CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se ao campo técnico de dispositivos e métodos para regulagem da altura de corte de implementos agrícolas de máquinas agrícolas.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[002] Alguns produtos agrícolas exigem determinadas condições específicas de corte quando de sua colheita em um campo. No caso da cana-de-açúcar, os implementos agrícolas comumente utilizados para este fim, por exemplo, colheitadeiras, normalmente possuem instrumentos de corte que possibilitam o corte em uma posição superior e em uma posição inferior, a fim de retirar da cana apenas sua seção de maior proveito. Para tal, esses implementos agrícolas apresentam um chassi que suporta discos de cortes superiores e um disco de corte inferior, este a uma altura de centímetros do solo, para cortar a base da cana-de-açúcar.

[003] No entanto, os solos dos campos de cultivo nunca são perfeitamente planos, normalmente apresentando diversas irregularidades ao longo de seu terreno que, invariavelmente, afetam o processo de colheita. A fim de compensar tais irregularidades no solo, é comum o uso de um dispositivo denominado “copiador de solo”, associado aos implementos agrícolas, que consiste em um conjunto de braços articulados e roda. O disco de corte inferior fica associado aos braços articulados de tal maneira que, quando a roda passa por alguma irregularidade, gera-se um respectivo movimento nos braços articulados que, por sua vez, eleva ou abaixa a altura do disco de corte inferior em relação ao solo, a fim de tentar manter uma altura relativamente constante do ponto de corte de base da cana. [004] Neste sentido, o documento US 6.813.873 B2 divulga um dispositivo de adaptação para fixação em implementos agrícolas que visa ao ajuste de altura de corte. Apesar de avançar em relação às soluções tradicionais, nesta solução há a necessidade de uma estrutura adicional específica para identificar as diferenças de relevo no solo, para então atuar na estrutura que se deseja controlar a altura. Trata-se, portanto, de um sistema complexo, custoso e de difícil instalação.

[005] Apesar de os copiadores de solo tradicionais representarem um avanço na regulagem de altura do corte de base, estes mecanismos puramente mecânicos têm demonstrado uma série de importantes limitações quando em operação. Uma das maiores desvantagens de tais mecanismos puramente mecânicos consiste na baixa precisão da regulagem de altura, o que se traduz em cortes de base não ótimos nas canas-de-açúcar. Isto traz prejuízos no rendimento e aproveitamento da colheita, o que gera prejuízos financeiros ao longo da cadeia produtiva. [006] Outra desvantagem presente é a necessidade de realização de ajustes manuais e calibragens nos copiadores de solo devido ao próprio desgaste dos materiais e folgas entre peças que decorrem do uso prolongado. Pode ainda ser citada a desvantagem de soluções mais recentes apresentarem elevados custos e complexidade de instalação ao implemento agrícola, normalmente exigindo um sistema servindo de estrutura de corte e um outro sistema para copiar o perfil do solo. Além disso, as estruturas mecânicas geralmente apresentam pontos de perda de precisão no movimento, o que prejudica a leitura do sensor e, consequentemente, a atuação na correção da altura da estrutura, prejudicando assim o corte final na colheita.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[007] A presente invenção tem como um de seus objetivos fornecer um dispositivo para regulagem de altura de corte simples e de fácil construção e instalação, que, ao ser associado a um copiador de solo, promoverá um ajuste mais preciso e confiável da altura de corte de base do implemento agrícola, permitindo um corte mais uniforme da colheita, evitando assim desperdícios.

[008] Um outro objetivo da presente invenção é o de fornecer um dispositivo para regulagem de altura de corte que possa ser implementado em máquinas já existentes sem a necessidade de alterar substancialmente a disposição construtiva do equipamento em si. BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[009] Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de um dispositivo para regulagem de altura de corte configurado para ser associado a um copiador de solo de um disco de corte de base de um implemento agrícola. O dispositivo para regulagem de altura de corte é composto por um conjunto móvel e um conjunto estacionário, sendo que o conjunto móvel compreende pelo menos dois perfis articuladamente associados entre si, um dos quais é um perfil copiador e o outro é um perfil de detecção, sendo que qualquer movimento do perfil copiador interage com o perfil de detecção. O perfil de detecção compreende pelo menos uma porção de leitura, o conjunto estacionário compreende pelo menos um sensor, e o perfil de detecção do conjunto móvel se move longitudinalmente em relação ao pelo menos um sensor em função do movimento do copiador de solo. Quando a porção de leitura do perfil de detecção passa pelo ao menos um sensor, o pelo menos um sensor está respectivamente configurado para gerar e enviar um sinal de comando de regulagem de altura a um painel controlador, que está eletronicamente conectado a um mecanismo de levante do disco de corte de base.

[0010] Vantajosamente, o pelo menos um sensor consiste em um sensor superior e um sensor inferior. O sensor superior e o sensor inferior são respectivamente dotados de um recorte longitudinal, particularmente uma fenda, o qual a pelo menos uma porção de leitura do perfil de detecção pode atravessar longitudinalmente.

[0011] Em uma concretização vantajosa, a pelo menos uma porção de leitura do perfil de detecção é uma protuberância.

[0012] Particularmente, o conjunto móvel compreende ainda pelo menos um perfil intermediário interposto de forma articulada entre o perfil copiador e o perfil de detecção.

[0013] Em outra concretização, o conjunto estacionário compreende ainda um elemento estrutural de suporte, o qual está configurado para ser fixado ao implemento agrícola, preferencialmente por meio de parafusos.

[0014] Pode também ser previsto que o elemento estrutural de suporte seja dotado de pelo menos uma aba, preferencialmente duas abas, a qual é respectivamente dotada de uma reentrância, através da qual o perfil de detecção do conjunto móvel pode se movimentar longitudinalmente.

[0015] Em outra concretização particular, o mecanismo de levante do disco de corte de base compreende pelo menos uma válvula solenoide, preferencialmente duas válvulas solenoides, cada uma das quais sendo configurada para ser ativada pelo ao menos um sensor, e um cilindro hidráulico associado ao chassi do implemento agrícola. As válvulas solenoides estão configuradas para acionar o cilindro hidráulico para deslocar verticalmente o chassi do implemento agrícola.

[0016] Os objetivos da presente invenção são ainda alcançados por um método para regulagem de altura de corte de um implemento agrícola por meio de um dispositivo para regulagem de altura de corte. O método compreende as etapas de:

[0017] receber, pela movimentação de um perfil que interage com pelo menos um sensor, um sinal em um painel controlador, e

[0018] se o sinal recebido for proveniente do pelo menos um sensor superior, determinar que o chassi do implemento agrícola deve ser baixado, ou

[0019] se o sinal for proveniente do pelo menos um sensor inferior 8, determinar que o chassi do implemento agrícola deve ser elevado.

[0020] De forma vantajosa, o implemento agrícola compreende um mecanismo de levante de disco de corte de base, o qual compreende pelo menos uma válvula solenoide, a qual está respectivamente configurada para, quando acionada pelo painel controlador, acionar um cilindro hidráulico para baixar e/ou elevar o chassi do implemento agrícola.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] A presente invenção será, a seguir, descrita com base em uma concretização preferível representada no desenho.

[0022] A figura 1 ilustra esquematicamente, em perspectiva, o dispositivo para regulagem de altura de corte da presente invenção;

[0023] A figura 2 ilustra o dispositivo para regulagem de altura de corte associado a um copiador de solo, na base de um implemento agrícola;

[0024] A figura 3 ilustra o implemento agrícola em sua totalidade, com o sensor inferior do dispositivo para regulagem de altura de corte sendo ativado;

[0025] A figura 4 ilustra o implemento agrícola em sua totalidade, com o sensor superior do dispositivo para regulagem de altura de corte sendo ativado;

[0026] A figura 5 representa um diagrama de blocos que ilustra alguns dos componentes envolvidos no mecanismo de levante do implemento agrícola;

[0027] A figura 6 representa um fluxograma indicando as etapas envolvidas no método da regulagem de altura de corte da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS [0028] Conforme pode ser visto na figura 1 , o dispositivo para regulagem de altura de corte 1 da presente invenção apresenta uma construção bastante simplificada e de fácil fabricação, sendo composto por um conjunto móvel 2 e um conjunto estacionário 3. O propósito do conjunto móvel 2 é receber as movimentações provenientes de um copiador de solo 30 de um implemento agrícola 100, tal como uma colheitadeira, à medida que a máquina agrícola (não ilustrada) se movimenta por um solo irregular, tal como um campo de cana-de- açúcar. O conjunto estacionário 3, por sua vez, é configurado para ser fixado ao implemento agrícola 100, preferencialmente na região de sua base, e para enviar sinais para um painel controlador 40, a fim de realizar um ajuste mais preciso e confiável da altura de corte de um disco de corte de base 20 associado ao copiador de solo 30 do implemento agrícola 100.

[0029] O conjunto móvel 2 é composto por pelo menos dois perfis articulados entre si, um dos quais é um perfil copiador 4 e outro é um perfil de detecção 5. Na concretização preferencial ilustrada na figura 1 , o conjunto móvel 2 é composto por exatamente três perfis articulados entre si, sendo que há um perfil intermediário 9 disposto de forma articulada entre o perfil copiador 4 e o perfil de detecção 5, preferencialmente por meio de parafusos. O técnico no assunto, no entanto, perceberá que são possíveis outras configurações para além da concretização preferencial ilustrada na figura 1 , por exemplo, com apenas os perfis copiador 4 e de detecção 5, associados entre si de forma articulada por meio de um parafuso, ou com dois ou mais perfis intermediários 9 associados de forma articulada entre os perfis 4, 5. Na concretização preferencial da invenção, todos os perfis 4, 5, 9 são feitos de um material resistente, tal como aço.

[0030] No estado montado do dispositivo para regulagem de altura de corte 1 no implemento agrícola 100, o perfil copiador 4 é associado, preferencialmente por meio de parafuso(s), a um dos braços articulados do copiador de solo 30. Desta forma, à medida que a máquina agrícola percorre solos irregulares, o copiador de solo 30 reproduz as variações de altura do solo e, consequentemente, seus braços articulados são movidos de forma pivotante, gerando assim um respectivo movimento no perfil copiador 4. Devido ao modo como o perfil copiador 4 e o perfil de detecção 5 (e, a depender da concretização, o(s) perfil(is) intermediário(s) 9) estão associados entre si, qualquer movimento do perfil copiador 4 traduz-se em um movimento do perfil de detecção 5. Na configuração preferencial da invenção ilustrada na figura 1 , o movimento produzido sobre o perfil de detecção 5 é na direção vertical. Portanto, o objetivo principal do perfil copiador 4 é o de receber movimentos do copiador de solo 30 e transmiti-los ao perfil de detecção 5, preferencialmente por intermédio de um perfil intermediário 9.

[0031 ] O perfil de detecção 5, por sua vez, é preferencialmente reto, é disposto verticalmente. Ele possui ao longo de seu comprimento, preferencialmente em sua metade superior, uma porção de leitura 6, que pode ser qualquer feição geométrica que se projete a partir do perfil de detecção 5, tal como uma protuberância ou uma saliência. Devido à configuração articulada entre os perfis, quando o perfil copiador 4 é inclinado em um sentido tal que a extremidade associada ao copiador de solo 30 é levantada, sua outra extremidade é consequentemente abaixada e, assim, o perfil de detecção 5 também desce. De modo análogo, uma inclinação no sentido oposto gera um movimento de subida do perfil de detecção 5. Os perfis 4, 5, 9 funcionam, portanto, à maneira de braços articulados.

[0032] Na concretização ilustrada, o perfil copiador 4 possui cotovelos, o perfil intermediário 9 é reto e curto e o perfil de detecção 5 é reto, porém diversas outras concretizações são possíveis, nas quais podem ser variados os ângulos formados entre os perfis, sua seção transversal, seu comprimento, espessura, etc.

[0033] O conjunto estacionário 3, por sua vez, é composto por pelo menos um sensor 7, 8, particularmente um sensor superior 7 e um sensor inferior 8, e um elemento estrutural de suporte 10, o qual é configurado para ser fixado à base do implemento agrícola 100, preferencialmente por meio de parafusos.

[0034] Na concretização preferencial, o elemento estrutural de suporte 10 é feito a partir de uma chapa metálica e é dotado de furos, para permitir a passagem de parafusos de fixação. O elemento estrutural de suporte 10 é ainda dotado de pelo menos uma aba 11 , preferencialmente duas abas 11 , que se projetam a partir de sua face principal, as quais são respectivamente dotadas de reentrâncias alinhadas entre si. O conjunto móvel 2 e o conjunto estacionário 3 são dispostos entre si de tal modo que o perfil de detecção 5 se move verticalmente através dessas reentrâncias durante a movimentação da máquina agrícola no solo irregular. Todos os perfis 4, 5, 9 também são preferencialmente metálicos.

[0035] Os sensores 7, 8, na concretização ilustrada na figura 1 , estão dispostos de maneira fixa no conjunto estacionário 3 atravessando uma de suas abas 1 1 , e estão unidos entre si por uma haste, sendo possíveis outras configurações. Os sensores 7, 8 possuem respectivamente reentrâncias alinhadas entre si, e estão dispostos no conjunto estacionário 3 de tal maneira que, quando o perfil de detecção 5 se move verticalmente, sua porção de leitura 6 pode interagir com eles na região de suas reentrâncias. Por exemplo, quando o perfil de detecção 5 move-se de forma descendente, em determinado momento sua porção de leitura 6 passa pela reentrância do sensor inferior 8. Ao mover-se verticalmente em sentido ascendente, a porção de leitura 6 passa pela reentrância do sensor superior 7. Os sensores 7, 8 são preferencialmente sensores indutivos do tipo ON/OFF, mas também podem ser capacitivos ou angulares.

[0036] Os sensores 7, 8 são ativados quando a porção de leitura 6 passa pelas suas reentrâncias. Esta dinâmica permite a ativação de sensores diferentes a depender do sentido do movimento (ascendente ou descendente) do perfil de detecção 5, que, por sua vez, é determinado pelo movimento do perfil copiador 4, o qual está associado ao copiador de solo 30. Os sensores 7, 8 permanecem ativados enquanto a porção de leitura 6 estiver em sua região de acionamento. Consequentemente, enquanto a porção de leitura 6 estiver na região de acionamento de um dos sensores 7, 8, o chassi do implemento agrícola 100 é deslocado verticalmente (ascendente ou descendentemente, a depender de qual sensor está ativado). Quando a porção de leitura 6 sair da região de acionamento dos sensores 7, 8, o deslocamento vertical do chassi irá cessar. A amplitude total do movimento de deslocamento vertical do chassi é preferencialmente de 180 mm.

[0037] O mecanismo de levante responsável pelo ajuste da altura do disco de corte de base 20 compreende válvulas solenoides 51 , 52, um painel controlador 40 e pelo menos um cilindro hidráulico (não ilustrado) associado ao chassi do implemento agrícola 100. Quando um dos sensores 7, 8 é ativado, é gerado um sinal que é enviado para o painel controlador 40, que está instalado dentro da cabine do operador da máquina agrícola. Este painel controlador 40, por sua vez, ao receber o sinal gerado, aciona uma das duas válvulas 51 , 52, preferencialmente válvulas solenoides 51 , 52, que estão instaladas no chassi do implemento agrícola 100, em associação ao cilindro hidráulico. Ao ser acionada, a válvula solenoide 51 , 52 aciona o cilindro hidráulico, o qual irá promover um deslocamento vertical do chassi, que, consequentemente, irá também deslocar o copiador de solo 30 e o disco de corte de base 20. A válvula solenoide 51 , 52 a ser acionada pelo painel controlador 40 vai depender de qual sensor 7, 8 está sendo ativado pela porção de leitura 6, isto é, de qual sensor 7, 8 está gerando e transmitindo o sinal para o painel controlador 40. Na concretização preferencial da invenção, uma das duas válvulas solenoides 51 , 52 é respectivamente associada a um dos dois sensores 7, 8. O operador ainda pode acionar as válvulas solenoides 51 , 52 diretamente por meio de botões no painel controlador 40, permitindo que ele possa ajustar a altura do disco de corte de base 20 de forma “manual”.

[0038] A figura 2 ilustra a configuração geral do dispositivo para regulagem de altura 1 da presente invenção montado em um implemento agrícola 100. O dispositivo 1 está associado ao copiador de solo 30, por meio do perfil copiador 4, e é fixado na parte inferior do chassi do implemento agrícola 100 associado a uma máquina agrícola, tal como uma colheitadeira. O disco de corte de base 20, por sua vez, está associado ao copiador de solo 30.

[0039] A figura 3 permite uma melhor visualização da configuração descrita no parágrafo anterior, ilustrando esquematicamente o copiador de solo 30, com sua roda e braços articulados, o disco de corte de base 20, o dispositivo para regulagem de altura de corte 1 da presente invenção e o implemento agrícola 100.

[0040] Nesta figura, o sentido da inclinação dos braços articulados do copiador de solo 30 indica que a roda está passando por uma variação positiva de altura no solo, tal como um pequeno morro. Neste estado ilustrado, a extremidade do perfil copiador 4 que está associada ao perfil de detecção 5 está deslocada para baixo, de modo que o perfil de detecção 5 também é puxado para baixo. A porção de leitura 6 do perfil de detecção 5, à medida que este desce, em determinado momento interage com a região de acionamento, através da reentrância, do sensor inferior 8, o que significa que o chassi do implemento agrícola 100 deve ser elevado para compensar o desnível de altura do solo. Isto é, a subida da estrutura de corte, devido à passagem da roda por um morro no solo, gera um consequente acionamento do sensor inferior 8. Desta forma, o chassi do implemento agrícola 100 deve ser elevado para alinhar a estrutura de corte, até que a porção de leitura 6 do perfil de detecção 5 deixe de interagir com a região de acionamento do sensor inferior 8.

[0041] Por outro lado, a figura 4 ilustra uma configuração oposta, em que o sentido da inclinação dos braços articulados do copiador de solo 30 indica que a roda está passando por uma variação negativa de altura no solo, tal como um buraco. Seguindo a lógica descrita no parágrafo anterior, a porção de leitura 6 do perfil de detecção 5, neste caso ilustrado, interage com o sensor superior 7, gerando consequentemente uma resposta de descida do chassi do implemento agrícola 100, a fim de alinhar a estrutura com a variação de altura gerada pelo buraco.

[0042] A figura 5 é um diagrama de blocos que permite uma melhor visualização da interação entre alguns dos componentes responsáveis pelo mecanismo de levante do disco de corte de base 20 e do método para regulagem de altura de corte da presente invenção. À esquerda na figura estão representados o sensor superior 7 e o sensor inferior 8. Quando a porção de leitura 6 do perfil de detecção 5 interage com a região de acionamento de algum dos sensores 7, 8, um respectivo sinal (representado por setas) é gerado e enviado para o painel controlador 40. A depender do sensor 7, 8 que gera o sinal, o painel controlador 40 irá interpretar se o chassi do implemento agrícola deve ser elevado ou baixado. Então, o painel controlador 40 aciona uma das duas válvulas solenoides 51 , 52, a qual respectivamente irá acionar o cilindro hidráulico para elevar ou baixar o chassi do implemento agrícola 100, causando consequentemente uma respectiva elevação ou descida do copiador de solo 30 e do disco de corte de base 20.

[0043] A figura 6 contém um fluxograma indicando as principais etapas do método para regulagem de altura de corte da presente invenção, em uma concretização preferencial, a ser implementado em conjunto com o dispositivo para regulagem de altura de corte 1 descrito anteriormente. E1 representa o início do método, em um estado no qual a máquina agrícola passa por uma variação de altura que causa a ativação de um dos sensores 7, 8. Na etapa E2, o painel controlador 40 recebe o sinal gerado pelo sensor 7, 8 ativado na etapa E1. Se o sinal for proveniente do sensor superior 7 devido a uma variação positiva da altura do solo, inicia-se a etapa E3.1 de abaixamento do chassi 100 do implemento agrícola, que pode ser realizado, por exemplo através do painel controlador 40 ativando a primeira válvula solenoide 41 , que atua o cilindro hidráulico de modo a descer a estrutura do implemento agrícola 100. Por outro lado, se o sinal for proveniente do sensor inferior 8 devido a uma variação negativa da altura do solo, inicia-se a etapa E3.2 de levante do chassi 100 do implemento agrícola, que pode ser realizado, por exemplo, através do painel controlador 40 ativando a segunda válvula solenoide 42, fazendo com que o cilindro hidráulico suba a estrutura do implemento agrícola 100. Após a subida/descida do implemento agrícola 100, na etapa E4 verifica-se se algum dos sensores 7, 8 está sendo ativado. Caso positivo, retorna-se à etapa E2. Caso negativo, determina-se que a altura do implemento agrícola 100 encontra-se em um valor adequado e o método é encerrado em E5.

[0044] Com o dispositivo para regulagem de altura de corte 1 da presente invenção, bem como com seu método associado, possibilita- se um ajuste automático e preciso da altura de corte de cana-de-açúcar, evitando assim desperdícios e uma operação mais facilitada para o operador. Além disso, aprimora-se a proteção da estrutura da máquina agrícola, pois o acompanhamento do perfil do solo evita que o disco de corte de base 20 entre em contato brusco com o solo, o que podería causar danos ao equipamento. [0045] A descrição exposta acima ilustra concretizações preferíveis da presente invenção, porém o escopo desta não está limitado pelos exemplos expostos, nem pelas figuras que acompanham o pedido. O técnico no assunto perceberá que diversas outras configurações são perfeitamente possíveis, mantendo-se os princípios fundamentais de operação de cada elemento descrito.

Lista de sinais de referência

1 - Dispositivo para regulagem de altura de corte

2 - Conjunto móvel

3 - Conjunto estacionário

4 - Perfil copiador

5 - Perfil de detecção

6 - Porção de leitura

7 - Sensor superior

8 - Sensor inferior

9 - Perfil intermediário

10 - Elemento estrutural de suporte

11 - Aba

20 - Disco de corte de base

30 - Copiador de solo

40 - Painel controlador

51 - Primeira válvula solenoide

52 - Segunda válvula solenoide

100 - Implemento agrícola

E1 - Início

E2 - Determinação do estado dos sensores 7, 8

E3.1 - Descida da estrutura do implemento agrícola 100

E3.2 - Subida da estrutura do implemento agrícola 100

E.4 - Determinação do estado do copiador de solo 30 E.5 - Fim