ITMO20100275A1 - Macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile - Google Patents

Description

"MACCHINA FALCIATRICE, PARTICOLARMENTE DEL TIPO TRAINATA DA UN TRATTORE 0 SIMILE"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto una macchina falciacondizionatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile.

Le macchine falciatrici di tipo noto, dette anche barre falcianti, sono macchine operatrici che servono per il taglio e, a volte, per il condizionamento del foraggio. In quest'ultimo caso, si parla di macchine falciacondizionatrici .

Il foraggio viene prima tagliato per mezzo di lame e successivamente fatto passare attraverso un apparato di condizionamento che può essere a rulli o flagelli. Tale operazione è utile per favorire l'essiccazione del tagliato.

Queste macchine operatrici prelevano la potenza utile durante la lavorazione dal trattore a cui sono collegate e possono essere distinte in macchine falciatrici portate, frontali e trainate.

Più dettagliatamente, sono dette macchine falciatrici portate quelle sorrette dal trattore nella parte posteriore di quest'ultimo ed effettuano il taglio a fianco del trattore; frontali quelle sorrette dal trattore nella parte anteriore di quest'ultimo ed effettuano il taglio nella zona centrale del trattore; trainate quelle collegate al trattore tramite un timone e presentano ruote per il proprio sostegno sul terreno.

Per quest'ultimo tipo di macchina falciatrice, è previsto un timone, che può essere centrale o laterale a seconda se l'attacco sulla macchina sia nel centro o su uno dei due lati, che collega la macchina stessa al trattore.

Le macchine falciatrici trainate con timone centrali sono inoltre preferibili rispetto alle altre macchina falciatrici di tipo noto in quanto il gruppo falciante, che è tipicamente di utilizzo professionale per impieghi gravosi per i quali la qualità del lavoro ottenuto ha un valore economico e di prestazione assolutamente apprezzate, essendo del tipo trainato, può essere montato di volta in volta su trattori differenti garantendo l'operatività anche durante i fermo macchina dei trattori legati, ad esempio, alla loro manutenzione .

Generalmente, le macchine falciatrici trainate di tipo noto sono costituite da un telaio e da un gruppo falciacondizionatore, detto anche barra di taglio. Il primo è collegato al trattore per mezzo del timone e sostiene il secondo grazie alla presenza di un meccanismo di sostegno, spesso costituito semplicemente da un quadrilatero articolato in parallelo ad un molla con un'estremità fissa al telaio ed una al gruppo falciacondizionatore.

Solitamente, il meccanismo di sostegno consente la regolazione manuale dell'inclinazione del gruppo, quindi dell'altezza di taglio. Al telaio è fissato un cinematismo per la trasmissione di potenza, che riceve il moto dalla presa di forza del trattore e la indirizza al gruppo falciacondizionatore, in particolare ai coltelli ed agli eventuali rulli condizionatori.

In merito al timone, questo può ruotare rispetto alla macchina in modo da consentire la lavorazione del terreno sul fianco del trattore. In questo modo, le macchine falciatrici a timone centrale consentono la lavorazione su entrambi i lati del trattore, minimizzando i tempi di lavoro dell 'appezzamento poiché garantisce maggiore flessibilità nella gestione della lavorazione, differentemente da quelle a timone laterale che consentono la lavorazione sul lato opposto rispetto a quello su cui è posizionato il timone stesso.

Infatti, durante il taglio del foraggio, la barra falciante è portata al bordo del campo da lavorare dal medesimo trattore impiegato durante la successiva fase di taglio. Dopo averla posizionata opportunamente rispetto all'appezzamento da lavorare, si opera sul terreno mediante passaggi successivi e adiacenti, lavorando 1'appezzamento per bande, per strisce parallele o appena sovrapposte in modo da consentire la raccolta di tutto il prodotto da lavorare.

Più specificatamente, la fase di taglio può essere ottimizzata agendo su svariati fattori come, ad esempio, la velocità di percorrenza del trattore durante la lavorazione e l'altezza a cui si effettua il taglio.

La velocità di percorrenza del trattore è strettamente legata al costo della lavorazione: infatti, riducendo il tempo di lavorazione, ossia aumentando la velocità di taglio che oggi è tipicamente dell'ordine di 15/17 chilometri orari, si minimizza il costo per chilometro percorso .

Mantenendo un'altezza di taglio costante e pari ad un valore prefissato, è possibile ottenere il migliore compromesso tra la massimizzazione del prodotto tagliato, ossia della resa del lavoro di taglio svolto, la minimizzazione del tempo di lavorazione, la minimizzazione della quantità di inquinanti nel prodotto tagliato, garantendo una buona ricrescita della pianta tagliata.

I fattori che influenzano la fase di taglio sono sostanzialmente tre: l'inclinazione del gruppo falciacondizionatore, ossia l'inclinazione del taglio che l'operatore imposta meccanicamente prima di iniziare la lavorazione dell'appezzamento (questa regolazione stabilisce di fatto l'altezza di taglio teorica, che si otterrebbe su superfici assolutamente piane), il precarico del meccanismo di sostegno, regolabile manualmente (questo deve essere il più adatto possibile al terreno da lavorare poiché da esso dipende la forza con cui poggia al suolo il gruppo falciacondizionatore) e vari fattori secondari come l'elasticità delle ruote sul terreno e gli attriti complessivi della barra falciante (particolarmente influenti nelle prime ore di attività in quanto possono condizionare la resa sul campo della macchina, ma dopo la prima fase di rodaggio la loro influenza si riduce).

Inoltre si deve tenere conto del fatto che la resa del lavoro ottenuta è fortemente influenzata dal tipo di terreno su cui si opera: più il terreno è accidentato peggiori sono i risultati ottenuti (a pari velocità di lavorazione) . Talvolta per migliorare la resa è necessario lavorare il terreno interessato a velocità inferiori.

I principali costruttori di macchine per l'agricoltura propongono soluzioni differenti per ottimizzare la fase di taglio. Più precisamente, sono state sviluppate soluzioni applicate direttamente alle macchine falciatrici ed atte al mantenimento della distanza del gruppo falciacondizionatore dal terreno prossima al valore prefissato di miglior compromesso.

Ad esempio, è noto collegare il gruppo falciacondizionatore al telaio per mezzo di un'articolazione pendolare dotata di un sistema a sospensione oleopneumatica. In questo modo, l'operatore può regolare in qualunque fase della lavorazione il peso al suolo del gruppo falciacondizionatore agendo sul distributore idraulico del trattore. Tale sistema è gestito dall'operatore e non retroazionato .

Un altro esempio di soluzione di tipo noto, consiste nel dotare il gruppo falciacondizionatore di una sospensione speciale posizionata nella mezzeria della macchina falciatrice, che consente di avere una forza al suolo costante su tutta la larghezza di taglio della barra.

Un ulteriore esempio di soluzione di tipo noto, consiste nel dotare la macchina falciatrice di un adattamento tridimensionale al terreno, ossia definendo un timone centrale tale da garantire un'elevata oscillazione trasversale e che lavora con un sistema articolato in grado di cambiare l'angolo di taglio in funzione della posizione in altezza del gruppo falciacondizionatore.

Più precisamente, durante un movimento verso l'alto, il gruppo falciacondizionatore viene orientato verso l'alto di circa 5 gradi per migliorare il superamento di un ostacolo e, durante un movimento verso il basso, il gruppo falciacondizionatore viene orientato verso il basso di circa 3 gradi per ridurre l'effetto del salto.

Tali soluzioni di tipo noto non sono scevre da inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che, qualora si effettui la fase di taglio ad una velocità di percorrenza del trattore superiore ai 15/17 chilometri orari e qualora il terreno su cui si effettua la lavorazione presenti delle irregolarità elevate come ad esempio dossi o simili, a causa della notevole mole del gruppo falciacondizionatore si instaurano delle forze d'inerzia che portano al sollevamento da terra di tutto o di almeno parte del gruppo falciacondizionatore impedendo alle lame di effettuare un taglio ottimale nella zona immediatamente successiva al dosso.

Un altro inconveniente comune alle soluzioni di tipo noto consiste nel fatto che i dispositivi, di cui vengono dotati i gruppi falciacondizionatori, sono gestiti unicamente dall'operatore per mezzo di controlli manuali collocati nella cabina del trattore o direttamente sulla macchina falciatrice, obbligando l'operatore stesso ad intervenire manualmente regolando detti dispositivi ogni qualvolta che il terreno cambia morfologia.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare e di superare, rispettivamente, gli inconvenienti ed i limiti sopra lamentati della tecnica nota, mettendo a punto una macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, che permetta di gestire automaticamente i fattori dinamici che influenzano il moto perpendicolare al terreno del gruppo falciacondizionatore, al fine di garantire una lavorazione degli appezzamenti il più uniforme possibile.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato consiste nel mettere a punto una macchina falciatrice che permetta di ottenere miglioramenti tangibili nelle fasi di taglio, qualunque sia il terreno lavorato, sia in termini di estensione che in termini di irregolarità, sempre presenti nei terreni di tipo agricolo.

Un altro scopo del presente trovato consiste nel mettere a punto una macchina falciatrice i cui elementi peculiari siano di ingombri contenuti, di facilità di cablaggio e montaggio ed il cui funzionamento non dipenda dal meccanismo di sostegno del gruppo falciacondizionatore al telaio, così da poter essere facilmente adattati a qualsiasi gruppo falciacondizionatore e telaio presenti sul mercato della macchine agricole.

Un ulteriore scopo del presente trovato consiste nel mettere a punto una macchina falciatrice che sia economicamente competitiva, dal punto di vista dei costi di realizzazione, ed economicamente vantaggiosa, dal punto di vista della produttività, se paragonata ad una macchina falciatrice di tipo noto.

Questo compito e questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, comprendente un telaio portante associabile ad un trattore o simile ed almeno un gruppo falciante sorretto da detto telaio portante mediante mezzi di sostegno e mobile rispetto a quest'ultimo secondo una direzione sostanzialmente ortogonale al terreno della coltura da falciare per la variazione della posizione di detto almeno un gruppo falciante rispetto a detto telaio portante in funzione delle irregolarità geometriche di detto terreno in maniera tale da mantenere in posizione ad una quota predeterminata da detto terreno detto almeno un gruppo falciante, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi smorzatori a controllo elettronico comandati in retroazione operativamente associati a detto almeno un gruppo falciante ed a detto telaio portante per lo smorzamento del moto relativo tra detto almeno un gruppo falciante e detto telaio portante, mezzi sensori associati a detto almeno un gruppo falciante ed atti al rilevamento della variazione di almeno una grandezza compresa tra posizione, velocità e accelerazione di almeno uno tra detta macchina falciatrice, uno qualsiasi dei suoi componenti e del terreno della coltura per il controllo di detto almeno un gruppo falciante e mezzi di controllo e gestione operativamente collegati a detti mezzi sensori, per la lettura delle misure effettuate da detti mezzi sensori, ed a detti mezzi smorzatori, per la variazione del loro coefficiente di smorzamento in funzione delle misure effettuate da detti mezzi sensori.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di una forma di realizzazione di una macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in dettaglio in scala ingrandita della macchina falciatrice rappresentata in figura 1;

la figura 3 è una vista in alzato laterale, in dettaglio e in scala ingrandita della macchina falciatrice rappresentata in figura 1, con il gruppo falciante collocato rispetto al telaio portante in una possibile posizione operativa nominale;

la figura 4 è una vista in alzato laterale, in dettaglio e in scala ingrandita della macchina falciatrice rappresentata in figura 1, con il gruppo falciante in movimento rispetto al telaio portante durante la salita della macchina falciatrice su un dosso presente sul percorso effettuato dal trattore;

la figura 5 è una vista in alzato laterale, in dettaglio e in scala ingrandita della macchina falciatrice rappresentata in figura 1, con il gruppo falciante di ritorno nella sua posizione operativa nominale iniziale; la figura 6 è una vista in alzato laterale, in dettaglio e in scala ingrandita della macchina falciatrice rappresentata in figura 1, con il gruppo falciante in movimento rispetto al telaio portante durante la discesa della macchina falciatrice su un avvallamento presente sul percorso effettuato dal trattore.

Con particolare riferimento a figure citate, la macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un telaio portante 2 definente un timone 3 associabile ad un trattore o simile, non rappresentato, così da vincolate la macchina falciatrice 1 al trattore, e munito di ruote 4 atte al sostentamento della macchina falciatrice 1 sul terreno.

La macchina falciatrice 1 rappresentata del tipo trainata presenta un timone 3 del tipo centrale. In questo modo, come verrà maggiormente chiarito in seguito, la macchina falciatrice 1 presenta un gruppo falciante 5 che, essendo associato alle ruote 4 distinte da quelle del trattore, ha una dinamica di marcia, in direzione perpendicolare al terreno, pressoché indipendente dal trattore trainante la macchina falciatrice 1.

Inoltre, la macchina falciatrice 1 comprende almeno un gruppo falciante 5 sorretto superiormente dal telaio portante 2 mediante mezzi di sostegno 6. Il gruppo falciante 5 è mobile rispetto al telaio portante 2 secondo una direzione sostanzialmente ortogonale al terreno della coltura da falciare. Questo movimento è necessario al fine di consentire al gruppo falciante 5 di poter variare la propria posizione rispetto al telaio portante 2 in funzione delle irregolarità geometriche del terreno sottostante in maniera tale da mantenersi ad una quota predeterminata dal terreno.

Oltre al gruppo falciante 5, la macchina falciatrice 1 può comprendere anche un gruppo di condizionamento 7 in serie allo stesso gruppo falciante 5 come rappresentato nelle figure citate, rendendo la macchina falciante una macchina falciacondizionatrice. Essendo il gruppo di condizionamento 7 opzionale, al fine di generalizzare la macchina falciante 1, la stessa continuerà ad essere citata come macchina falciante e non falciacondizionatrice.

Per quanto concerne il gruppo falciante 5, questo è di per sé noto e può essere di svariate tipologie. Essendo il concetto inventivo indipendente dal tipo di gruppo falciante impiegato, questo non verrà descritto ulteriormente.

Come detto precedentemente, il gruppo falciante 5 è sorretto al telaio portante 2 mediante dei mezzi di sostegno 6 costituiti, ad esempio, da una struttura di aste rigide disposte a quadrilatero articolato in parallelo a mezzi elastici 8 associati agli stessi mezzi di sostegno 6 ed atti al sostentamento di almeno parte del peso del gruppo falciante 5.

Più dettagliatamente, il quadrilatero articolato dei mezzi di sostegno 6 è definito da una prima asta rigida 9 associata in corrispondenza delle sue estremità al gruppo falciante 5, rispettivamente, mediante una cerniera 10 e mediante una biella 11 a sua volta incernierata al gruppo falciante 5, e da una seconda asta rigida o da una porzione 12 di una trave 13 del telaio portante 2 opposta alla prima asta rigida 9, mediante due cerniere. La prima asta rigida 9 e la porzione 12 sono tra loro collegate per mezzo di una seconda asta rigida 14 ed una terza asta rigida 15 tali da chiudere il quadrilatero articolato.

Per quanto concerne i mezzi elastici 8, questi comprendono una molla 16 collocata sostanzialmente parallelamente al quadrilatero articolato dei mezzi di sostegno 6 e superiormente allo stesso rispetto al gruppo falciante 5.

Il movimento della molla 16 è guidato dalla presenza di uno stelo estensibile con estremità 17 e 18 associate, rispettivamente, al telaio portante 2 con un vincolo di cerniera e ad una staffa 19 sostanzialmente ad L associata al quadrilatero articolato. La molla è precaricata in compressione .

Più particolarmente, la prima staffa 19 è incernierata in corrispondenza della sua porzione centrale alla trave 13 del telaio portante 2, sostanzialmente tra le estremità della porzione 12, e presenta una prima porzione d'estremità 20 vincolata alla terza asta rigida 15 del quadrilatero articolato mediante un vincolo di pattino, ed una seconda porzione d'estremità 21 incernierata all 'ammortizzatore a molla 16 e scorrevolmente alloggiata in una guida a camma 22 definita dalla seconda asta rigida 13 del quadrilatero articolato.

Come illustrato nelle figure citate, la guida a camma 22 è definita esternamente al quadrilatero articolato e superiormente allo stesso rispetto al gruppo falciante 5.

Tale cinematismo consente di mantenere pressoché costante il peso al suolo del gruppo falciante 5, indipendentemente dalla sua posizione relativa con il telaio portante 2. Infatti, ad un sollevamento del gruppo falciante 5 corrisponde ed una risalita della prima asta rigida 9 e, quindi, una rotazione delle aste rigide 14 e 15 intorno ai rispettivi incernieramenti al telaio portante 2.

Tale rotazione provoca un allungamento della molla 16, scaricando lo stesso, ed al contempo un aumento del braccio della forza con cui 1'ammortizzatore a molla 16 pone in rotazione la seconda asta rigida 14. In caso di un abbassamento del gruppo falciante 5, la dinamica del quadrilatero articolato è opposta a quella appena descritta.

Si ottiene così che, indipendentemente dalla posizione verticale gruppo falciante 5, la coppia agente sulla seconda asta rigida 14 per mezzo dell'ammortizzatore a molla 16 rimane pressoché costante. Aumentando il precarico dell 'ammortizzatore a molla 16 diminuisce la forza esercitata dal gruppo falciante 5 sul suolo, viceversa se si diminuisce il precarico.

Nella macchina falciatrice 1 sono presenti due dei suddetti meccanismi, uno per il lato sinistro ed uno per il destro, ed entrambi sorreggono lo stesso gruppo falciante.

Inoltre, al fine di poter variare l'angolazione e l'altezza di taglio del gruppo falciante 5, i mezzi di sostegno 6 comprendendo mezzi di regolazione manuale della lunghezza della biella 11 dalla quale dipende l'inclinazione del gruppo falciante 5 rispetto al telaio portante 2.

Siccome l'inerzia del gruppo falciante 5 è tale da portare al distacco dello stesso dal terreno, in caso di forti accelerazioni verticali dello stesso, ossia di brusche variazioni morfologiche del terreno, secondo il trovato, sono previsti mezzi smorzatori 24 a controllo elettronico comandati in retroazione ed operativamente associati al gruppo falciante 5 ed al telaio portante 2 per lo smorzamento del moto relativo tra il gruppo falciante 5 ed il telaio portante 2.

Come verrà maggiormente chiarito in seguito, tali mezzi smorzatori 24 consistono in ammortizzatori a controllo elettronico in grado di generare, fissato il coefficiente di smorzamento, una forza resistente al moto relativo tra il gruppo falciante 5 ed il telaio portante 2 di intensità variabile a seconda della velocità del gruppo falciante 5 rispetto al telaio portante 2. Il coefficiente di smorzamento viene gestito in funzione delle irregolarità del terreno, al fine di garantire una migliore aderenza del gruppo falciante 5 al terreno.

Inoltre, secondo il trovato, sono previsti mezzi sensori 25 associati al gruppo falciante 5 ed atti al rilevamento della variazione di almeno una grandezza compresa tra posizione, velocità e accelerazione di almeno uno tra la macchina falciatrice 1, uno qualsiasi dei suoi componenti e/o del terreno della coltura da lavorare, lavorato e/o in lavorazione.

Più dettagliatamente, i mezzi sensori 25 comprendono almeno un accelerometro 26, ad esempio piezoelettrico o altro, solidale al gruppo falciante 5 ed atto al rilevamento della componente dell'accelerazione ortogonale al terreno a cui è soggetto lo stesso gruppo falciante 5.

La grandezza misurata è dunque un'accelerazione. In una possibile variante dei mezzi sensori 25, detta misura potrebbe riguardare una grandezza differente come, ad esempio, velocità e/o posizione.

Infine, secondo il trovato, sono previsti mezzi di controllo e gestione 27, consistenti ad esempio in una centralina 23 installata sulla macchina falciatrice 1, operativamente collegati ai mezzi sensori 25, per la lettura delle misure effettuate dai mezzi sensori 25, ed ai mezzi smorzatori 24, per la variazione del loro coefficiente di smorzamento in funzione delle misure effettuate dagli stessi mezzi sensori 25 e dei valori di velocità verticale calcolati per integrazione numerica dagli stessi mezzi di controllo e gestione 27.

Vantaggiosamente, sono previsti mezzi anti-distacco 28 del gruppo falciante 5 dal terreno che sono operativamente associati ai mezzi smorzatori 24 ed al telaio portante 2 per il riposizionamento dei mezzi di sostegno 6 agendo sui mezzi smorzatori 24 in una posizione tale da mantenere il gruppo falciante 5 alla quota prestabilita dal terreno.

Al fine di poter installare i mezzi smorzatori 24 ed i mezzi anti-distacco 28 sulla macchina falciatrice 1, è prevista almeno un'intelaiatura di supporto 29 associabile al gruppo falciante 5 ed al telaio portante 2 e portante sia i mezzi smorzatori 24 che i mezzi anti-distacco 28.

Tale intelaiatura di supporto 29 può presentare una conformazione variabile a seconda della geometria del telaio portante 2 e del gruppo falciante 5, in quanto il concetto inventivo del presente trovato è indipendente dalle geometrie dei componenti della macchina falciatrice 1.

Generalizzando, l'intelaiatura di supporto 29 comprende una piastra 30 ed una prima leva 31 incernierate tra loro con la piastra 30 fissabile al telaio portante 2 e la prima leva 31 associabile, in corrispondenza dei suoi tratti d'estremità 32 e 33, rispettivamente, al gruppo falciante 5 ed ai mezzi smorzatori 24.

Inoltre, è prevista una seconda leva 34 incernierata, in corrispondenza di una sua porzione centrale 37, alla piastra 30 ed associata, in corrispondenza delle sue estremità 35 e 40, rispettivamente, ai mezzi smorzatori 24 ed ai mezzi anti-distacco 28.

Più dettagliatamente, per l'estremità 40 associata ai mezzi anti-distacco 28 sono previsti mezzi di finecorsa meccanico 36 associati alla piastra 30.

Con riferimento alla forma di realizzazione proposta, la piastra 30 può presentare una conformazione sostanzialmente ad S con un'estremità della S fissata ad una delle travi 13 del telaio portante 2 e la prima leva 31 può presentare una conformazione sostanzialmente a V con il vertice della V incernierato alla piastra 30 in corrispondenza della cerniera definita tra la porzione 12 e la terza asta rigida 15 del rispettivo quadrilatero articolato .

Per quanto concerne la seconda leva 34, questa può presentare una conformazione sostanzialmente ad L con il vertice della L, definente la sua porzione centrale 37, incernierata all'estremità della piastra 30 da parte opposta rispetto alla trave 13 ed i mezzi di finecorsa meccanico 36 comprendono un blocchetto collocato sulla piastra 30 in direzione della trave 13.

Vantaggiosamente, i mezzi smorzatori 24 comprendono almeno un cilindro smorzatore 38 contenente almeno un elettrovalvola comandata dai mezzi di controllo e gestione 27 per la variazione del coefficiente di smorzamento in funzione del valore della componente perpendicolare al terreno di accelerazione misurato dal rispettivo accelerometro 26 e dal valore di velocità calcolato per integrazione numerica dagli stessi mezzi di controllo e gestione 27.

Più dettagliatamente, è prevista una coppia di cilindri smorzatori 38 e ciascuno di essi è incernierato con le proprie estremità incernierate, rispettivamente, alla prima leva 31, da parte opposta rispetto al gruppo falciante 5, ed alla seconda leva 34, da parte opposta rispetto ai mezzi anti-distacco 28.

Tali mezzi anti-distacco 28 comprendono almeno un elemento elastico, ad esempio consistenti in una molla elicoidale 39, associato ad un punto fisso della piastra 30 ed alla seconda leva 34, da parte opposta rispetto ai mezzi smorzatori 24.

Più precisamente, la molla elicoidale 39, che lavora in trazione, è agganciata ad un'estremità ad un blocchetto 41 la cui posizione, rispetto alla piastra 30, è regolabile per mezzo di una vite 42 solidale al blocchetto 41 e scorrevolmente inserita in una flangia 43 solidale alla piastra 30 ed una ghiera 44 in impegno con la vite 42 da parte opposta alla molla elicoidale 39 rispetto alla flangia 43.

Al fine di ottenere un controllo ottimale del gruppo falciante 5, nella forma di realizzazione proposta, sono previste almeno due intelaiature di supporto 29, una per ciascuna trave 13, applicate al telaio portante 2 da parti opposte rispetto al timone 3 così da avere un bilanciamento ottimale del gruppo falciante 5.

Ciascuna intelaiatura di supporto 29 è munita di una coppia di cilindri smorzatori 38 operanti sostanzialmente parallelamente tra loro comandanti dai mezzi di controllo e gestione 27 che gestiscono indipendentemente le elettrovalvole di ciascuna coppia di cilindri smorzatori 38 in funzione dei valori delle componenti di accelerazione ortogonali al terreno misurate dai due rispettivi accelerometri 26, installati ciascuno su uno dei due quadrilateri articolati di cui è dotato il telaio portante 2, e dei valori di velocità verticale calcolati per integrazione numerica dagli stessi mezzi di controllo e gestione 27.

Il funzionamento della macchina falciatrice 1, particolarmente del tipo trainata, è descritto di seguito.

Premettendo che i mezzi di sostegno 6 sono concepiti in modo tale da evitare il contatto tra il timone 3 e le travi 13, nonché tra lo stesso timone 3 e le intelaiature di supporto 29, anche in condizioni di rotazione massima del timone 3 rispetto alla macchina falciatrice 1, durante le fasi di lavorazione in cui il gruppo falciante 5 poggia sul terreno per mezzo di adeguati supporti di scivolamento.

Le irregolarità del terreno ne provocano uno spostamento perpendicolare ad esso irregolare ed imprevedibile per l'operatore e questo effetto è tanto maggiore quanto maggiore è la velocità d'avanzamento del trattore .

Il mezzi di controllo e gestione 27 sono attivi durante tutto il periodo di funzionamento della macchina falciatrice 1 ed intervengono quando si manifesta il pericolo di distacco del gruppo falciante 5 dal terreno.

Gli accelerometri 26 posizionati sul gruppo falciante 5 forniscono continuativamente ed in tempo reale le condizioni di irregolarità del terreno su cui poggiano i supporti di scivolamento. Tale informazione viene elaborata dai mezzi di controllo e gestione 27 ad intervalli regolari, ad esempio ogni 10 millisecondi, e, in base ai valori di accelerazioni rilevati ed alle velocità calcolate numericamente, gli stessi mezzi di controllo e gestione 27 impongono un coefficiente di smorzamento a ciascuna coppia di cilindri smorzatori 38, ostacolando o favorendo il moto relativo tra telaio portante 2 ed il gruppo falciante 5.

Contemporaneamente, i mezzi anti-distacco 28 svolgono il compito di mantenere il gruppo falciante 5 aderente al terreno nelle fasi in cui l'inerzia del gruppo falciante 5 sarebbe tale da portare lo stesso gruppo falciante 5 al sollevamento e, quindi, al distacco dal terreno sottostante.

Più precisamente, con particolare riferimento alle figure da 4 a 5, durante la fase di risalita, i cilindri smorzatori 38 si estendono e la forza di smorzamento aumenta all'aumentare della velocità relativa tra il gruppo falciante 5 ed il telaio portante 2. Quando la forza di smorzamento è sufficiente per vincere il precarico delle molle elicoidali 40, queste ultime si estendono accumulando energia elastica.

In prossimità dalla sommità dell'irregolarità del terreno, come ad esempio un dosso, che ha portato il gruppo falciante 5 a sollevarsi, i cilindri smorzatori 38 sono ancora in estensione, ma la forza smorzante diminuisce poiché diminuisce la velocità relativa tra le sue due estremità. Quando il suo valore scende al di sotto della forza esercitata delle molle elicoidali 40 ormai estese, allora le sommità dei cilindri smorzatori 38 vengono tirate dalle molle elicoidali 40 verso l'alto finché la rispettiva seconda leva 34 viene portata al fondo corsa meccanico, come illustrato nella figura 5.

L'aderenza è quindi garantita nella prima fase della risalita dai cilindri smorzatori 38, mentre nella parte finale dalla presenza dei mezzi anti-distacco 28.

Differentemente, come mostrato nella figura 6, in caso di avvallamenti presenti sul percorso effettuato dal trattore, il gruppo falciante 5 segue l'andamento del terreno con una velocità moderata dai cilindri smorzatori 38 che si comprimono evitando che il gruppo falciante 5 eserciti un'eccessiva pressione sul terreno.

Il procedimento per effettuare il taglio mediante la macchina falciatrice 1, secondo il trovato, non cambia rispetto alle fasi di lavoro previste per una macchina tradizionale ed è composto dalle seguenti fasi:

- la macchina falciatrice 1, portata dal trattore, viene posizionata ad un'estremità del campo, in una posizione a che sia la più rappresentativa possibile per le successive fasi di lavoro,

- tramite un azionamento idraulico si abbassano i montanti portaruote, al fine di appoggiare il gruppo falciante 5 sul terreno;

- si effettua la regolazione dell'altezza di taglio; - si effettua la lavorazione del campo.

Differentemente dalla tecnica nota, in quest<1>ultima fase l'operatore non si deve preoccupare delle irregolarità morfologiche del terreno incontrate durante la lavorazione al fine di adeguare lo smorzamento del gruppo falciante 5, in quanto questo è regolato automaticamente dai mezzi di controllo e gestione 27.

Si è in pratica constatato come la macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, secondo il presente trovato, assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consente di risolvere gli inconvenienti della tecnica nota garantendo una migliore aderenza al terreno del gruppo falciante ed evitando al contempo una eccessiva pressione sul terreno. I risultati migliorativi sono in termini di maggiore prodotto lavorato, riduzione dei tempi di lavorazione, minore contaminazione del prodotto, minor consumo delle superfici striscianti e minor necessità di manutenzione .

Un altro vantaggio della macchina falciatrice, secondo il presente trovato, consiste nel fatto che le caratteristiche geometriche, dimensionali e funzionali del telaio portante e del gruppo falciante non influiscono sul principio di funzionamento dei mezzi smorzatori e dei mezzi anti-distacco, dando a questi la possibilità di essere installati su macchina falciatrici già esistenti, del tipo trainate o non trainate, con le opportune modifiche, se necessarie

Un ulteriore vantaggio della macchina falciatrice, secondo il presente trovato, consiste nel fatto i mezzi smorzatori ed i mezzi anti-distacco operano automaticamente senza necessitare dell'intervento dell'operatore.

Infatti, i fattori dinamici che influenzano il moto verticale del gruppo falciante sono gestiti automaticamente al fine di garantire una lavorazione degli appezzamenti il più uniforme possibile. La presenza dei mezzi anti-distacco, dei mezzi sensori e dei mezzi smorzatori a controllo elettronico, che forniscono in tempo reale la dinamica della macchina, permette di ottenere miglioramenti tangibili nelle fasi di taglio, qualunque sia il terreno, sia in termini di estensione che in termini di irregolarità, sempre presenti nei terreni di tipo agricolo.

In termini quantitativi, i risultati migliorativi si traducono in una migliore lavorazione del terreno a parità di velocità d'avanzamento della trattrice, oppure, a parità di superficie di appezzamento lavorato in un minor tempo necessario per la sua lavorazione. In quest'ultimo caso il vantaggio si traduce in un risparmio del 40% del tempo impiegato per entrambi i profili testati, con velocità di percorrenza dell'ordine dei 21 chilometri orari.

Di primo acchito potrebbe sembrare che l'aumento di peso al suolo ottenuto nella fase critica provochi un aumento del consumo delle superfici striscianti, mentre in realtà una maggiore forza al suolo nella zona critica evita il distacco tra gruppo falciante e del terreno stesso con conseguente eliminazione dei colpi che ne deriverebbero dal distacco del gruppo falciante dal terreno.

La soluzione quindi garantisce una maggiore durata delle superfici striscianti con diretta diminuzione nel tempo del numero di interventi di manutenzione.

La macchina falciatrice, particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, così concepita, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Ad esempio, la macchina falciatrice, secondo il presente trovato, può essere integrata con ulteriori elementi e/o con nuovi processi di calcolo mirati al miglioramento dell'aderenza al terreno delle macchine falciacondizionatrici trainate e non trainate e, più in generale, delle macchine dedicate alla filiera del foraggio. Più precisamente, i dati contenuti e gestiti dai mezzi di controllo e gestione possono essere integrati con informazioni relative ai dati di lavoro e regolazioni disponibili per l'operatore in cabina del trattore, con la memorizzazione dei dati di lavoro georeferenziando l'attività svolta ed implementando le logiche di autoadattamento e controllo automatico della regolazione dell'altezza dal terreno.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (9)

1. R IV E N D ICA Z IO N I 1) Macchina falciatrice (1), particolarmente del tipo trainata da un trattore o simile, comprendente un telaio portante (2) associabile ad un trattore o simile ed almeno un gruppo falciante (5) sorretto da detto telaio portante (2) mediante mezzi di sostegno (6) e mobile rispetto a quest'ultimo secondo una direzione sostanzialmente ortogonale al terreno della coltura da falciare per la variazione della posizione di detto almeno un gruppo falciante (5) rispetto a detto telaio portante (2) in funzione delle irregolarità geometriche di detto terreno in maniera tale da mantenere in posizione ad una quota predeterminata da detto terreno detto almeno un gruppo falciante (5), caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi smorzatori (24) a controllo elettronico comandati in retroazione ed operativamente associati a detto almeno un gruppo falciante (5) ed a detto telaio portante (2) per lo smorzamento del moto relativo tra detto almeno un gruppo falciante (5) e detto telaio portante (2), mezzi sensori (25) associati a detto almeno un gruppo falciante (5) ed atti al rilevamento della variazione di almeno una grandezza compresa tra posizione, velocità e accelerazione di almeno uno tra detta macchina falciatrice (1), uno qualsiasi dei suoi componenti e del terreno della coltura per il controllo di detto almeno un gruppo falciante (5) e mezzi di controllo e gestione (27) operativamente collegati a detti mezzi sensori (25), per la lettura delle misure effettuate da detti mezzi sensori (25), ed a detti mezzi smorzatori (24), per la variazione del loro coefficiente di smorzamento in funzione delle misure effettuate da detti mezzi sensori (25).
2. 2) Macchina falciatrice (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi antidistacco (28) di detto almeno un gruppo falciante (5) da detto terreno, detti mezzi anti-distacco (28) essendo operativamente associati a detti mezzi smorzatori (24) ed a detto telaio portante (2) per controllare il movimento di detti mezzi di sostegno (6), agendo su detti mezzi smorzatori (24), in modo da mantenere detto almeno un gruppo falciante (5) ad una quota prestabilita da detto terreno.
3. 3) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori (25) comprendono almeno un accelerometro (26) solidale a detto almeno un gruppo falciante (5) ed atto al rilevamento della componente ortogonale al terreno dell'accelerazione a cui è soggetto detto almeno un gruppo falciante (5).
4. 4) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un'intelaiatura di supporto (29) associabile a detto almeno un gruppo falciante (5) ed a detto telaio portante (2) e portante detti mezzi smorzatori (24) e detti mezzi anti-distacco (28).
5. 5) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta almeno un'intelaiatura di supporto (29) comprende una piastra (30) ed una prima leva (31) incernierate tra loro, detta piastra (30) essendo fissabile a detto telaio portante (2) e detta prima leva (31) essendo associabile, in corrispondenza dei suoi tratti d'estremità (32, 33), rispettivamente, a detto almeno un gruppo falciante (5) ed a detti mezzi smorzatori (24).
6. 6) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una seconda leva (34) incernierata, in corrispondenza di una sua porzione centrale (37), a detta piastra (30) ed associata, in corrispondenza delle sue estremità (35, 40), rispettivamente a detti mezzi smorzatori (24) ed a detti mezzi anti-distacco (28), per detta estremità (35) di detta seconda leva (34) associata a detti mezzi anti-distacco (28) essendo previsti mezzi di finecorsa meccanico (36) associati a detta piastra (30).
7. 7) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi smorzatori (24) comprendono almeno un cilindro smorzatore (38) contenente almeno un elettrovalvola comandata da detti mezzi di controllo e gestione (27) per la variazione del coefficiente di smorzamento in funzione del valore della componente verticale di accelerazione misurato da detto almeno un accelerometro (26) e dal valore di velocità calcolato per integrazione numerica da detti mezzi di controllo e gestione (27), detto almeno un cilindro smorzatore (38) essendo incernierato con le proprie estremità, rispettivamente, a detta prima leva (31), da parte opposta rispetto a detto almeno un gruppo falciante (5), ed a detta seconda leva (34), da parte opposta rispetto a detti mezzi anti-distacco (28).
8. 8) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi anti-distacco (28) comprendono almeno un elemento elastico (39) associato ad un punto fisso di detta piastra (30) ed a detta seconda leva (34), da parte opposta rispetto a detti mezzi smorzatori (24).
9. 9) Macchina falciatrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere del tipo trainata con detto telaio portante (2) munita di ruote (4) e di un timone (3) collegabile a detto trattore, e dal fatto di comprendere almeno due di dette intelaiature di supporto (29) applicate a detto telaio portante (2) da parti opposte rispetto a detto timone (3) e munite ciascuna di una coppia di detti cilindri smorzatori (38) operanti sostanzialmente parallelamente tra loro, detti mezzi di controllo e gestione (27) gestendo indipendentemente le elettrovalvole di ciascuna coppia di detti cilindri oleodinamici (38) in funzione dei valori delle componenti verticali di accelerazione misurati dai rispettivi accelerometri (26) e dai valori di velocità verticale calcolati per integrazione numerica da detti mezzi di controllo e gestione (27).