dispostas verticalmente que oscilam longitudinalmente. A corrente de fluxo de ar levanta e carrega o material de safra não granular mais leve em direção à extremidade traseira da colheitadeira para descarregar no campo. O grão limpo, que é mais pesado, e pedaços maiores de material de safra não granular, os quais não são carregados para fora pela corrente de fluxo de ar, caem na superfície de uma peneira superior (também conhecida como uma peneira do picador de palha) onde alguns ou todos os grãos limpos atravessam para uma peneira inferior (também conhecida como uma peneira de limpeza). O material de safra não granular e granular que permanece nas peneiras inferiores e superiores é fisicamente separado pela ação recíproca das peneiras assim como do material que se move em direção para trás. Qualquer material de safra não granular e/ou granular que permaneça na superfície de topo da peneira superior é descarregado na traseira da colheitadeira. O grão que cai através da peneira inferior aterrissa sob uma bandeja de fundo do sistema de limpeza, onde é conduzido para frente em direção a uma rosca transportadora de grão limpo. Um exemplo de sistema de limpeza com tal rosca transportadora de grão limpo é descrito em US 20007/0254731 A1.
[005] A rosca transportadora de grão limpo é posicionada abaixo da peneira inferior e recebe o grão limpo a partir de cada peneira e partir da bandeja de fundo do sistema de limpeza. A rosca transportadora de grão limpo, então, rosqueia o grão limpo lateralmente para os lados de um elevador de grão limpo, o qual, por sua vez, conduz o grão limpo para um tanque de grão a bordo da colheitadeira. É desejável dotar uma rosca transportadora de grão limpo de uma taxa de saída elevada, de forma que a rosca não atue como um ponto afogador abaixo do sistema de limpeza. Uma opção é aumentar o diâmetro da rosca transportadora de grão limpo para fornecer uma taxa de saída mais alta; entretanto, isso também aumenta o peso da rosca, o que pode ser indesejável. Outra opção é aumentar a velocidade rotacional da rosca, mas isso resulta em forças centrífugas mais elevadas sobre o grão, que pode, então, ser arremessado para longe da rosca e, dessa forma, reduzem a eficiência e a saída da rosca. Existe outra opção que é usar mais do que uma rosca transportadora de grão limpo, mas isso, novamente, é acrescentado ao peso e dispêndio do sistema de limpeza.
[006] O que é necessário na técnica é um sistema de limpeza para uma colheitadeira agrícola que tenha uma elevada taxa de saída, mas não aumente o peso ou dispêndio do sistema de limpeza.
[007] A presente invenção fornece uma placa de cobertura para uma rosca transportadora de grão limpo, a qual permite que a rosca seja girada em velocidade rotacional mais elevada, embora, ao mesmo tempo, seja configurada para convergir continuamente em direção à rosca transportadora de grão limpo para forçar o grão limpo na rosca.
[008] A invenção, de uma forma, está direcionada a uma colheitadeira agrícola, o que inclui um estrado, um sistema debulhador carregado pelo estrado, e um sistema de limpeza carregado pelo estrado e posicionado abaixo do sistema debulhador. O sistema de limpeza inclui uma ou mais peneiras, uma rosca transportadora de grão limpo posicionada abaixo de pelo menos uma peneira, e uma placa de cobertura posicionada acima da rosca transportadora de grão limpo. A placa de cobertura tem uma borda dianteira e uma borda traseira sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralela a um eixo geométrico lateral da rosca transportadora de grão limpo. A borda dianteira e a borda traseira são, cada uma, abertas para permitir que o grão limpo passe, abaixo das mesmas, para a rosca transportadora de grão limpo.
[009] A invenção, de outra forma, está direcionada a um sistema de limpeza para uma colheitadeira agrícola combinada, o que inclui pelo menos uma peneira, uma rosca transportadora de grão limpo posicionada abaixo de pelo menos uma peneira e tem um eixo geométrico lateral, e uma placa de cobertura posicionada acima da rosca transportadora de grão limpo. A placa de cobertura tem uma borda dianteira e uma borda traseira, sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralela ao eixo geométrico lateral da rosca transportadora de grão limpo, de maneira que o grão limpo possa passar tanto pela borda dianteira quanto pela borda traseira para a rosca transportadora de grão limpo.
[010] A invenção, ainda de outra forma, está direcionada a um método de limpeza de grão em uma colheitadeira agrícola combinada, sendo que a colheitadeira combinada inclui um estrado, um sistema debulhador carregado pelo estrado e um sistema de limpeza carregado pelo estrado e posicionado abaixo do sistema debulhador. O método inclui as etapas a seguir: limpar o grão passando-se o grão através de pelo menos uma peneira oscilante; e conduzir o grão limpo com uma rosca transportadora de grão limpo posicionada abaixo de pelo menos uma peneira, sendo que a etapa de condução inclui as subetapas a seguir: a) incitar o grão limpo para a rosca transportadora de grão limpo com o uso da placa de cobertura posicionada acima da rosca transportadora de grão limpo, sendo que a placa de cobertura tem a borda dianteira livre e uma borda traseira livre, sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralela a um eixo geométrico lateral da rosca transportadora de grão limpo; e b) permitir que grão limpo passe tanto pela borda dianteira quanto pela borda traseira, para a rosca transportadora de grão limpo.
[011] O supracitado e outros recursos e vantagens desta invenção, e a maneira de se ater aos mesmos se tornarão mais aparentes, e a invenção será mais bem compreendida a título de referência à descrição a seguir de uma realização da invenção obtida em combinação com os desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é uma vista lateral de uma realização de uma colheitadeira agrícola na forma de uma colheitadeira combinada ou debulhadora a qual pode incluir um sistema de limpeza da presente invenção; A Figura 2 é uma ilustração esquemática lateral de um sistema de limpeza usado na colheitadeira da Figura 1; e A Figura 3 é uma ilustração esquemática da rosca transportadora de grão limpo e da placa de cobertura mostradas no sistema de limpeza da Figura 2.
[012] Os caracteres de referência correspondentes indicam as partes correspondentes ao longo de várias vistas. A exemplificação apresentada no presente documento ilustra uma realização da invenção, de uma forma, e a tal exemplificação não está construída como limitadora ao escopo da invenção, de forma alguma.
[013] Os termos "grão", "palha" e "restos" são usados ao longo desta especificação principalmente por conveniência, mas deve ser compreendido que esses termos não são destinados a serem limitadores. Assim, grão se refere à parte do material de safra que é debulhada e separada de uma parte descartável do material de safra, que é referido como um material de safra não granular, MOG ou palha. O material de safra debulhado de modo incompleto é referido como “resto”. Além disso, os termos “em direção para frente”, “em direção para trás”, “esquerda” e “direita”, quando usados em conjunção com a colheitadeira agrícola e/ou componentes da mesma, são determinados normalmente em relação à direção do percurso operativo para frente da colheitadeira, mas, novamente, os mesmos não devem ser interpretados como limitadores. Os termos "longitudinal" e "transversal" são determinados em relação à direção para frente e para trás da colheitadeira agrícola, e, igualmente não devem ser interpretados como limitadores.
[014] Referindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente, à Figura 1, é mostrada uma colheitadeira agrícola na forma de colheitadeira combinada 10, que inclui geralmente um estrado 12, rodas de engate ao solo 14 e 16, plataforma 18, alojamento alimentador 20, cabine de operador 22, sistema de separação de debulhador 24, sistema de limpeza 26, tanque de grão 28 e rosca de descarga 30.
[015] As rodas dianteiras 14 são rodas do tipo de flutuação maiores, e as rodas traseiras 16 são rodas direcionáveis menores. A força motriz é aplicada seletivamente às rodas dianteiras 14 através da usina de potência na forma de um motor a diesel 32 e uma transmissão (não mostrada). Embora a colheitadeira 10 seja mostrada com rodas inclusas, deve ser compreendido também que a colheitadeira 10 pode incluir trilhos, tais como trilhos inteiros ou meios trilhos.
[016] A plataforma 18 é montada à frente da colheitadeira 10 e inclui uma barra de corte 34 para separar as safras a partir de um campo durante a moção frontal da colheitadeira 10. Um carretel giratório 36, que alimenta a safra na plataforma 18, e uma rosca transportadora dupla 38, que alimenta a safra separada lateralmente para dentro de cada lado em direção ao alojamento alimentador 20. O alojamento alimentador 20 conduz a safra cortada para o sistema debulhador e de separação 24 e é seletivamente móvel verticalmente usando-se ativadores apropriados, tais como cilindros hidráulicos (não mostrados).
[017] O sistema debulhador e de separação 24 é do tipo de fluxo axial, e inclui geralmente um rotor 40 ao menos parcialmente fechado e giratório no côncavo perfurado correspondente 42. As safras cortadas são debulhadas e separadas pela rotação do rotor 40 no côncavo 42, e elementos maiores, tais como caules, folhas e similares, são descarregados a partir da traseira da colheitadeira 10. Os elementos menores do material de safra, que incluem o material de safra não granular e granular, incluem partículas mais leves do que o grão, tais como palhiço, pó e palha, que são descarregados através das perfurações do côncavo 42. O sistema debulhador e de separação 24 pode também ser um tipo diferente de sistema, tal como um sistema com um rotor transverso em vez de um rotor axial, etc.
[018] O grão que tiver sido separado pelo sistema debulhador e de separação 24 cai em uma bandeja de grão 44 e é conduzido em direção ao sistema de limpeza 26. O sistema de limpeza 26 pode incluir uma peneira de pré-limpeza opcional 46, uma peneira superior 48 (também conhecida como uma peneira do picador de palha), uma peneira inferior 50 (também conhecida como uma peneira de limpeza), e um ventilador de limpeza 52. O grão na peneira 46, 48 e 50 é submetido à ação de limpeza por um ventilador 52 que fornece um fluxo de ar através das peneiras para remover palhiço e outras impurezas, tais como o pó do grão produzido desse material aerotransportado para descarregar a partir da cobertura de palha 54 da colheitadeira 10. A bandeja de grão 44 e a pré-peneira de limpeza 46 oscilam de uma maneira de frente para trás para transportar o material de safra não granular mais fino para a superfície superior da peneira superior 48. A peneira superior 48 e a peneira inferior 50 são dispostas verticalmente uma em relação à outra, e, da mesma forma, oscilam de maneira de frente para trás para espalhar o grão através das peneiras 48, 50, enquanto permite a passagem do grão limpo, pela gravidade, através das aberturas das peneiras 48, 50.
[019] O grão limpo cai para uma rosca transportadora de grão limpo 56 posicionada de forma transversal abaixo e em direção à porção frontal da peneira inferior 50. A rosca transportadora de grão limpo 56 recebe o grão limpo a partir de cada peneira 48, 50 e a partir da bandeja de fundo 58 do sistema de limpeza 26. A rosca transportadora de grão limpo 56 conduz o grão limpo lateralmente para um elevador de grão 60 disposto, de um modo geral, verticalmente para transportar ao tanque de grão 28. Os restos no sistema de limpeza 26 caem para uma gamela de rosca de restos 62. Os restos são transportados por meio de rosca de restos 64 e retornam à rosca 66 para a extremidade a montante do sistema de limpeza 26 para a ação de limpeza repetida. Um par de roscas de tanque de grão 68 no fundo do tanque de grão 28 conduz o grão limpo lateralmente no tanque de grão 28 para a rosca descarregadora 30 para descarregar a partir da colheitadeira 10.
[020] De acordo com um aspecto da presente invenção, e referindo-se agora às Figuras 2 e 3, a placa de cobertura 70 é fornecida acima da rosca transportadora de grão limpo 56. A placa de cobertura 70 pode incluir flanges em cada extremidade longitudinal da mesma, os quais são presos às paredes laterais do sistema de limpeza 26, tais como com rebites, soldagem de ponto ou similares. A placa de cobertura 70 pode ser também estruturalmente sustentada situada no intermédio entre as extremidades longitudinais, se necessário.
[021] A placa de cobertura 70 também tem um par de bordas de lado lateral e 72 e 74, sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralela a um eixo geométrico lateral da rosca transportadora de grão limpo 56 (o eixo geométrico lateral, referenciado em O na Figura 3, corresponde ao eixo geométrico de rotação da rosca transportadora de grão limpo 56 e é denominado como “eixo geométrico lateral”, visto que é lateral à direção de curso da colheitadeira 10). Cada uma das bordas de lado laterais 72 e 74 é aberta (isto é, livre) para permitir que o grão limpo flua além de ambos os lados da placa de cobertura 70 para a rosca transportadora de grão limpo 56. Um espaçamento adequado na borda de lado lateral dianteiro 72 inibe o grão limpo de entrar na área do ventilador 52, e um espaçamento adequado na borda de lado lateral de trás 74 permite que o grão limpo flua a partir das peneiras 48, 50 e da bandeja de fundo 58 para a rosca transportadora de grão limpo 56. Na realização ilustrada, a borda de lado lateral 72 é uma borda dianteira com um espaçamento mínimo de 10 mm a partir da saída do ventilador 52, e a borda do lado lateral 74 é uma borda traseira com um espaçamento mínimo de 30 a 50 mm a partir da borda frontal da bandeja de fundo 58.
[022] A placa de cobertura 70 tem um corte transversal não planar que fornece tanto uma configuração escavada quanto rigidez estrutural. A configuração escavada converge progressivamente de trás para frente para incitar o grão limpo na rosca transportadora de grão limpo 56. Na realização ilustrada, a placa de cobertura 70 tem um corte transversal definido por dois segmentos lineares adjacentes 70A e 70B em relação aos pontos definidos na borda do lado lateral dianteira (indicada como A na Figura 3), na interseção entre os dois segmentos lineares 70A e 70B (indicada como B), e na borda do lado lateral de trás (indicada como C). As distancias a partir do eixo geométrico lateral (O) da rosca transportadora de grão limpo 56 são representadas pela expressão matemática: distância de O a A, é menor que - distância de O a B, é menor que - distância a de O a C.
[023] Essa relação matemática fornece a configuração escavada de conversão, conforme descrito acima. Mais especificamente, na realização ilustrada, a rosca transportadora de grão limpo 56 tem um diâmetro de 230 mm, a distância de O a A é cerca de 152 mm, a distância de O a C é cerca de 215 mm e a distância de O a B é cerca de metade da distância entre A e C (isto é, cerca de 180 a 185 mm). Contudo, essas dimensões específicas podem variar dependendo da aplicação.
[024] A borda traseira 74 está posicionada acima da borda dianteira da bandeja de fundo 58 de maneira que o grão limpo caia da bandeja de fundo 58 e flua para a rosca transportadora de grão limpo 56. A borda traseira 74 precisa estar abaixo o suficiente, de modo que não interfira no fluxo de ar a partir do ventilador 52, o qual necessita passar através da peneira de fundo 50; contudo, a borda traseira 74 também precisa estar acima da borda frontal da bandeja de fundo 58.
[025] A borda dianteira 72 precisa teoricamente de muito pouca ou nenhuma folga em relação à rosca transportadora de grão limpo 56. Contudo, a partir de uma vista prática, a matéria estranha, tal como espiga de milho ou similares, pode ficar retida sob a placa cobertura 70, e, desse modo, uma distância de folga entre a borda dianteira 72 e a rosca transportadora de grão limpo 56 é provavelmente desejável. Na realização ilustrativa, a borda dianteira 72 tem uma distância de folga de, pelo menos, aproximadamente 25 mm em relação à rosca transportadora de grão limpo 56.
[026] No evento em que o sistema de limpeza 26 é um sistema de limpeza de autonivelamento, a rosca transportadora de grão limpo 56 e a placa de cobertura 70 são preferencialmente configuradas para permanecerem fixas em relação ao estrado 12. Além disso, a placa de cobertura 70 é mostrada com um corte transversal que tem dois segmentos lineares adjacentes. Entretanto, a placa de cobertura 70 pode ter um corte transversal com segmentos de números diferentes, tais como um ou três. Além disso, a placa de cobertura 70 pode ter também um formato em corte transversal curvado que converge continuamente de trás para frente, ou uma combinação de um ou mais segmentos lineares e curvas (tal como mostrado pela configuração da linha pontilhada na Figura 3). Adicionalmente, a realização ilustrada mostra uma rosca transportadora de grão limpo única 56 com uma placa de cobertura 70 acima da rosca transportadora de grão limpo 56. Contudo, também é possível usar múltiplas roscas transportadoras de grão limpo 56, com uma placa de cobertura 70 sobre algumas ou cada uma das roscas transportadoras de grão limpo 56.
[027] Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação a pelo menos uma realização, a presente invenção pode ser modificada adicionalmente no espírito e escopo da presente revelação. O presente pedido de patente é, por esse motivo, destinado a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção que usem esses princípios gerais. Adicionalmente, a presente patente é destinada a cobrir quaisquer desvios da presente revelação, conforme estejam dentro da prática comum ou conhecida na técnica à qual a presente invenção pertence, e que estejam dentro dos limites das reivindicações em anexo.
Claims (9)
1. SISTEMA DE LIMPEZA PARA UMA COLHEITADEIRA COMBINADA que compreende: pelo menos uma peneira (48, 50); uma rosca transportadora de grão limpo (56) posicionada abaixo da dita peneira (48, 50) e que tem um eixo geométrico lateral (O); caracterizado pelo fato de que uma placa de cobertura (70) está posicionada acima da dita rosca transportadora de grão limpo (56), sendo que a dita placa de cobertura (70) tem uma borda dianteira livre (72) e uma borda traseira livre (74), sendo que cada uma se estende, de modo geral, paralelamente ao dito eixo geométrico lateral (O) da dita rosca transportadora de grão limpo (56), através da qual o grão limpo pode passar através da dita borda dianteira (72) e da dita borda traseira (74) para a dita rosca transportadora de grão limpo (56).
2. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita placa de cobertura (70) é não planar.
3. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita placa de cobertura (70) tem pelo menos dois segmentos lineares adjacentes vistos em corte transversal.
4. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita rosca transportadora de grão limpo (56) se estende lateralmente para os lados, e a dita placa de cobertura (70) tem uma configuração escavada que converge continuamente de trás para frente em direção à dita rosca transportadora de grão limpo (56).
5. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita placa de cobertura (70) tem dois segmentos lineares adjacentes (70A, 70B) vistos em corte transversal.
6. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita placa de cobertura (70) tem pontos definidos no dito corte transversal na dita borda dianteira da dita placa de cobertura (A), uma interseção entre os ditos dois segmentos lineares (B) e a dita borda traseira da dita placa de cobertura (C), e em que as distâncias a partir do dito eixo geométrico lateral (O) da rosca transportadora de grão limpo são representadas pela expressão matemática: distância de O a A, é menor que - a distância de O a B, é menor que - a distância de O a C.
7. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de limpeza (26) inclui uma bandeja de fundo (58) posicionada abaixo de pelo menos uma das ditas peneiras (48, 50) para receber o grão limpo, sendo que a dita bandeja de fundo (58) tem uma borda frontal adjacente à dita rosca transportadora de grão limpo (56), e em que a dita borda traseira (74) da dita placa de cobertura (70) está posicionada acima da dita borda frontal da dita bandeja de fundo (58) de forma que o grão limpo seja direcionado a partir da dita bandeja de fundo (58) em direção à dita rosca transportadora de grão limpo (56).
8. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita borda dianteira (72) e a dita borda traseira (74) da dita placa de cobertura (70) estão posicionadas acima da dita rosca transportadora de grão limpo (56).
9. SISTEMA DE LIMPEZA, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um ventilador de limpeza (52).
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