BRPI0804364A2 - sistema de pÁ ajustÁvel para controlar o progresso axial do material de colheita pelo alojamento em um separador rotativo de fluxo axial para uma combinada - Google Patents

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Glenn E Pope
Aaron J Bruns
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    • A01F7/00Threshing apparatus
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    • A01F7/06Threshing apparatus with rotating tools with axles in line with the feeding direction ; Axial threshing machines
    • A01F7/067Threshing apparatus with rotating tools with axles in line with the feeding direction ; Axial threshing machines with material-flow influencing means

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SISTEMA DE PÁ AJUSTÁVEL PARA CONTROLAR O PROGRESSO AXIAL DO MATERIAL DE COLHEITA PELO ALOJAMENTO EM UM SEPARADOR ROTATIVO DE FLUXO AXIAL PARA UMA COMBINADA. Um sistema de pá ajustável para um alojamento de combinada rotativa de fluxo axial que incorpora pelo menos uma seção de parede plana como parte da cobertura de alojamento curva caso contrário cilíndrica ou oblonga, e pás ajustáveis tendo bases planas que são ajustadas angularmente na superficie da seção de parede plana. O alojamento inclui pás fixas sobre uma porção curva da cobertura de alojamento que tem uma extremidade dianteira, em uma direção de movimento de colheita circunferencial, substancialmente em registro com extremidades posteriores das pás ajustáveis. As pás ajustáveis incluem conexões de pivô perto das extremidades posteriores e conexões de balanço perto dos extremidades dianteiras das pás ajustáveis. Todas as pás ajustáveis estão acopladas juntas e movidas juntas. Um mecanismo é provido para oscilar as pás ajustáveis de uma posição correspondendo ao caminho helicoidal normal das pás fixas a uma posição de desvio em que fluxo de colheita pelas pás ajustáveis saltará uma ou mais passagens entre as pás fixas na próxima passagem pelas pás fixas.

Description

"SISTEMA DE PÁ AJUSTÁVEL PARA CONTROLAR O PROGRESSOAXIAL DO MATERIAL DE COLHEITA PELO ALOJAMENTO EM UMSEPARADOR ROTATIVO DE FLUXO AXIAL PARA UMACOMBINADA"CAMPO DA INVENÇÃO A invenção relaciona-se a alojamentos para combinadasagrícolas rotativas de fluxo axial.FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
Combinadas agrícolas são máquinas grandes que colhem,debulham, separam e limpam uma colheita agrícola. O grão limpo resultante éarmazenado em um tanque de grão localizado na combinada. O grão limpopode' então ser transportado do tanque de grão a um caminhão, carro de grãoou outra caixa receptora por uma parafuso sem-fim de descarga.
Combinadas rotativas têm um ou dois rotores grandes paradebulhar e separar o material de colheita colhido. Na maioria das combinadasrotativas, o rotor ou rotores são arranjados ao longo do eixo longitudinal damáquina. Estes rotores são providos com uma seção de admissão para recebermaterial de colheita colhido, uma seção de debulhamento para debulhar omaterial de colheita colhido recebido da seção de admissão e uma seção deseparação para livrar grão aprisionado no material de colheita debulhadorecebido da seção de debulhamento. Exemplos são mostrados nas PatentesU.S. 5.445.563; 5.688.170 e 7.070.498.
É bem conhecido prover um alojamento para receber um rotorde debulhamento e separação preso ao interior do alojamento, numerosas pásde guia ou barras que são arranjadas em uma configuração helicoidal.Convencionalmente, as pás de guia são fixas de forma que a taxa deprocessamento de material de colheita possa ser variada só mudando avelocidade de rotação do rotor.
Patente U.S. RE31.257 descreve um separador rotativo defluxo axial do tipo que pode ser usado em uma combinada e em que materialde colheita é impelido a jusante em um caminho geralmente helicoidalenquanto sendo processado dentro de um alojamento de separador por uso depás de guia internas ajustáveis dentro do alojamento de separador.
Ajustar pás de guia deste tipo pode ser usado para variar a taxade progressão axial de material de colheita pelo separador assim paracontrolar a eficiência de debulhar e separar. Se, por exemplo, perdasexcessivas de grão em palha descarregada ocorrerem, a taxa de alimentaçãode material de colheita pode ser reduzida por ajuste das pás tal como, porexemplo, variando o ângulo de inclinação ou o passo das pás.
Os presentes inventores reconheceram uma desvantagem aoajustar o ângulo dos pás é que as pás se conformam a uma parede oucobertura de seção de separação geralmente curva, cilíndrica ou oblonga,.Quando o ângulo das pás é mudado, os pás não mais se conformamprecisamente à curvatura da parede e fendas podem ocorrer. Fendas podemser tornar entupidas com material de colheita e fazer operação das pásajustáveis difícil.
Os presentes inventores também reconheceram quemovimento angular das pás ajustáveis pode mudar a forma curva geralmentecilíndrica da cobertura de seção de separação. Esta mudança pode mudarsignificativamente as características de fluxo material para a seção.
Os presentes inventores reconheceram que uma necessidadeexiste para prover um sistema de pá ajustável para um alojamento decombinada rotativa de fluxo axial, que poderia ser ajustado facilmente eefetivamente e não afetaria adversamente as características operacionais dacombinada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção prove um sistema de pá ajustável para umalojamento de combinada rotativa de fluxo axial que incorpora pelo menosuma seção de parede plana como parte da cobertura de alojamento curva casocontrário cilíndrica ou oblonga, e pás ajustáveis tendo bases planas que sãoajustadas angularmente na superfície da seção de parede plana.
Preferivelmente, o alojamento inclui pás fixas em uma porçãocurva da cobertura de alojamento que tem uma extremidade dianteira, em umadireção de movimento de colheita circunferencial, substancialmente emregistro com extremidades posteriores das pás ajustáveis. As pás ajustáveisincluem conexões de pivô perto das extremidades posteriores e conexões debalanço perto dos extremidades dianteiras das pás ajustáveis.
Preferivelmente, todas as pás ajustáveis são acopladas juntas emovidas juntas. Embora, mover independentemente menos que todas as pástambém seja abrangido pela invenção. Um mecanismo é provido parabalançar as pás ajustáveis de uma posição correspondendo ao caminhohelicoidal normal das pás fixas a uma posição de desvio em que fluxo decolheita pelas pás ajustáveis é defletido para saltar uma ou mais passagensentre as pás fixas na próxima passagem pelas pás fixas.
As pás na superfície da seção de parede plana são muito fáceisde ajustar, são fáceis de mover, e vedam efetivamente contra a seção deparede plana ao longo de uma gama de ajuste de posição das pás ajustáveis.
Preferivelmente, a seção de parede plana é contígua com umaseção de parede plana adicional, em que as duas seções de parede planaaproximam geralmente à forma curva cilíndrica ou oblonga da cobertura dealojamento.
De acordo com a invenção, um ajuste angular pequeno das pásajustáveis elimina uma revolução de movimento de colheita na seção deseparação do alojamento de rotor, isto é, avançar as pás de ajuste para trásprove um atalho para a colheita saltar uma revolução helicoidal fixa peloscaminhos definidos pelas pás fixas.
Este ajuste reduz dano de palha na seção de separador por umaquantidade significante. Como um exemplo, no caso onde há seis pás fixas naseção de separação, ajustando as pás ajustáveis, a colheita passará só porcinco pás fixas. Tal ajuste poderia abaixar dano de colheita a 15%. Pásajustáveis permitem ao fazendeiro ou operador afinar bem o processo de colheita para equilibrar perda de grão com dano de palha para satisfazerrequisitos individuais.
Numerosas outras vantagens e características da presenteinvenção se tornarão prontamente aparentes da descrição detalhada seguinteda invenção e das concretizações dela, e dos desenhos acompanhantes.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 é uma vista lateral diagramática de uma combinadaagrícola da presente invenção;
Figura 2 é uma vista lateral diagramática de uma unidade deprocessamento de colheita tomada da combinada mostrada na Figura 1;Figura 3 é uma vista de perspectiva de uma cobertura para uma
unidade de processamento de colheita da Figura 2;
Figura 4 é uma vista de fundo da cobertura mostrada na Figura
3;
Figura 5 é uma vista de perspectiva de fundo da cobertura mostrada na Figura 3;
Figura 6 é uma vista de perspectiva de fundo adicional dacobertura mostrada na Figura 3;
Figura 7 é uma vista secional tomada geralmente ao longo dalinha 7-7 da Figura 2;
Figura 8 é uma vista secional tomada geralmente ao longo da
linha 8-8 da Figura 2; e
Figura 9 é uma vista secional tomada geralmente ao longo dalinha 9-9 da Figura 2.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDASEnquanto esta invenção é suscetível de concretização emmuitas formas diferentes, são mostradas nos desenhos, e serão descritas emdetalhes aqui, concretizações específicas dela com a compreensão que aexposição presente é para ser considerada como uma exemplificação dosprincípios da invenção e não é pretendida para limitar a invenção àsconcretizações específicas ilustradas.
Figura 1 mostra uma combinada agrícola 10 incluindo umaestrutura de suporte 12 tendo rodas de engate de chão 14 se estendendo daestrutura de suporte. A operação da combinada é controlada da cabina dooperador 15. Uma plataforma de colheita 16 é usada para colher uma colheitae dirigi-la a um alimentador 18. A colheita colhida é dirigida pelo alimentador18 a um misturador 20. O misturador dirige a colheita para cima por umaseção de transição de entrada 22 à unidade de processamento de colheita axial24.
A unidade de processamento de colheita 24 debulha e separa omaterial de colheita colhido. Grão e apara de palha caem por grelhas no fundoda unidade 24 ao sistema de limpeza 26. O sistema de limpeza 26 remove aapara de palha e dirige o grão limpo a um elevador de grão limpo (nãomostrado). O elevador de grão limpo deposita o grão limpo em tanque de grão28. O grão limpo no tanque 28 pode ser descarregado em um carro de grão oucaminhão por parafuso sem-fim de descarga 30. Palha debulhada e separada édescarregada da unidade de processamento de colheita axial 24 por saída 32para misturador de descarga 34. O misturador de descarga 34 por sua vezimpele a palha fora da parte traseira da combinada.
Como ilustrado na Figura 2, a unidade de processamento decolheita axial 24 inclui um alojamento de rotor 36 e um rotor 37 localizadodentro do alojamento 36. A parte dianteira do rotor 37 e o alojamento de rotor36 definem a seção de admissão 38 da unidade de processamento de colheita.Longitudinalmente a jusante da seção de admissão 38 estão a seção dedebulhamento 39 e seção de separação 40. O rotor 37 inclui um tambor 100ao qual elementos de processamento de colheita para a seção de admissão,seção de debulhamento e seção de separação são afixados. O tambor 100inclui uma porção cilíndrica traseira 102 e uma porção em forma de tronco decone estendida para frente 104. O rotor 37 mostrado na Figura 2 é semelhante ao rotorexplicado em mais detalhe na Patente U.S. 7.070.498, incorporada aqui porreferência. Porém, em contraste com o rotor mostrado na Patente U.S.7.070.498, o rotor 37 dentro da seção de debulhamento 39 inclui um perfilafilado longo ao longo da seção de debulhamento 39 sem a porção cilíndricadentro da seção de debulhamento como descrito na Patente U.S. 7.070.498.
O rotor 37 na seção de admissão 38 é provido com elementosde admissão helicoidais 42 localizados na porção em forma de tronco de conedo tambor 100. Os elementos de admissão helicoidais 42 engatam em materialde colheita colhido recebido do misturador 20 e seção de transição de entrada22.
Na seção de debulhamento 39, o rotor 37 é provido com várioselementos debulhadores 122 para debulhar o material de colheita colhidorecebido da seção de admissão 38.
A seção de separação 40 do rotor inclui pontas projetadasexteriormente 126 semelhantes às pontas expostas nas Figuras 11 e 12 daPatente U.S. 5.112.279, incorporada aqui por referência.
A seção de debulhamento 39 do alojamento de rotor é providacom um côncavo 146 e a seção de separação 40 é provida com uma grelha148. Grão e apara de palha liberados do tapete de colheita caem pelo côncavo146 e pela grelha 148. O côncavo e grelha previnem a passagem de materialde colheita maior do que grão ou apara de palha de entrar no sistema delimpeza 26.
O rotor é arranjado axialmente na combinada e define um eixode rotor central RA. O eixo de rotor RA é uma linha reta passando pelasporções de admissão, de debulhamento e de separação do rotor.
Como visto na Figura 7, a seção de admissão 38 do alojamentode rotor 36 é provida com uma cobertura fechada 162 e um fundo fechado164. A cobertura 162 é provida com pás de indexação helicoidais 165. Acobertura e fundo são aparafusadas a trilhos axiais 166 e 168. A porçãodianteira do fundo fechado 164 é provida com uma seção de transição deentrada que é semelhante a uma daquelas expostas nas Patentes U.S.7.070.498 ou 5.344.367, incorporadas aqui por referência.
A cobertura fechada 162 da seção de admissão 38 define umeixo de admissão IA. O eixo de admissão IA é paralelo a e substancialmentecolinear com o eixo de rotor RA definido pelo rotor. Como tal, a porção deadmissão do rotor é arranjada substancialmente concentricamente na seção deadmissão 38 do alojamento de rotor como definida pela cobertura 162.
Como visto na Figura 8, a seção de debulhamento 39 é providacom uma cobertura de debulhamento fechada 172 tendo pás helicoidais 174.A cobertura é aparafusada a trilhos axiais 166 e 168. O côncavo 146 estámontado articuladamente à armação da combinada debaixo de grade 168 em175. Um conjunto de ajuste 176 para ajustar folga de côncavo está montada àarmação da combinada debaixo de grade 166. O côncavo 146 é provido comuma extensão fechada 178.
A cobertura de debulhamento 172 define um eixo dedebulhamento TA que é paralelo ao eixo de rotor RA O eixo de debulhamentoestá localizado acima do eixo de rotor RA. Além disso, o eixo dedebulhamento é deslocado ligeiramente ao lado do eixo de rotor em umadireção a jusante. Como tal, a cobertura da seção de debulhamento é arranjadaexcentricamente relativa à porção de debulhamento do rotor.
A seção de separação 40 é provida com uma cobertura deseparação 180 tendo pás helicoidais 182. De acordo com a concretizaçãopreferida, a cobertura de separação 180 tem uma seção transversal complexaque inclui uma seção curva 184 configurada ao longo de uma curvaturaoblonga, e um primeira seção de parede plana contígua 185 e uma segundaseção de parede plana contígua 186. Os pás 182 são curvas e são montadasfixamente sobre a seção curva 184.
Como ilustrado nas Figuras 3-6, uma pluralidade de pásajustáveis 188 é arranjada na primeira seção de parede plana 185. As pás 188cada uma tem uma seção transversal em forma de L, cada uma tendo umabase plana 189a e uma perna vertical 189b. A base plana 189a se conforma auma superfície da primeira seção de parede plana 185. A base plana 189a decada pá ajustável 188 é presa articuladamente à primeira seção de paredeplana 185 a pontos de pivô 188a perto de extremidades posteriores 188b dissopor uso de um prendedor ou pino. A perna vertical 189b de cada pá ajustável188 está em registro com uma extremidade dianteira 182a da pá fixa 182. Aperna 189b de cada pá ajustável 188 tem uma borda curva 189d para casarcom a curvatura de borda das pás fixas 182.
As pás ajustáveis 188 estão conectadas a um mecanismo deatuação 189 a um ponto de balanço 188c na pá ajustável 188 que é espaçadodo ponto de pivô 188a. O mecanismo de atuação 189 inclui uma barra 190localizada fora da primeira parede de placa 185 e conectada a uma, mais queuma, ou preferivelmente todas as pás 188 nos pontos de balanço 188c porprendedores respectivos ou pinos 191. Cada prendedor ou pino 191 penetrapor uma fenda curva respectiva 185a, que é provida pela primeira seção deparede plana 185. As fendas 185a permitem o movimento oscilante das pásajustáveis 188 sobre seus pontos de pivô 188a. Cada prendedor ou pino 191desliza por sua fenda curva respectiva 185a.
Uma força dirigida substancialmente ao longo da direçãolongitudinal na barra 190 causa um deslocamento de uma, mais que uma, oupreferivelmente todas as pás ajustáveis 188 sobre seus pontos de pivôrespectivos 188a. As pás podem ser deslocadas de uma posiçãocorrespondendo ao caminho helicoidal das pás fixas 182 (Figura 5) a umaposição em que as pás ajustáveis 188 são deslocadas para trás (Figuras 4 e 6)em que algum do fluxo de colheita helicoidal entre o rotor e alojamentodepois de passar entre as pás 188 será defletido para saltar algumas daspassagens definidas entre as pás fixas 182 a próxima passagem ao redor doalojamento e tomará uma rota mais direta pela passagem anular entre o rotor eo alojamento, isto é, o material de colheita fará menos rotações helicoidaisdentro da seção de separação do alojamento de rotor entre a entrada e saída deseção de separação.
Um atuador de movimento 196, tal como um cilindrohidráulico, é mostrado em forma de diagrama na Figura 3. O atuador demovimento pode ser um atuador manual, um cilindro pneumático, um cilindrohidráulico, um atuador linear elétrico ou qualquer outro atuador demovimento conhecido. Um atuador de movimento energizado pode sercontrolado da cabina de operador 15.
Porque as pás ajustáveis 188 são montadas a uma seção deparede plana 185, mudar o ângulo dos pás 188 não afeta sua conformidadepróxima à superfície da seção de parede plana. Além disso, o uso de duasseções de parede plana contíguas 185, 186 juntas aproxima a forma curvaglobal da seção de separação de alojamento de forma que nenhum aumentosignificante em resistência de fluxo é percebida.
Também é possível para um meio sensor que detecta oprocessamento de material de colheita ser provido dentro do alojamento deseparador 180. O meio sensor pode ser conectado diretamente ouindiretamente a um remetente que controla o mecanismo de atuação, de formaque, no evento de uma sobrecarga de material no aparelho, o mecanismo deatuação possa ajustar as pás 188 a fim de aumentar por esse meio a taxa deprocessamento de material de colheita, pelo menos temporariamente.A cobertura 36 é aparafusada a trilhos axiais 166 e 168. Grelha148 também é aparafusada a trilhos 166 e 168. Grelha 148 é semelhante àgrelha exposta na Patente U.S. 4.875.891.
A cobertura de separação 180 define um eixo de separação SAque é paralelo ao eixo de rotor RA. O eixo de separação está localizado acimado eixo de rotor RA. Além disso, o eixo de separação é deslocado ao lado doeixo de rotor em uma direção a jusante. Como tal, a cobertura da seção deseparação é arranjada excentricamente relativa à porção de separação do rotor.
De acordo com a concretização preferida da presente invenção,uma seção de transição em forma de tronco de cone 200 é provida entre aseção de debulhamento 39 e a seção de separação 40, sobrepondo cada seção.
A seção de transição 200 inclui uma cobertura 210 tendo umacurvatura substancialmente em forma de tronco de cone. A cobertura 210inclui pás 214a, 214b. A pá 214a tem uma largura relativamente largasemelhante às pás 174 da seção de debulhamento 39. A pá 214a ésubstancialmente contínua com a última pá 182a da seção de separação 40. A pá214b tem uma seção de largura relativamente larga 214c semelhante à largura dapá 174 da seção de debulhamento 39, e um seção de largura relativamente maisfina 214d semelhante à largura da pá 182 da seção de separação 40.
Alguns rotores proveram uma porção de afilamento inversaadicional 220 do tambor de rotor 100 a uma extremidade de saída da unidadede processamento 24 tendo um ângulo de afilamento "J". Uma placa defletora180a na cobertura de separação 180 pode ser arranjada sobre a porção deafilamento inversa 220 para prover um fluxo suave, eficiente em energia dematerial de colheita.
Do antecedente, será observado que numerosas variações emodificações podem ser efetuadas sem partir do espírito e extensão dainvenção. É para ser entendido que nenhuma limitação com respeito aoaparelho específico ilustrado aqui é planeja daou deveria ser deduzida.

Claims (8)

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de pá ajustável para controlar o progresso axial domaterial de colheita pelo alojamento em um separador rotativo de fluxo axialpara uma combinada, incluindo um alojamento e um rotor montadorotativamente dentro do alojamento e levando sobre sua superfície umapluralidade de elementos de tratamento e controle de material, o alojamentosendo geralmente cilíndrico em forma e tendo uma parede geralmentecilíndrica com uma extremidade de entrada a montante e uma extremidade desaída a jusante, rotor e alojamento cooperando quando o rotor gira paraprocessar material de colheita introduzido ao alojamento na extremidade amontante enquanto o transferindo para a extremidade a jusante, caracterizadopelo fato de que inclui:dita parede geralmente cilíndrica de dito alojamento incluindouma seção curva e uma primeira seção de parede plana contínua;uma pluralidade de pás ajustáveis prolongadas espaçadas àparte, cada pá ajustável tendo uma base plana se conformando à primeiraseção de parede plana e sendo elevada geralmente radialmente para dentro daprimeira seção de parede plana e sendo disposta geralmente helicoidalmenteassim para engatar em material de colheita sendo impelidocircunferencialmente pelo rotor, a disposição helicoidal sendo tal quemovimento relativo entre o material e a pá ajustável desvie o materialaxialmente para a extremidade de saída do alojamento, cada pá ajustávelincluindo com respeito a movimento circunferencial de material de colheita,uma porção de extremidade dianteira e uma porção de extremidade posterior,a porção de extremidade posterior sendo fixada articuladamente a um pontode pivô na primeira seção de parede plana e a porção de extremidade dianteirasendo móvel em um modo oscilante quando a pá ajustável articula sobre aporção de extremidade posterior para fixar um ângulo de pá de dita páajustável assim para variar a efetividade da pá ajustável em defletir materialde colheita axialmente.
2. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que inclui um mecanismo de atuação para articularcontrolavelmente ditas pás sobre ditos pontos de pivô para fixar ângulos de pá para as pás ajustáveis.
3. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que adicionalmente inclui uma segunda seção deparede plana contígua com dita primeira seção de parede plana, ditas primeirae segunda seções de parede plana aproximando a curvatura de dita parede geralmente cilíndrica de dito alojamento.
4. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que dita segunda seção de parede plana é adjacentea uma borda de dita cobertura e dita primeira seção de parede plana está entredita segunda seção de parede plana e dita seção curva.
5. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que dito mecanismo de atuação inclui uma barramontada fora de dita seção de parede plana, e dita seção de parede planainclui fendas curvas adjacentes a uma extremidade dianteira de cada uma deditas pás ajustáveis, e uma pluralidade de elementos de fixação, cada elemento de fixação conectado à dita barra e penetrando por cada uma deditas fendas curvas e conectado a uma pá ajustável respectiva a uma distânciade dito ponto de pivô de dita pá ajustável respectiva.
6. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que dito mecanismo de atuação inclui uma barra montada fora de dita seção de parede plana, e dita seção de parede planainclui fendas curvas adjacentes a uma extremidade dianteira de cada uma deditas pás ajustáveis, e uma pluralidade de elementos de fixação, cadaelemento de fixação conectado à dita barra e penetrando por cada uma deditas fendas curvas e conectada a um pá ajustável respectiva a uma distânciade dito ponto de pivô de dita pá ajustável respectiva.
7. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que adicionalmente inclui uma segunda seção deparede plana contígua com dita primeira seção de parede plana, ditas primeira e segunda seções de parede plana aproximando a curvatura de dita paredegeralmente cilíndrica de dito alojamento.
8. Sistema de pá ajustável de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que dita segunda seção de parede plana é adjacentea uma borda de dita cobertura e dita primeira seção de parede plana está entre dita segunda seção de parede plana e dita seção curva.
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