BRPI0905012A2 - aperfeiçoamento em sensor óptico de sementes para plantadeira - Google Patents

Abstract

APERFEIçOAMENTO EM SENSOR óPTICO DE SEMENTES PARA PLANTADEIRA. A invenção refere-se ao aperfeiçoamento em sensor óptico para monitoramento do fluxo de sementes oriundo do dispositivo dosador do reservatório e que cai em queda livre pelo interior do tubo condutor que é posicionado entre os discos de corte das plantadeiras. O chassi (1) da linha de plantio possui uma mesa (2) que sustenta um reservatório de sementes (3) que é articulado em um suporte (4). No topo da mesa (2) e alinhado com a saída do dispositivo dosador está posicionado um compartimento (6) que faz a interligação com o condutor de sementes (7). A porção superior do tubo condutor de sementes (7) fica confinada no interior da mesa (2) do chassi. O sensor de sementes (8) da invenção é embutido no bocal do compartimento (6) que é posicionado no topo da mesa (2) do chassi da linha de plantio (1). A forma da caixa de sensor (8) da invenção é paralelepipédica de reduzida altura (81) e com a seção central vazada (82), possibilitando o seu posicionamento embutido no compartimento (6) do topo da mesa (2) do chassi da linha de plantio (1). A porção central vazada (82) da caixa do sensor (8) é compatível com a área ocupada pelo fluxo de sementes oriundo do dispositivo dosador. O arranjo dos emissores e receptores da caixa de sensor (8) da invenção compreende um único emissor (83) e diversos receptores (84) que são posicionados em cada um dos lados da caixa, aproveitando o ângulo de abrangência natural do feixe de luz (85) do emissor (83). Desse modo, é gerada apenas uma linha inclinada de interface (86) entre os dois feixes de luz, consequência da disposição de apenas um emissor (83) em cada lado da caixa. A caixa de sensor (8) prevê uma travessa (87) de cada lado do vazado central (82) e que se posiciona na borda superior, isto é, a montante do fluxo de sementes. Essa travessa (87) atua como um anteparo que desvia o trajeto de eventuais sementes da proximidade das lâminas transparentes de proteção (88) dos emissores e receptores, impedindo o contato direto.

Description

"APERFEIÇOAMENTO EM SENSOR ÓPTICO DE SEMENTES PARA PLANTADEIRA"

A presente invenção refere-se ao aperfeiçoamentodesenvolvido em sensor óptico destinado ao monitoramento do fluxo desementes oriundo do dispositivo dosador do reservatório e que cai em quedalivre pelo interior do tubo condutor que é posicionado entre os discos de cortedas plantadeiras.

As plantadeiras convencionais de plantio direto sãoformadas por um barramento transversal ao seu trajeto e que é ligado ao tratorpor meio de um cambão. No barramento são fixados os chassis das diversaslinhas de plantio, geralmente produzidos em ferro fundido. Cada uma das linhasde plantio possui um reservatório de sementes com um dispositivo dosador emsua base que é capaz de extrair uma quantidade de sementes proporcional aodeslocamento da plantadeira. O dispositivo dosador de sementes pode sermecânico, pneumático ou elétrico, de acordo com o tipo de semente e ointeresse do fabricante da plantadeira. Um tubo condutor de sementes estáfixado no chassi da linha de plantio, de modo a ficar alinhado com a saída dodispositivo dosador. O tubo condutor se estende até quase o solo, estandoposicionado entre os dois discos de corte e sendo responsável pela conduçãodas sementes que descem em queda livre. Tendo em vista a proximidade como solo e com os discos, cuja função é a de cortar as palhas e outros resíduosvegetais que se encontram espalhados no solo, não é raro que a boca do tubocondutor de sementes acabe por ficar bloqueada, impedindo ou tornandoirregular a distribuição das sementes. Tal fato é de suma gravidade, pois causauma quebra de produtividade da área plantada.

Para evitar esse problema foram desenvolvidos sistemasde monitoração do fluxo de sementes com sensores óticos para aplicação emplantadeiras, sendo o documento Pl 9608782-0 (com prioridade US 5.936.234)um exemplo. Os sensores óticos são posicionados em altura mediana no tubocondutor de sementes, coincidindo com o espaço existente entre os discos decorte. Esse arranjo apresenta os seguintes inconvenientes:- os sensores óticos ficam posicionados em local de grande acúmulo deresíduos vegetais e com acesso de torrões de terra, podendo ocorrer avariaspor eventuais impactos;

- devido ao posicionamento próximo do solo, os sensores óticos ficamexpostos a uma carga de poeira, tendendo a sujar os seus protetores dematerial transparente, o que compromete a eficácia do sistema demonitoramento do fluxo de sementes;

- caso seja necessária a intervenção do operador para limpar, reparar ousubstituir o sensor ótico de alguma linha de plantio é exigido o transporte daplantadeira até a oficina, visto que é necessária a desmontagem dos discosde corte;

- devido à dificuldade de acesso até os sensores óticos, o tempo de parada daplantadeira é grande, trazendo prejuízos ao agricultor, principalmente se forlevado em consideração que o tempo de plantio é exíguo em função dosvários fatores para sua determinação (época ideal, condições adequadas declima, grande área de trabalho, disponibilidade de equipamentos, etc.).

De outra banda, os tubos condutores convencionais desemente apresentam a seção transversal retangular, sendo que a técnica usualde monitoramento consiste na distribuição de emissores e receptores nos doislados mais estreitos do condutor. Para que toda a seção transversal fiquemonitorada devem ser dispostos diversos pares de emissores e receptores emcada lado menor do condutor de sementes. A figura 1 ilustra a formaconvencional de uma caixa de sensor (CS) cuja distribuição dos emissores (E)e dos receptores (R) é de forma intercalada em cada um dos lados menores dacaixa. Uma lâmina de material transparente (MP) protege os emissores (E) e osreceptores (R) contra o impacto direto dos grãos de semente. Considerando asseveras condições de operação das plantadeiras, que estão sujeitas avibrações, trepidações e impactos, visto que o terreno de plantio apresenta umasuperfície totalmente irregular, não é possível garantir a passagem dos grãosem queda livre sempre pela mesma região da seção transversal do condutor.

Nesse arranjo conhecido, cada emissor (E) emite um feixede luz (sinal fotoelétrico) a um receptor (R) que é posicionado na parede opostado condutor de sementes. Entretanto, pelo fato de que cada emissor (E)apresenta um ângulo de abrangência, o seu sinal é captado por mais de umreceptor (R). Além disso, o arranjo convencional resulta em pontos que não sãocapazes de detectar a passagem dos grãos de semente. Conforme exemplificaa figura 2, quando uma semente (S) passa entre dois pares de emissor (E) ereceptor (R)1 os receptores (R) podem receber feixes de luz (FL) emitidos pormais de um emissor (E)1 devido ao seu ângulo de atuação. Em síntese, oarranjo convencional de emissores e receptores carece de precisão, pois podenão identificar a passagem de todas as sementes que atravessam a seçãotransversal do condutor.

Ainda outro inconveniente que ocorre com os sensoresópticos para monitoramento do fluxo de sementes nas plantadeiras decorre dofato que é comum o emprego de pequena quantidade de grafite em pó que émisturada nas sementes depositadas no reservatório. Tal prática se dá pelopoder lubrificante do grafite, sendo adotada para minimizar a abrasividade dacasca de algumas sementes ou para melhorar o deslizamento dos grãos nasparedes do dispositivo dosador. Em contrapartida, essa prática provoca osseguintes inconvenientes:

- pode criar uma atmosfera no interior do tubo condutor de sementes que érica em particulados finos, gerando uma espécie de névoa que comprometea travessia do feixe de luz de um lado para o outro da seção transversal docondutor;

- o contato direto dos grãos de semente no material de proteção dosemissores e receptores pode criar um depósito superficial de grafite, que sujae compromete a transparência do material de proteção.

É, portanto, um objetivo geral da presente invenção oaperfeiçoamento em sensor óptico para monitoramento do fluxo de sementesde plantadeiras que supera eficazmente as limitações do estado da técnicaacima referidas.

Um primeiro objetivo da invenção é um sensor ópticoaperfeiçoado que é posicionado imediatamente abaixo da saída do dispositivodosador e que fica embutido no compartimento existente no topo da mesa dochassi da linha de plantio, sendo situado acima e distante do tubo condutor desementes.

Um segundo objetivo da invenção é uma caixa de sensorde sementes que apresenta a forma paralelepipédica e que possui reduzidaaltura e uma seção central vazada, a qual possibilita que seja embutida nocompartimento do topo da mesa do chassi da linha de plantio. Para isso, asdimensões externas da caixa do sensor de sementes são compatíveis com ocompartimento do topo da mesa do chassi da linha de plantio. A porção centralvazada da caixa do sensor é compatível com a área ocupada pelo fluxo desementes oriundo do dispositivo dosador.

Um terceiro objetivo da invenção é uma caixa de sensor desementes que apresenta um arranjo específico de emissores e receptores.Esse arranjo compreende um único emissor e diversos receptores que sãoposicionados em cada um dos lados da caixa, aproveitando o ângulo deabrangência natural do feixe de luz do emissor. Desse modo, é gerada apenasuma linha inclinada de interface entre os dois feixes de luz, conseqüência dadisposição de apenas um emissor em cada lado da caixa.

Um quarto objetivo da invenção é uma caixa de sensor queprevê um anteparo situado na borda a montante do fluxo de sementes quedesvia o trajeto dos grãos da proximidade das lâminas transparentes deproteção dos emissores e receptores, impedindo o contato direto.

O aperfeiçoamento em sensor óptico para monitoramentodo fluxo de sementes de plantadeiras, proposto pela presente invenção, resultanas seguintes vantagens sobre os demais sistemas do estado da técnica:

- a caixa do sensor de sementes é posicionada acima do chassi da linha deplantio, independente do tubo condutor, não ficando exposta a impactos e apoeira do solo;

- a caixa do sensor de sementes é acessada facilmente e de forma imediatapelo operador, que para isso simplesmente articula o reservatório;

- para limpeza, reparo ou substituição da caixa de sensor de sementes não énecessário o recolhimento da plantadeira para a oficina, tampouco a suadesmontagem e o emprego de ferramentas, podendo ser realizado nocampo;

- a caixa do sensor de sementes possui uma forma especial que permite oseu posicionamento embutido no interior do compartimento existente notopo da mesa do chassi da linha de plantio e que é alinhado com a saída dodispositivo dosador de sementes;- a caixa do sensor de sementes adota um arranjo de emissores e receptoresque resulta em maior precisão da medição;

- a caixa do sensor de sementes possui um anteparo que impede o contatodireto dos grãos no material transparente de proteção dos emissores ereceptores.

O aperfeiçoamento em sensor óptico para monitoramentodo fluxo de sementes de plantadeiras, ora proposto, pode ser melhorcompreendido através da seguinte descrição detalhada, que é realizada combase nos desenhos em anexo, abaixo listados, que ilustram uma formapreferida de concretização, que não deve ser considerada Iimitativa à invenção,onde:

Figura 1 - vista superior esquemática de uma caixa de sensor convencional;

Figura 2 - vista superior esquemática da caixa de sensor convencional ilustran-do a passagem de sementes;

Figura 3 - perspectiva esquemática de uma linha de plantio de uma plantadeiragenérica;

Figura 4 - perspectiva esquemática de uma linha de plantio de uma plantadeiragenérica com o reservatório articulado;

Figura 5 - perspectiva da caixa de sensor da invenção;

Figura 6 - vista superior da caixa de sensor da invenção que detalha o arranjodos sensores;

Figura 7 - detalhe em perspectiva da caixa de sensor da invenção.

As figuras 1 e 2 mostram a caixa de sensor do estado datécnica que é posicionada na região central do tubo condutor de sementes eque já foi anteriormente descrita.

A figura 3 ilustra o chassi (1) de uma linha de plantio deuma plantadeira convencional de plantio direto, geralmente fabricado em ferrofundido. Esse chassi (1) possui uma mesa (2) que sustenta um reservatório desementes (3) que é articulado em um suporte (4), conforme ilustra a figura 4.

Um sistema de transmissão adequado (5) aciona o dispositivo dosador desementes que é posicionado na base interna do reservatório (3). No topo damesa (2) e alinhado com a saída do dispositivo dosador está posicionado umcompartimento (6) que faz a interligação com o condutor de sementes (7). Aporção superior do tubo condutor de sementes (7) fica confinada no interior damesa (2) do chassi, sendo que para a sua retirada é necessária à retirada dosparafusos (9).

O sensor de sementes (8) da invenção é embutido no bocaldo compartimento (6) existente no topo da mesa (2) do chassi da linha deplantio (1).

A figura 5 detalha a forma da caixa de sensor de sementes(8) da invenção que é paralelepipédica e apresenta reduzida altura (81) e aseção central vazada (82), possibilitando o seu posicionamento embutido nocompartimento (6) do topo da mesa (2) do chassi da linha de plantio (1). Aporção central vazada (82) da caixa do sensor (8) é compatível com a áreaocupada pelo fluxo de sementes oriundo do dispositivo dosador.

A figura 6 detalha o arranjo específico de emissores ereceptores da caixa de sensor de sementes (8) da invenção. Esse arranjocompreende um único emissor (83) e diversos receptores (84) que sãoposicionados em cada um dos lados da caixa, aproveitando o ângulo deabrangência natural do feixe de luz (85) do emissor (83). Desse modo, é geradaapenas uma linha inclinada de interface (86) entre os dois feixes de luz,conseqüência da disposição de apenas um emissor (83) em cada lado da caixa.

A figura 7 detalha a caixa de sensor (8) que prevê umatravessa (87) de cada lado do vazado central (82) e que se posiciona na bordasuperior, isto é, a montante do fluxo de sementes. Essa travessa (87) atuacomo um anteparo que desvia o trajeto dos grãos de sementes da proximidadedas lâminas transparentes de proteção (88) dos emissores e receptores,impedindo o contato direto.

Claims (2)

1.

- "APERFEIÇOAMENTO EM SENSOR ÓPTICO DESEMENTES PARA PLANTADEIRA" sendo que a plantadeira compreende umchassi (1) para cada linha de plantio o qual possui uma mesa (2) que sustentaum reservatório de sementes (3) que é articulado em um suporte (4), umsistema de transmissão adequado (5) que aciona o dispositivo dosador desementes que é posicionado na base interna do reservatório (3) e umcompartimento (6) posicionado no topo da mesa (2) e alinhado com a saída dodosador que faz a interligação com o tubo condutor de sementes (7),caracterizado pelo fato de que• o sensor de sementes (8) apresenta a forma de uma caixa paralelepipédicade reduzida altura (81) e com a seção central vazada (82) que é embútida nobocal do compartimento (6) posicionado no topo da mesa (2) do chassi dalinha de plantio (1),o sensor de sementes (8) possui um arranjo formado por um único emissor(83) e diversos receptores (84) que são posicionados em cada um dos ladosda caixa gerando apenas uma linha inclinada de interface (86) entre os doisfeixes de luz e• o sensor de sementes (8) possui uma travessa (87) de cada lado do vazadocentral (82) e que se posiciona na borda superior a montante do fluxo desementes formando um anteparo ao trajeto dos grãos de sementes junto àslâminas transparentes de proteção (88) dos emissores e receptores.