ES2257130A1 - Sistema nivelador-compensador para maquinas cosechadoras y similares. - Google Patents

Abstract

Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, aplicable en máquinas provistas con un eje de ruedas (1) dispuesto en montaje de articulación basculante con respecto al cuerpo (3) de la máquina, entre el cual eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina se incorporan unos actuadores lineales (6), mediante los cuales es susceptible hacer variar la posición relativa del cuerpo (3) de la máquina hacia la vertical para compensar la carga del peso sobre las ruedas de ambos lados en terrenos inclinados.

Description

Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la adaptación de las máquinas que trabajan en el campo, tales como las máquinas cosechadoras, para determinar una nivelación de compensación respecto de las inclinaciones o irregularidades del terreno sobre el que se desarrolla la acción del trabajo.

Estado de la técnica

Debido a la gran longitud de los cortes con los que se llegan a construir las máquinas cosechadoras, resultan de una gran incidencia en las condiciones del desarrollo del trabajo las inclinaciones que pueda presentar el terreno de operación, ya que la altura respecto del suelo puede variar considerablemente de un extremo al otro del corte.

Para solucionar el problema existen sistemas autonivelantes, que pueden ser de control manual o automático, mediante los cuales por medio de cilindros actuadores o soluciones análogas se varía la inclinación del corte en función del terreno.

Estos sistemas corrigen la posición del corte para situarle paralelo al terreno, pero no compensan la posición de la máquina, la cual cuando trabaja inclinada de costado determina una sobrecarga sobre las ruedas que van por la parte baja, lo que puede ser causa de peligrosos deslizamientos de la máquina, en tanto que las mencionadas ruedas de la parte inferior sufren un esfuerzo que incrementa el desgaste de las mismas y que puede llegar a ocasionar reventones con peligro de vuelco de la máquina.

Es conocida también una solución que se aplica sobre el eje delantero motriz de la máquina, disponiendo los reductores de sujeción de las ruedas de dicho eje en forma de balancines, mediante los cuales se puede regular una inclinación que afecta al conjunto de la máquina. Esta solución compensa las cargas que ocasiona el peso de la máquina, pero es una solución muy compleja y costosa.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un sistema de gran sencillez de aplicación, con el cual se obtiene una función de nivelación y compensación en la máquina correspondiente de manera muy ventajosa.

Este sistema objeto de la invención se aplica sobre el eje trasero de las máquinas cosechadoras que va dispuesto en montaje articulado de basculación, incorporando entre dicho eje y la estructura de la máquina un medio actuador capaz de hacer bascular al eje en inclinación relativa variable respecto de la má-
quina.

El medio basculador del eje consta de al menos un actuador lineal, tal como un cilindro hidráulico o similar, estando prevista preferentemente la disposición de dos actuadores de ese tipo incorporados en relación con sendas zonas extremas del eje.

Dichos actuadores pueden ser controlados manualmente mediante un mando desde el puesto de operario de la máquina, o bien de modo automático mediante detectores de láser, palpadores, etc., los cuales generan señales capaces de determinar el accionamiento de los actuadores en función de la posición de la máquina respecto de la horizontal sobre el terreno. El sistema puede en todo caso ser activado o desactivado mediante un mando, de forma que en la posición desactivada el eje de la máquina queda flotante respecto del montaje de articulación sobre la máquina.

Particularmente en relación con el sistema se prevé además una seguridad, de forma que la activación de los actuadores de basculación del eje trasero de la máquina solo sea posible en las condiciones de trabajo de la máquina, pero no en las de desplazamiento.

Se obtiene así un sistema sencillo, fiable y de reducido coste, que puede ser incorporado en máquinas de cualquier tipo provistas con un eje de ruedas basculante, tales como las máquinas cosechadoras y otras máquinas agrícolas o de obras públicas que se utilizan en el campo, siendo aplicable el sistema tanto en máquinas nuevas como en máquinas viejas que ya se están utilizando.

Este sistema es además compatible con los sistemas conocidos autonivelantes del corte de las cosechadoras, de forma que una misma máquina cosechadora puede convivir con ambos sistemas, complementándose sus efectos para un mejor comportamiento funcional de la máquina.

Por todo ello, dicho sistema de la invención resulta ciertamente de unas características muy ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente para la función de aplicación a la que se halla destinado.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra en perspectiva una cosechadora convencional, en la que es aplicable el sistema de la invención.

La figura 2 es una vista esquemática de la parte posterior de una cosechadora provista con el sistema de la invención.

La figura 3 es un esquema de la posición normal de una cosechadora que trabaja inclinada de costado sin compensación de cargas.

La figura 4 es un esquema como el anterior con la máquina compensada según el sistema de la invención.

La figura 5 es un esquema como los anteriores, con la máquina llevada hasta una posición vertical más allá de la compensación.

La figura 6 es un esquema del conjunto funcional hidráulico del sistema preconizado.

La figura 7 es un esquema del conjunto de control eléctrico del sistema preconizado en una versión de accionamiento manual.

La figura 8 es un esquema del conjunto de control eléctrico del sistema preconizado en una versión selectiva de accionamiento manual o accionamiento automático.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un sistema destinado para nivelar y compensar la posición de las máquinas cosechadoras u otras semejantes, cuando por la disposición del terreno tienen que trabajar inclinadas de costado con los inconvenientes que ello supone.

El sistema que se preconiza está previsto fundamentalmente para máquinas cosechadoras, pero con carácter general es de aplicación para cualquier tipo de máquinas provistas con un eje de ruedas (1) incorporado en montaje basculante mediante una articulación (2) respecto del cuerpo (3) de la máquina correspondiente, como es el eje trasero de las máquinas cosechadoras, tal como representa la figura 2.

Una máquina cosechadora u otra de características semejantes, cuando trabaja a lo largo de un terreno (4) inclinado determina una sobrecarga sobre las ruedas (5.1) que van por la parte más baja, debido al peso del cuerpo (3) de la máquina, de manera que dichas ruedas (5.1) se deforman lateralmente en el apoyo, como representa la figura 3, disminuyendo con ello la altura del centro de las mencionadas ruedas (5.1), con lo que el eje (1) queda inclinado respecto del terreno (4) de apoyo.

En esas circunstancias, las ruedas (5.1) sufren un desgaste más acusado que en condiciones normales y además al trabajar deformadas su adherencia con el suelo disminuye, pudiendo producirse deslizamientos de la máquina, así como reventones de las mencionadas ruedas (5.1), con peligro de vuelco de la má-
quina.

La sobrecarga sobre las ruedas inferiores (5.1) en las circunstancias mencionadas es debida a la componente lateral del peso del cuerpo (3) de la máquina por la posición inclinada de éste, de forma que elevando dicho cuerpo (3) hacia la vertical dicha componente lateral del peso disminuye, reduciéndose la sobrecarga sobre las ruedas (5.1) de la parte inferior.

En tal sentido, de acuerdo con el sistema de la invención, entre el eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina se incorpora un medio actuador capaz de variar la posición relativa del cuerpo (3) respecto del eje (1) hacia la vertical.

Para ello se incorpora al menos un actuador lineal (6), del tipo de un cilindro hidráulico o similar, entre el eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina. Como solución preferente, pero sin carácter limitativo, se prevé una realización práctica con dos actuadores lineales (6) de acción antagónica, incorporados respectivamente entre las correspondientes mitades del eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina, como representa la figura 2.

En esas condiciones, cuando la máquina trabaja a lo largo de un terreno (4) inclinado, mediante los actuadores lineales (6) incorporados entre el eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina, se puede hacer variar la posición relativa del cuerpo (3) elevándole hacia la vertical, con lo cual se reduce la carga sobre las ruedas (5.1) que apoyan en la parte inferior, logrando con ello que dichas ruedas inferiores (5.1) trabajen en las mismas condiciones de carga que las ruedas (5.2) de la parte superior y por lo tanto sin deformación, como representa la figura 4.

De esta forma se logra una compensación del peso del cuerpo (3) de la máquina, en un reparto equilibrado de la carga de dicho peso entre las ruedas (5.1) que van por la parte inferior del terreno inclinado (4) y las ruedas (5.2) que van por la parte superior, evitando los problemas de sobrecarga sobre las ruedas inferiores (5.1), con lo que la máquina trabaja en unas condiciones mucho más favorables, consiguiéndose mayor rendimiento, a la vez que se reducen los riesgos de averías y posibles accidentes por vuelco.

Por otra parte, el equilibrado entre el conjunto de las ruedas traseras (5.1 y 5.2), hace que el eje (1) recupere el paralelismo con respecto al suelo, con lo que dichas ruedas traseras (5.1-5.2), que son las direccionales, quedan perfectamente alineadas con las ruedas delanteras de la máquina, eliminándose las desviaciones de la alineación de dirección y los problemas que la desalineación crea para el gobierno de la conducción por el cabeceo de la máquina.

La compensación de la máquina ayuda también a equilibrar la nivelación del corte (7) respecto del suelo (4) sobre el que se realiza el trabajo; pudiendo coexistir el sistema de compensación preconizado con otros sistemas conocidos de autonivelación del corte, para mayor efectividad de adaptación de la máquina en su conjunto a las condiciones en las que ha de trabajar.

Con el sistema de compensación de cargas objeto de la invención se puede incluso sobrepasar el punto de compensación en la elevación del cuerpo (3) de la máquina hacia la vertical, llegando a determinar un efecto contrario de la sobrecarga, es decir que la sobrecarga resulte aplicada sobre las ruedas (5.2) que van por la parte superior sobre el terreno (4) inclinado, como representa la figura 5, lo cual puede ser ventajoso cuando el cuerpo (3) de la máquina aloja mucha carga, como es cuando la tolva de alojamiento de la recolección se halla llena, pudiendo por lo tanto completarse el llenado de dicha tolva, sobre cualquier terreno.

El comportamiento del sistema de compensación de cargas se basa en un sistema funcional hidráulico, que se comanda por medio de un sistema eléctrico de control, incluyendo dos posiciones selectivas, de trabajo y de circulación respectivamente, en la primera de las cuales el sistema de compensación de cargas queda activo, siendo seleccionable el accionamiento de los actuadores (6) para bascular el cuerpo (3) de la máquina sobre el eje (1) a la izquierda o a la derecha según sea necesario, mientras que en la posición de circulación (para el traslado de la máquina sin trabajar), el sistema de compensación de cargas queda desactivado y por lo tanto el cuerpo (3) de la máquina flotante sobre el eje (1) como en las máquinas convencionales.

El conjunto funcional hidráulico del sistema (ver figura 6), comprende un regulador (8) mediante el cual se seleccionan las posiciones de trabajo y de circulación, mientras que otro regulador (9) selecciona el accionamiento de los actuadores (6) para determinar la inclinación relativa del cuerpo (3) de la máquina de aplicación a la izquierda o la derecha.

En el circuito de comunicación entre el regulador (9) y los actuadores (6) va incluido un estrangulador doble (10), para regular la presión del fluido por los respectivos conductos hacia los actuadores (6), yendo en ese mismo circuito también una válvula compensadora doble (11), para regular la desviación del caudal del fluido de presión en combinación inversa entre las entradas y salidas de los actuadores (6).

El conjunto eléctrico de control (ver figura 7) comprende un mando selector (12) que permite establecer las posiciones de trabajo y de circulación, llevando dicho mando respectivamente hacia la izquierda o hacia la derecha, según la representación del esquema, de manera que cuando se selecciona la posición de circulación, cerrando con dicho mando (12) el circuito de la derecha del esquema, se enciende un señalizador luminoso (13), que se prevé de color verde, y al mismo tiempo se activa una electroválvula (14) que da paso al regulador (8) del conjunto hidráulico, mientras que cuando se selecciona la posición de trabajo, cerrando con el mando (12) el circuito de la izquierda del esquema, se enciende un señalizador luminoso (15), que se prevé de color rojo, y al mismo tiempo se conecta un circuito en el que va una electroválvula (16) de paso hacia el regulador (9) del conjunto hidráulico.

Dicho circuito de la electroválvula (16) contiene un selector (17), mediante el cual se pueden determinar el cierre del circuito respectivamente por la izquierda o por la derecha, con lo cual el regulador (9) adopta una posición u otra para que el accionamiento de los actuadores (6) haga bascular el cuerpo (3) de la máquina de aplicación hacia un lado u otro.

El conjunto eléctrico de control según la figura 7, está previsto para un gobierno totalmente manual, de forma que el operario de la máquina de aplicación tiene que seleccionar mediante el mando (12) la posición de trabajo o circulación y en el estado de la posición de trabajo tiene que seleccionar a su vez, mediante el mando (17), el accionamiento de los actuadores (6) para hacer bascular el cuerpo (3) de la máquina hacia un lado u otro.

Según una variante de realización práctica, representada en la figura 8, el conjunto eléctrico puede incluir un complemento de control automático del accionamiento de los actuadores (6), para hacer bascular el cuerpo (3) de la máquina de aplicación en función de la posición de ésta durante la realización de los trabajos, incluyéndose para ello en el conjunto eléctrico un circuito complementario provisto con microrruptores (18) de acción automática en función de una preselección establecida de la posición de la máquina, para abrir o cerrar por un lado u otro el circuito de la electroválvula (16).

Dicho circuito complementario de control automático se conexiona a través de un selector (19), mediante el cual puede determinarse una posición de cierre de la conexión de dicho circuito complementario de control automático, o una posición de apertura de dicha conexión y el cierre en su lugar de la conexión del circuito normal de control manual mediante el mando (17).

En este caso el operario de la máquina puede seleccionar mediante el mando (12) la posición de trabajo o de circulación y en el estado de la posición de trabajo mediante el mando (19) puede seleccionar la posibilidad de control automático o manual, de manera que en la posición de control automático el accionamiento de los actuadores (6) se gobierna automáticamente mediante los microrruptores (18) en función de la posición de la máquina, mientras que en la posición de control manual es el propio operario el que debe realizar dicho gobierno mediante el mando (17).

En todo caso, en relación con el conjunto funcional de accionamiento de los actuadores (6) se prevén unos medios de seguridad, con el fin de que dicho accionamiento de los actuadores (6) solo se pueda activar en la disposición de trabajo de la máquina, evitando que esa activación pueda producirse casualmente en la disposición de circulación creando problemas.

En el caso de las máquinas cosechadoras dichos medios de seguridad pueden ser unos detectores que solo permitan la activación del accionamiento de los actuadores (6) cuando el corte (7) de la máquina este acoplado y en la posición baja. Los medios de seguridad pueden ser igualmente de cualquier otro tipo que cumpla la misma función, como por ejemplo sensores relacionados con el sistema del cambio de velocidades, para que la activación de los actuadores (6) solo puede entrar en funcionamiento con las velocidades de trabajo de la máquina.

Claims (5)

1. Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, de aplicación en máquinas provistas con un eje de ruedas (1) dispuesto en montaje de articulación basculante respecto del cuerpo (3) de la máquina, caracterizado porque entre el eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina se incorpora al menos un medio actuador (6) capaz de hacer variar la posición relativa del cuerpo (3) respecto del eje (1), para aproximar a dicho cuerpo (3) hacia la posición vertical cuando el eje (1) se apoya sobre un suelo (4) inclinado de costado.

2. Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el medio actuador (6) se constituye por actuadores lineales del tipo de cilindros hidráulicos o similares, disponiéndose preferentemente dos actuadores (6) incorporados entre las respectivas mitades del eje basculante (1) y el cuerpo (3) de la máquina.

3. Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, en todo de acuerdo con la primera y segunda reivindicaciones, caracterizado porque el accionamiento de los actuadores (6) se realiza a través de un sistema hidráulico en relación con un sistema eléctrico de control, comprendiendo un selector (12) que permite determinar una posición desactivada del sistema para el funcionamiento de la máquina en la circulación de desplazamiento y una posición activa para el funcionamiento del sistema cuando la máquina opera en la acción de trabajo.

4. Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, en todo de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizado porque en el sistema de control se incluye un complemento de control automático por medio de microrruptores (18), estableciéndose la conexión de dicho complemento a través de un selector (19) que permite seleccionar la conexión entre una posición de control automático y una posición de control manual a través de un se-
lector (17).

5. Sistema nivelador-compensador para máquinas cosechadoras y similares, en todo de acuerdo con las reivindicaciones una a cuatro, caracterizado porque el conjunto funcional de accionamiento de los actuadores (6) se prevé con medios de seguridad que solo permiten la actividad funcional de dicho accionamiento de los actuadores (6) cuando la máquina se halla en disposición de trabajo.