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ES2956358T3 - Métodos, aparatos y sistemas de control del peso en implementos - Google Patents

Métodos, aparatos y sistemas de control del peso en implementos Download PDF

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ES2956358T3
ES2956358T3 ES20180510T ES20180510T ES2956358T3 ES 2956358 T3 ES2956358 T3 ES 2956358T3 ES 20180510 T ES20180510 T ES 20180510T ES 20180510 T ES20180510 T ES 20180510T ES 2956358 T3 ES2956358 T3 ES 2956358T3
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ES
Spain
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wing
actuator
monitor
pressure
center
Prior art date
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Active
Application number
ES20180510T
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English (en)
Inventor
Derek Sauder
Jason Stoller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Precision Planting LLC
Original Assignee
Precision Planting LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Un método para transferir el peso del implemento implica arrastrar un implemento a través de un campo y determinar una carga estimada en una rueda (450,460,550) del implemento basándose en una suma de las fuerzas estimadas del actuador. La suma de las fuerzas estimadas del actuador se puede determinar mediante un proceso (1200) que implica determinar una suma de la fuerza aerodinámica de la unidad de hilera (FR) aplicada a cada unidad de hilera (200) en una sección central (330) del implemento, izquierda y derecha. fuerzas verticales de ala (Fw) aplicadas a la sección central (330) mediante respectivos actuadores de flexión de ala (312-1), y una fuerza vertical de enganche (FH) aplicada a la sección central (330) mediante un actuador de enganche (345). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos, aparatos y sistemas de control del peso en implementos
Antecedentes
En los últimos años, los estudios agronómicos han aumentado el interés en asegurar un control adecuado del peso en implementos agrícolas, especialmente durante el proceso de siembra. Transferir peso entre componentes de un implemento grande implica riesgos de seguridad y la posibilidad de dañar el implemento o el tractor.
Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica de mejores sistemas, métodos y aparatos para el control del peso en implementos. Existe una necesidad particular en la técnica de dichos sistemas, métodos y aparatos que ofrezcan una mayor seguridad durante el funcionamiento.
El documento US 2011/313572 A1 divulga una unidad abridora de discos para un implemento agrícola que tiene un dispositivo de ajuste de presión descendente que ajusta automáticamente la cantidad de presión descendente que se aplica sobre un disco de arado basándose en las mediciones de tensión que se toman mediante una galga extensiométrica o celda de carga. El documento WO 2013/013915 A1 divulga un sistema de visualización/control de tractor, que muestra al operario del tractor los parámetros de rendimiento del tractor, y recibe las entradas del operario. También se proporcionan sensores para determinar diversas condiciones de funcionamiento del tractor, que incluyen un sensor de galga extensiométrica para determinar la carga de las ruedas.
El documento EP 2 510 768 A1 divulga una unidad de hilera de sembradora para una máquina de siembra que incluye una unidad de hilera en la que el ajuste de la fuerza descendente de la rueda de cierre se proporciona mediante un actuador de fuerza descendente.
El documento WO 2013/112929 A1 divulga sistemas, métodos y dispositivos para transferir peso entre un tractor y una barra de herramientas, así como entre secciones de la barra de herramientas, y para plegar una barra de herramientas entre una posición de trabajo y una posición de transporte.
De acuerdo con la invención, se proporciona un método para transferir el peso en el implemento como se define en la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista lateral en alzado de un tractor que remolca una realización de una sembradora.
La Figura 2 es una vista lateral en alzado de una unidad de hilera de la sembradora de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva trasera de la sembradora de la Figura 1 donde no se muestran las unidades de hilera, para fines ilustrativos.
La Figura 4 es una vista en perspectiva trasera de un conjunto de rueda central de la sembradora de la Figura 1. La Figura 5 es una vista en perspectiva trasera de un conjunto de rueda ala de la sembradora de la Figura 1. La Figura 6 ilustra esquemáticamente un sistema de control de transferencia de peso.
La Figura 7A es una vista lateral en alzado de un sensor de posición de ala.
La Figura 7B es una vista lateral en alzado del sensor de posición de ala de la Figura 7A en otra posición.
La Figura 8 ilustra una realización de un proceso de transferencia de peso.
La Figura 9 ilustra un proceso de apagado de la transferencia de peso.
La Figura 10A es una vista lateral en alzado de un sensor de posición de rueda central.
La Figura 10B es una vista lateral en alzado del sensor de posición de rueda central de la Figura 10A en una segunda posición.
La Figura 11 ilustra otro proceso de apagado de la transferencia de peso.
La Figura 12 ilustra otra realización de un proceso de transferencia de peso.
La Figura 13 ilustra una pantalla de entrada de la fuerza de resorte.
La Figura 14 ilustra un proceso de calibración del sistema de transferencia de peso.
Descripción
Implemento
Con referencia ahora a los dibujos, en donde los números de referencia similares designan partes idénticas o correspondientes en las diversas vistas, la Figura 1 ilustra una sembradora 300 que se remolca mediante un tractor 5. La sembradora 300 incluye una barra de herramientas que se extiende transversalmente en la que se montan múltiples unidades de hilera 200 en una relación de espaciado transversal.
Con referencia a la Figura 3, la sembradora 300 se acopla al tractor 5 mediante un conjunto de enganche 350 y, de este modo, se remolca en la dirección de siembra que indica la flecha F. El conjunto de enganche 350 se acopla a un conjunto de transferencia de peso 340. El conjunto de transferencia de peso 340 incluye preferentemente un actuador de enganche 345; el actuador de enganche 345 comprende preferentemente un cilindro hidráulico de doble acción y se dispone preferentemente para transferir una carga vertical desde el tractor a la sembradora o desde la sembradora al tractor.
La barra de herramientas, que se extiende transversalmente, de la sembradora 300 incluye preferentemente una sección de ala izquierda 310-1, una sección central 330 y una sección de ala derecha 310-2. Preferentemente, en cada sección de la barra de herramientas se monta una pluralidad de unidades de hilera 200 (no se muestran en la Figura 3). La sección de ala izquierda 310-1 se acopla preferentemente de manera pivotante a la sección central 330 (ya sea directamente o a través de una estructura intermedia) para el movimiento relativo alrededor de un eje sustancialmente horizontal paralelo a la dirección de siembra. Un actuador de flexión de ala izquierda 312-1 (preferentemente un cilindro hidráulico de doble acción) se acopla, preferentemente de manera pivotante, a la sección de ala izquierda 310-1 y a la sección central 330. El actuador de flexión de ala 312-1 está configurado preferentemente para transferir una carga vertical entre la sección del ala izquierda 310-1 y la sección central 330. La sección de ala derecha 310-2 se acopla preferentemente de manera pivotante a la sección central 330 (ya sea directamente o a través de una estructura intermedia) para el movimiento relativo alrededor de un eje sustancialmente horizontal paralelo a la dirección de siembra. Un actuador de flexión de ala derecha 312-2 (preferentemente un cilindro hidráulico de doble acción) se acopla, preferentemente de manera pivotante, a la sección de ala derecha 310-2 y a la sección central 330. El actuador de flexión de ala 312-2 está configurado preferentemente para transferir una carga vertical entre la sección del ala derecha 310-2 y la sección central 330.
La sembradora 300 puede comprender una de las características que se divulgan en la Solicitud de Patente Internacional N.° PCT/US2012/040756 o en la Solicitud de Patente Internacional N.° PCT/US2013/023287 ("la Solicitud '287").
Cada sección de ala 310 incluye preferentemente un conjunto de rueda ala 500 que se monta en una parte distal de la misma. Cada conjunto de rueda ala 500 está configurado preferentemente para brindar soporte mediante rodamiento a la sección de ala 310 mientras la sembradora 300 recorre el campo. Con referencia a la Figura 5, el conjunto de rueda ala 500 incluye preferentemente una barra de montaje 522 que se monta en la sección de ala 310 por encima y detrás de un extremo distal de la sección de ala. Un bastidor de rueda ala 540 se monta de manera pivotante en la sección de ala 310 mediante uno o más pasadores que se extienden transversalmente 535. Una rueda ala 550 se monta de manera rodante en un extremo posterior del bastidor de rueda ala 540. Un actuador 510 se monta de manera pivotante en un primer extremo de la barra de montaje 522 y se monta de manera giratoria en un segundo extremo del bastidor de rueda ala 540 para subir y bajar la sección de ala 310. El actuador 510 es preferentemente un cilindro hidráulico de doble acción.
La sección central 330 incluye preferentemente una pluralidad de conjuntos de rueda central 400. Cada conjunto de rueda central 400 está configurado preferentemente para brindar soporte mediante rodamiento a la sección central 330 mientras la sembradora 300 recorre el campo. Con referencia a la Figura 4, el conjunto de la rueda ala 400 incluye preferentemente una barra de montaje 422 que se monta en la sección central 330 y se coloca encima de la sección central. Un bastidor de rueda central 430 se monta de manera pivotante en la barra central 330 mediante un pasador 425 que se extiende transversalmente. Un actuador de rueda central 410 se monta de manera pivotante en un primer extremo de la barra de montaje 422 y se monta de manera pivotante en un segundo extremo en el bastidor de rueda central 430 para elevar y descender selectivamente la barra de herramientas. Un bastidor de rueda 440 se monta de manera giratoria en el bastidor de rueda central 430 alrededor de un pasador transversal 435. Una rueda delantera 450 se monta de manera rodante en un extremo delantero del bastidor de rueda 440. Una rueda trasera 460 se monta de manera rodante en un extremo trasero del bastidor de rueda 440. En funcionamiento, el conjunto de rueda central 400 brinda soporte de manera rodante al peso de la barra de herramientas, y el bastidor de rueda 440 gira para permitir que las ruedas delantera y trasera 450, 460 se muevan hacia arriba y hacia abajo entre sí cuando el conjunto de rueda central encuentra obstrucciones o terreno irregular.
Pasando a la Figura 2, se ilustra con más detalle una de las unidades de hilera 200 de la sembradora 300. Un sistema de articulación paralela 216 sujeta la unidad de hilera 200 a una de las secciones de la barra de herramientas 310, lo que permite que cada unidad de hilera se mueva verticalmente de manera independiente a la barra de herramientas y a las otras unidades de hilera separadas, para adaptarse a los cambios en el terreno o cuando la unidad de hilera encuentre una roca u otro obstáculo mientras la sembradora es remolcada a través del campo. Cada unidad de hilera 200 incluye además un soporte de montaje 220 en el que se monta una viga de soporte de tolva 222 y un bastidor auxiliar 224. La viga de soporte de tolva 222 preferentemente soporta una tolva de semillas 226 y una tolva de fertilizante 228. La unidad de hilera 200 incluye preferentemente un medidor de semillas 230 que se dispone para recibir y dosificar las semillas desde la tolva de semillas 226 hacia un tubo de semillas 232 (o transportador de semillas) que se dispone para guiar las semillas desde el medidor de semillas hasta la tierra. El bastidor auxiliar 224 preferentemente soporta de manera operativa un conjunto de abertura de surco 234 y un conjunto de cierre de surco 236.
Cada unidad de hilera 200 incluye preferentemente un actuador de fuerza descendente 280 (preferentemente un actuador hidráulico de doble acción) que se dispone para transmitir cargas verticales entre la sección de la barra de herramientas 310 y la unidad de hilera 200. El actuador de fuerza descendente 280 incluye preferentemente uno de los actuadores de presión descendente que se divulgan en la Solicitud de Patente Internacional N.° PCT/US2012/049747 ("la Solicitud '747"). El actuador de fuerza descendente 280 preferentemente se monta de manera pivotante en un punto de rotación superior en un soporte de montaje 214; el soporte de montaje 214 se monta preferentemente de manera rígida en la sección de la barra de herramientas 310. El actuador de fuerza descendente 280 se monta preferentemente de manera pivotante en un extremo inferior del sistema de articulación paralela 216.
El conjunto de abertura de surco 234 incluye preferentemente un par de cuchillas de disco de apertura de surco 244 y un par de ruedas de calibración 248 ajustables verticalmente de manera selectiva en relación con las cuchillas de disco 244 mediante un mecanismo de ajuste de profundidad 268. Las cuchillas de disco 244 se soportan de manera giratoria en un vástago 254 que se extiende desde el bastidor auxiliar 224. Los brazos de la rueda de calibración 260 soportan de manera pivotante las ruedas de calibración 248 desde el bastidor auxiliar 224. Las ruedas de calibración 248 se montan de manera giratoria en los brazos de rueda de calibración 260 que se extienden hacia delante.
Durante el funcionamiento de la unidad de hilera 200, el conjunto de abertura de surcos 234 corta un surco 38 en la superficie del suelo 40 mientras la sembradora 300 se remolca a través del campo. La tolva de semillas 226, que contiene las semillas que se van a sembrar, comunica un suministro constante de semillas 42 al medidor de semillas 230. La semilla 42 cae desde el extremo del tubo de semillas 232 en el surco 38, y las semillas 42 se cubren con tierra mediante el conjunto de rueda de cierre 236.
Sistema de control
Pasando a la Figura 6, se ilustra esquemáticamente un sistema de control 600 para controlar las funciones de fuerza descendente (es decir, transferencia de peso) en la sembradora 300.
En el sistema de control 600, una fuente de presión P (p. ej., una salida de presión hidráulica del tractor) está preferentemente en comunicación fluida con cada una de las válvulas que se describen a continuación. Una válvula de cierre 690 (preferentemente una válvula electrohidráulica de encendido y apagado) está preferentemente en comunicación fluida en serie tanto con la fuente de presión P como con todas o un subconjunto de las válvulas que se describen a continuación, con el fin de detener selectivamente el flujo de fluido y el suministro de presión a las válvulas.
El sistema de control 600 incluye preferentemente un monitor 610 que tiene una unidad central de procesamiento ("CPU"), una memoria y una interfaz gráfica de usuario ("GUI") que permite al usuario ver e introducir datos en el monitor. El monitor 610 está configurado preferentemente para realizar las mismas funciones que el monitor de la sembradora que se describió en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 13/292.384 del solicitante, de manera que el monitor es capaz de mostrar información sobre la fuerza descendente y la siembra al usuario. El monitor 610 se monta preferentemente en una cabina 7 del tractor 5 (véase la Figura 1) para que el operario pueda verlo y utilizarlo. El monitor 610 podría adicionalmente incluir una CPU y memoria almacenada fuera de la cabina del tractor (p. ej., en la sembradora 300).
El monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con una pluralidad de válvulas de fuerza descendente de la unidad de hilera 680, lo que permite al monitor 610 enviar una señal de orden de presión a cada válvula de fuerza descendente de la unidad de hilera. Las válvulas de fuerza descendente de la unidad de hilera 680 son preferentemente válvulas de control de presión electrohidráulicas (p. ej., válvulas reductoras/de alivio de presión) que están configuradas para controlar una presión de salida en "el control de presión", p. ej., para mantener una presión de control seleccionada en una salida de la válvula. Una válvula de fuerza descendente de la unidad de hilera 680 está preferentemente en comunicación fluida con una cámara de cada actuador de fuerza descendente de la unidad de hilera 680. Una válvula de fuerza descendente de la unidad de hilera 680 puede estar en comunicación fluida con la cámara de compensación de todas, o de un subconjunto de cámaras de compensación, como se divulga en la solicitud '747. Las válvulas de fuerza descendente de la unidad de hilera, por lo tanto, están habilitadas para hacer que cada actuador de fuerza descendente de la unidad de hilera imponga una fuerza neta seleccionada (p. ej., fuerza descendente o fuerza ascendente) en la unidad de hilera 200 asociada con el actuador de fuerza descendente de la unidad de hilera.
El monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con la válvula de flexión de ala izquierda 612-1 y las válvulas de flexión de ala derecha 612-2, lo que permite al monitor enviar una señal de orden de presión a cada válvula de flexión de ala. Las válvulas de flexión de ala 612 son preferentemente válvulas reductoras/de alivio de presión electrohidráulicas que están configuradas para controlar una presión de salida en el "control de presión", p. ej., para mantener una presión de control seleccionada en una salida de la válvula. Una primera válvula de flexión de ala izquierda 612-1 está preferentemente en comunicación fluida con una primera cámara del actuador de flexión de ala izquierda 312-1. Una segunda válvula de flexión de ala izquierda 612-1 está preferentemente en comunicación fluida con una segunda cámara de compensación del actuador de flexión de ala izquierda 312-1. Una primera válvula de flexión de ala derecha 612-2 está preferentemente en comunicación fluida con una primera cámara del actuador de flexión de ala derecha 312-2. Una segunda válvula de flexión de ala derecha 612-2 está preferentemente en comunicación fluida con una segunda cámara de compensación del actuador de flexión de ala derecha 312-2. Cada par de válvulas de flexión de ala 612 se habilita, por lo tanto, para hacer que el actuador de flexión de ala 312 asociado imponga una fuerza neta seleccionada (p. ej., fuerza descendente o fuerza ascendente) en la sección de ala 130 asociada con el par de válvulas de flexión de ala.
El monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con la primera y segunda válvulas de flexión de enganche 645. Las válvulas de enganche 645 son preferentemente válvulas de control de presión electrohidráulica (p. ej., válvulas reductoras/de alivio de presión) que están configuradas para controlar una presión de salida en "el control de presión", p. ej., para mantener una presión de control seleccionada en una salida de la válvula. La primera válvula de enganche 645 está preferentemente en comunicación fluida con una primera cámara del actuador de enganche 345. Una segunda válvula de enganche 645 está preferentemente en comunicación fluida con una segunda cámara de compensación del actuador de enganche. Las válvulas de enganche 645 se habilitan, por lo tanto, para hacer que el actuador de enganche 345 imponga una fuerza neta seleccionada (p. ej., fuerza descendente o fuerza ascendente) en la barra de herramientas de la sembradora 300.
El monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con un sensor de posición de ala izquierda 620-1 asociado con la sección de ala izquierda 310-1, y un sensor de posición de ala derecha 620-2 asociado con la sección de ala derecha 310-2. Cada sensor de posición de ala 620 está configurado preferentemente para generar una señal relacionada con la posición de la sección de ala asociada. Específicamente, cada sensor de posición de ala 620 genera preferentemente una señal que aumenta o disminuye a medida que la sección de ala asociada se eleva en relación a la superficie del suelo en contacto con la rueda ala 550.
Con referencia a las Figuras 7A y 7B, cada sensor de posición de ala 620 comprende preferentemente un sensor de efecto Hall que está configurado para generar una señal relacionada con su distancia desde un imán 516. El sensor de posición de ala 620 se monta en una espiga 524, la espiga se monta rígidamente en la barra de montaje 522. Una ranura vertical 526 en la espiga 524 se acopla de manera deslizante con un pasador 514. El pasador 514 se monta en una horquilla 512, la horquilla se monta en un extremo superior del actuador 510 del conjunto de rueda ala 500. El imán 516 se monta en el pasador 514. Como se ilustra mejor con referencia a la Figura 7A y la Figura 5, cuando la sección de ala 310 está completamente bajada, el pasador 514 está en contacto con un extremo superior de la ranura 526 de manera que el imán 514 está adyacente al sensor 620, lo que hace que el sensor 620 genere una señal de "ala bajada". Cuando la sección de ala 310 se eleva en relación con el conjunto de rueda ala 500 (p. ej., cuando la sección de ala derecha 310 gira hacia arriba con respecto a la sección central 330) como se ilustra en la Figura 7B, el pasador 516 se desliza hacia abajo dentro de la ranura 526 y lejos del sensor 620, lo que provoca que el sensor 620 genere una señal de "ala levantada" que se distingue de la señal de "ala bajada".
Volviendo a la Figura 6, el monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con un sensor de posición de rueda central izquierda 630-1 asociado con el conjunto de rueda central izquierda 400-1 y un sensor de posición de rueda central derecha 630-2 asociado con el conjunto de rueda central derecha 400-2. Cada sensor de posición de la rueda central 630 está configurado preferentemente para generar una señal que se relaciona con la posición del conjunto de rueda central asociado y, por lo tanto, de la sección central 330. Específicamente, cada sensor de posición de la rueda central 630 genera preferentemente una señal que aumenta a medida que el conjunto de rueda central asociado desciende en relación con la sección central 330 (p. ej., a medida que la sección central 330 se eleva con respecto a la superficie del suelo).
Con referencia a las Figuras 10A y 10B, cada sensor de posición de la rueda central 630 comprende preferentemente un sensor de efecto Hall que está configurado para generar una señal relacionada con su distancia desde un imán 416. El sensor de posición de la rueda central 630 se monta en una espiga 424, la espiga se monta rígidamente en la barra de montaje 422. Una ranura vertical 426 en la espiga 424 se acopla de manera deslizante con un pasador 414. El pasador 414 se monta en una horquilla 412, la horquilla se monta en un extremo superior del actuador 410 del conjunto de rueda central 400. El imán 416 se monta en el pasador 414. Como se ilustra mejor con referencia a la Figura 10A y la Figura 4, cuando la sección central 330 está completamente bajada, el pasador 414 está en contacto con un extremo superior de la ranura 426 de manera que el imán 414 está adyacente al sensor 630, lo que hace que el sensor 630 genere una primera señal de "centro bajado". Cuando la sección central 330 se eleva con respecto al conjunto de rueda central 400 como se ilustra en la Figura 10B, el pasador 416 se desliza hacia abajo dentro de la ranura 426 y lejos del sensor 630, lo que provoca, por tanto, que el sensor 630 genere una segunda señal que se distingue de la señal de "centro bajado".
En funcionamiento del sistema de control 600, la fuente de presión P suministra presión a cada uno de los actuadores a través de las válvulas asociadas. El monitor 610 está preferentemente en comunicación de datos con la válvula de cierre 690 de manera que el monitor puede enviar señales de orden que hacen que la válvula de cierre se cierre o se abra. Al cerrar la válvula de cierre 690 se corta el flujo de fluido a solo un subconjunto de las válvulas, específicamente las válvulas de flexión de ala y la válvula de enganche. Por lo tanto, el monitor 610 puede cortar el suministro de presión a las válvulas del enganche 612 y las válvulas de flexión de ala 612 sin cortar la presión a las válvulas de fuerza descendente de la unidad de hilera 680. Las válvulas de cierre primera y segunda (preferentemente en comunicación de datos con el monitor 610) pueden colocarse en comunicación fluida en serie con las válvulas de flexión de ala y las válvulas de enganche para permitir la desactivación selectiva individual de las válvulas de flexión de ala o las válvulas de enganche.
Métodos de transferencia de peso
El monitor 610 está configurado preferentemente para realizar un proceso de transferencia de peso de flexión de ala 800 que se ilustra en la Figura 8. El proceso 800 controla, en general, la presión en uno de los actuadores de flexión de ala 312 basándose en parte en la fuerza descendente que se aplica mediante los actuadores de fuerza descendente 280 a las unidades de hilera 200 en la sección de la barra de herramientas 310 asociada con el actuador de flexión de ala. En la etapa 805, el operario preferentemente remolca la sembradora 300 a través de un campo en la configuración de trabajo que se ilustra en la Figura 3. En la etapa 810, el monitor 610 determina preferentemente la fuerza descendente que se aplica en cada unidad de hilera 200. En una realización preferida, la etapa 810 se logra al determinar la presión neta Pr que el monitor 610 está ordenando a cada válvula de actuador de fuerza descendente de la unidad de hilera 680 asociada con un actuador de fuerza descendente 280 en (p. ej., montado en) la sección de ala 310 asociada con el actuador de flexión de ala 312. En otras realizaciones, la etapa 810 se logra al obtener una señal desde un sensor de presión o un sensor de fuerza que está configurado para medir la presión o la fuerza, respectivamente, que actúa sobre cada actuador 280 asociado con la sección de ala 310. En la etapa 815, el monitor 610 determina preferentemente una suma Mr de los momentos aplicados por los actuadores 280 a la sección de ala 310, p. ej., mediante el uso de la relación:
Figure imgf000006_0002
Donde:
Dn = Distancia horizontal desde la unión de flexión de la sección de ala hasta el actuador 280 de la enésima unidad de hilera;
Pr,n = Presión en el actuador 280 de la enésima unidad de hilera; y
kN = Relación empírica entre la fuerza vertical que se aplica mediante el actuador 280 y Pr.
En la etapa 820, el monitor 610 determina preferentemente el momento Ma que se aplica mediante el actuador de flexión de ala 312 a la sección de ala 310, p. ej., mediante el uso de la relación:
Ma kñPñ
Donde:
Pa = Presión en el actuador 312; y
kA = Relación empírica entre el momento que se aplica mediante el actuador 312 y Pa.
En la etapa 825, el monitor 610 estima preferentemente la carga vertical de la superficie del suelo Fw que actúa sobre la rueda ala 550, p. ej., mediante el uso de la relación:
Figure imgf000006_0001
Donde:
Dw = Distancia horizontal entre la unión de flexión de ala y la ubicación de contacto del suelo con la rueda ala; Ww = Peso de la sección de ala (incluye la propia sección de la barra de herramientas y cualquier carga transportada por ella, p. ej., tanques de líquido); y
Dc = Distancia horizontal entre la unión de flexión de ala y el centro de gravedad de la sección de ala.
En la etapa 830, el monitor 610 compara preferentemente la carga estimada en la rueda ala F w con una carga deseada en la rueda ala F w,d . En algunas realizaciones, la carga deseada en la rueda ala puede ser un valor constante preseleccionado, que puede estar precargado en la memoria del monitor 610. En otras realizaciones, la carga deseada en la rueda ala puede ser una fracción de la carga total (medida o estimada) en las ruedas centrales 450, 460. En algunas realizaciones, la carga de rueda ala deseada puede determinarse de acuerdo con los métodos que se describen en la solicitud '287.
En la etapa 835, el monitor 610 modifica preferentemente la presión de control de una o ambas válvulas de flexión de ala 612 para acercar la carga estimada en la rueda ala Fw a la carga deseada en la rueda ala F d . Por ejemplo, si la válvula de flexión de ala 612 asociada con la cámara de elevación del actuador de flexión de ala 312 está ordenando una primera presión de elevación y F w es menor que F d , entonces la válvula de flexión de ala 612 preferentemente disminuye la presión de control que se suministra a la válvula de flexión de ala 312 asociada con la cámara de elevación. La cantidad de modificación respecto a la presión de control de la válvula de flexión de ala 612 se determina preferentemente mediante el uso de algoritmos de control PID que se conocen en la técnica.
Debe valorarse que el rendimiento del proceso 800 no depende de que las estimaciones de la carga en las ruedas ala sean iguales a la carga real en las ruedas ala. En su lugar, se calcula otro valor que esté directa o indirectamente relacionado con la carga en las ruedas ala, dicho valor también puede usarse para llevar a cabo el proceso 800. El monitor 610 está configurado preferentemente para realizar un proceso de transferencia de peso de flexión de ala 1200 que se ilustra en la Figura 12. El proceso 1200 controla en general la presión en uno o más de los actuadores 312, 345, basándose en parte en la fuerza descendente que se aplica mediante los actuadores de fuerza descendente 312, 345, 280 a la sección central de la barra de herramientas 330. En la etapa 1205, el operario preferentemente remolca la sembradora 300 a través de un campo en la configuración de trabajo que se ilustra en la Figura 3. En la etapa 1210, el monitor 610 determina preferentemente la fuerza descendente F r que se aplica en cada unidad de hilera 200. En una realización preferida, la etapa 1210 se logra al determinar la presión neta P r que el monitor 610 está ordenando a cada válvula de fuerza descendente de la unidad de hilera 680 asociada con un actuador 280 en (p. ej., montado en) la sección central 330 y al multiplicar cada valor de P r por una relación empírica entre P r y F r . En otras realizaciones, la etapa 1210 se logra al obtener una señal desde un sensor de presión o un sensor de fuerza que está configurado para medir la presión o la fuerza, respectivamente, que actúa sobre cada actuador 280 asociado con la sección central 330. En las etapas 1215 y 1220, el monitor 610 determina preferentemente las fuerzas verticales Fwi, F w 2 que se aplican a la sección central 330 mediante los actuadores de flexión de ala 312-1, 312-2, respectivamente, p. ej., al multiplicar la presión neta en cada actuador de flexión de ala por una relación empírica entre la presión neta en cada actuador de flexión de ala y la fuerza vertical resultante que se aplica a la sección central. En la etapa 1225, el monitor 610 determina preferentemente la fuerza vertical F h que se aplica a la sección central 330 mediante los actuadores de enganche 345, p. ej., al multiplicar la presión neta en el actuador de enganche por una relación empírica entre la presión neta en el actuador de enganche y la fuerza vertical resultante que se aplica en la sección central.
En la etapa 1235, el monitor 610 estima preferentemente la carga total Fe en las ruedas centrales 450, 460, p. ej., mediante el uso de la relación:
Fe = W - Fh -Y.Fr -Fw i -Fw2
Donde: W es una estimación del peso de la sección central 330.
En algunas realizaciones, el valor de W es un valor constante que se almacena en la memoria. Sin embargo, debe apreciarse que en muchos implementos, la sección central soporta uno o varios contenedores de insumos agrícolas, tales como tolvas de semillas o tanques de gran capacidad, que cambian de peso a medida que se aplican los insumos agrícolas en el campo. Por lo tanto, en una realización preferida, el valor de W se determina mediante la adición de un peso de la sección central con un contenedor de insumos agrícolas vacío (p. ej., una tolva de gran capacidad para semillas) al peso de las semillas en el contenedor determinado mediante el uso de un sensor o una combinación de sensores que se usan para pesar el contenedor. En algunas realizaciones, el sensor comprende una serie de celdas de carga o básculas, como se describe en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos N.° 12/855.173 (n.° de publicación 2012/003691). Pueden usarse sistemas y métodos similares para determinar el peso "en vivo" de la sección de ala Ww en el proceso 800.
En la etapa 1240, el monitor 610 compara preferentemente la carga total estimada Fe en las ruedas centrales con una carga de rueda central total deseada F c,d . En algunas realizaciones, la carga total deseada en las ruedas centrales puede ser un valor constante preseleccionado, que puede estar precargado en la memoria del monitor 610. En otras realizaciones, la carga deseada en la rueda ala puede ser una fracción de la carga (medida o estimada) en las ruedas o un subconjunto de las ruedas (p. ej., las ruedas traseras) del tractor que remolca la sembradora 300. En algunas realizaciones, la carga deseada en las ruedas centrales y las modificaciones recomendadas a las presiones del actuador pueden determinarse de acuerdo con los métodos que se describen en la solicitud '287.
En la etapa 1235, el monitor 610 modifica preferentemente la presión de control de una o más de las válvulas 612, 645 para llevar la carga estimada en las ruedas centrales Fe a la carga deseada en las ruedas ala Fe más cerca de la carga de rueda ala deseada F c,d . En algunas realizaciones, si las válvulas de flexión de ala 612-1, 612-2 asociadas con la cámara de elevación de los actuadores de flexión de ala 312 están ordenando las presiones de elevación primera y segunda, y Fc es menor que Fc,d, entonces las válvulas de flexión de ala 612-1, 612-2 disminuyen preferentemente la presión de control suministrada a las cámaras de elevación de los actuadores de flexión de ala 312. En otras realizaciones, si las válvulas de enganche 645 están ordenando una presión de elevación neta, y Fe es menor que F c,d , entonces una de las válvulas de enganche 645 disminuye preferentemente la presión de control suministrada a la cámara de elevación del actuador de enganche 345. En otras realizaciones más, se modifica el estado de funcionamiento tanto de las válvulas de enganche 645 como de las válvulas de flexión de ala 612 para acercar Fe a F c,d ; por ejemplo, si Fe es mayor que F c,d entonces se reducen preferentemente tanto las presiones de elevación de la flexión de ala como la presión de elevación del enganche. La cantidad de modificación a la presión de control de las válvulas 612, 645 se determina preferentemente mediante el uso de algoritmos de control PID que se conocen en la técnica.
Debe valorarse que el rendimiento del proceso 1200 no depende de que las estimaciones de la carga en las ruedas centrales sean igual a la carga real en las ruedas centrales. En su lugar, se calcula otro valor que esté directa o indirectamente relacionado con la carga en la rueda central, dicho valor también puede usarse para llevar a cabo el proceso 1200.
En algunas realizaciones de los procesos 800 y 1200 descritos anteriormente, la fuerza descendente que se aplica en cada unidad de hilera se determina mediante el uso de la presión que se ordena a los actuadores de fuerza descendente de la unidad de hilera 280. Sin embargo, en algunos ejemplos de la sembradora 300 que no se encuentran dentro del alcance de la invención, se usa otro aparato de fuerza descendente, como un resorte ajustable, en lugar de cada actuador de fuerza descendente de la unidad de hilera 280; en dichos ejemplos, el monitor 610 está configurado preferentemente para calcular una fuerza descendente de la unidad de hilera basándose en un indicador de ajuste preferentemente introducido por el usuario y se almacena en la memoria del monitor. Por ejemplo, pasando a la Figura 13, mediante el uso de un resorte ajustable que tiene múltiples configuraciones (es decir, múltiples muescas en las que el resorte se extiende en varias tensiones como se conoce en la técnica), el monitor 610 preferentemente muestra una pantalla 1300 que permite al usuario ingresar la configuración del resorte en un campo 1310 asociado con cada unidad de hilera 200. En la realización de los procesos 800, 1200, el monitor 610 determina preferentemente la fuerza descendente en cada unidad de hilera mediante el uso de una relación empírica que se almacena en la memoria que relaciona el ajuste del resorte de la unidad de hilera que se ingresa en la pantalla 1300 con una estimación de la fuerza descendente en la unidad de hilera.
El monitor 610 está configurado preferentemente para apagar uno o más de los actuadores de transferencia de peso 312, 345 en respuesta a una señal que se recibe de uno o ambos sensores de posición de ala 620. Uno de dichos procesos 900 se ilustra en la Figura 9. En la etapa 905, el operario preferentemente remolca la sembradora 300 a través del campo en la configuración de trabajo que se ilustra en la Figura 3. El monitor 610 determina preferentemente (p. ej., basándose en la entrada del usuario) que la sembradora está en una configuración de trabajo para realizar el resto del proceso 900. En la etapa 907, el monitor 610 ordena preferentemente presiones a la válvula de flexión de ala izquierda 612-1 y a la válvula de flexión de ala izquierda 612-2. En la etapa 910, el monitor 610 monitorea la señal que se genera mediante el sensor de posición de ala izquierda 620-1. En la etapa 915, el monitor 610 monitorea la señal que se genera mediante el sensor de posición de ala derecha 620-2. En la etapa 920, el monitor 610 compara la señal del sensor de posición de ala izquierda con el valor de "ala bajada". En cada comparación de una señal de sensor de posición que se describe en este documento, el valor "bajado" puede comprender un nivel de señal correspondiente a una posición "bajada" o un valor de umbral que se distingue del valor "bajado", p. ej., el 110 % del nivel de señal correspondiente a la posición "bajada". En la etapa 925, el monitor 610 compara la señal del sensor de posición de ala derecha con el valor de "ala bajada". En la etapa 930, el monitor 610 identifica una condición de "ala levantada" basándose en que una de las señales del sensor de posición izquierdo o derecho supera el valor de "ala bajada".
En respuesta a la identificación de la condición de "ala levantada" en la etapa 930, en la etapa 935, el monitor 610 reduce preferentemente la presión que se suministra a la cámara de elevación del actuador 312 (de la sección de ala 310 en la condición de "ala levantada") al disminuir la presión de control que se ordena a la válvula de flexión de ala 612 que está en comunicación fluida con la cámara de elevación. La cámara de "elevación", como se utiliza en el presente documento, hace referencia a la cámara en el actuador de flexión de ala cuyo incremento en la presión provoca la elevación de la rueda ala o disminuye la presión descendente en la rueda ala asociada. En la etapa 940, el monitor 610 espera preferentemente un tiempo predeterminado (p. ej., 3 segundos) y compara nuevamente el valor de "ala bajada" con la señal del sensor de posición de ala 620 que generó previamente una señal correspondiente a una condición de "ala levantada". Si la etapa 940 resulta en que nuevamente se identifique una condición de "ala levantada" en la etapa 950, entonces, en la etapa 955, el monitor coloca preferentemente ambas válvulas de flexión de ala 612 asociadas con el actuador de flexión de ala 312 (de la sección de ala 310 en la condición de "ala levantada") en un "modo flotante", es decir, ordena una presión igual a (p. ej., cero o insignificante) a ambas válvulas de flexión de ala. En la etapa 955, el monitor también coloca la válvula de enganche 645 en un modo flotante. En la etapa 960, el monitor 610 espera preferentemente un tiempo predeterminado (p. ej., 3 segundos) y compara nuevamente el valor de "ala bajada" con la señal del sensor de posición de ala 620 que generó previamente una señal correspondiente a una condición de "ala levantada". Si la etapa 960 resulta en que nuevamente se identifique una condición de "ala levantada" en la etapa 965, entonces en la etapa 970, el monitor cierra preferentemente la válvula de cierre 690 para detener el flujo de fluido presurizado a las válvulas de flexión de ala 612 (y en algunos ejemplos a las válvulas de enganche 645).
El monitor 610 está configurado preferentemente para apagar uno o más de los actuadores de transferencia de peso 312, 345 en respuesta a una señal que se recibe de uno o ambos sensores de posición de rueda central 630. Uno de dichos procesos 1100 se ilustra en la Figura 11. En la etapa 1105, el operario preferentemente remolca la sembradora 300 a través del campo en la configuración de trabajo que se ilustra en la Figura 3. El monitor 610 determina preferentemente (p. ej., basándose en la entrada del usuario) que la sembradora está en una configuración de trabajo para realizar el resto del proceso 1100. En la etapa 1107, el monitor 610 ordena preferentemente presiones a la válvula de flexión de ala izquierda 612-1 y a la válvula de flexión de ala izquierda 612-2. En la etapa 1110, el monitor 610 monitorea la señal que se genera mediante el sensor de posición de rueda central izquierda 630-1. En la etapa 1115, el monitor 610 monitorea la señal que se genera mediante el sensor de posición de rueda central derecha 630-2. En la etapa 1120, el monitor 610 compara la señal del sensor de posición de rueda central izquierda con el valor de "centro bajado". En la etapa 1125, el monitor 610 compara la señal del sensor de posición de rueda central derecha con el valor de "centro bajado". En la etapa 1130, el monitor 610 identifica una condición de "centro levantado" basándose en que una de las señales del sensor de posición izquierdo o derecho supera el valor de "centro bajado".
En respuesta a la identificación de la condición de "centro levantado" en la etapa 1130, en la etapa 1135, el monitor 610 reduce preferentemente la presión que se suministra a la cámara de presión descendente de los actuadores 312-1, 312-2 (o en algunos ejemplos solo el actuador 312 adyacente a la rueda central en la condición de "centro levantado") al reducir la presión de control que se ordena a la válvula de flexión de ala 612 en comunicación fluida con la cámara de presión descendente. La cámara de "presión descendente", como se utiliza en el presente documento, hace referencia a la cámara en el actuador de flexión de ala cuyo incremento en la presión provoca el descenso de la rueda ala o aumenta la presión descendente en la rueda ala asociada. En la etapa 1140, el monitor 610 espera preferentemente un tiempo predeterminado (p. ej., 3 segundos) y compara nuevamente el valor de "centro bajado" con la señal del sensor de posición de rueda central 630 que previamente generó una señal correspondiente a una condición de "centro levantado". Si la etapa 1140 da como resultado que nuevamente se identifique una condición de "centro levantado" en la etapa 1150, entonces en la etapa 1155, el monitor 610 coloca preferentemente ambas válvulas de flexión de ala 612 asociadas con ambos actuadores de flexión de ala 312 en un "modo flotante", es decir, ordena una presión igual a (p. ej., cero o insignificante) a ambas válvulas de flexión de ala. En la etapa 1155, el monitor también coloca las válvulas de enganche 645 en un modo flotante. En la etapa 1160, el monitor 610 espera preferentemente un tiempo predeterminado (p. ej., 3 segundos) y compara nuevamente el valor de "centro bajado" con la señal del sensor de posición de rueda central 630 que previamente generó una señal correspondiente a una condición de "centro levantado". Si la etapa 1160 da como resultado que nuevamente se identifique una condición de "centro levantado" en la etapa 1165, entonces en la etapa 1170, el monitor cierra preferentemente la válvula de cierre 690 para detener el flujo de fluido presurizado a las válvulas de flexión de ala 612 (y en algunos ejemplos a las válvulas de enganche 645).
El monitor 610 está configurado preferentemente para realizar un proceso de calibración 1400 antes de las operaciones de campo para determinar una presión de actuador máxima basándose en un valor de sensor de posición. En la etapa 1405, el monitor 610 preferentemente aumenta gradualmente la presión que se ordena a la válvula de flexión de ala 612 en comunicación fluida con la cámara de elevación de uno de los actuadores de flexión de ala 312. En la etapa 1410, el monitor 610 recibe una señal correspondiente a una condición de "ala levantada" desde el sensor de posición de ala 620 asociado con la misma ala que el actuador de la etapa 1405. En la etapa 1415, el monitor 610 determina preferentemente una orden de elevación máxima de ala (es decir, la orden máxima deseada para la válvula de flexión de ala de la etapa 1405) basándose en la presión que se ordena a la válvula en el momento en que se recibió la señal de "ala levantada". La orden máxima puede ser la mismo o un porcentaje umbral (p. ej., 90 %) de la orden correspondiente a la señal de "ala levantada". Debe apreciarse que las etapas 1405, 1410, 1415 deben repetirse para el sensor de posición de ala y el actuador de ala asociados con la otra sección de ala.
En la etapa 1420, el monitor 610 preferentemente aumenta gradualmente la presión que se ordena a la válvula de flexión de ala 612 en comunicación fluida con la cámara de presión descendente de uno de los actuadores de flexión de ala 312. En la etapa 1425, el monitor 610 recibe una señal correspondiente a una condición de "centro levantado" desde el sensor de posición de la rueda central 630 en el mismo lado de la sembradora que el actuador de la etapa 1420. En la etapa 1435, el monitor 610 determina preferentemente una orden de presión descendente máxima de ala (es decir, la orden máxima deseada para la válvula de flexión de ala de la etapa 1420) basándose en la presión que se ordena a la válvula en el momento en que se recibió la señal de "centro levantado". La orden máxima puede ser la mismo o un porcentaje umbral (p. ej., 90 %) de la orden correspondiente a la señal de "centro levantado". Debe apreciarse que las etapas 1420, 1425, 1435 deben repetirse para el actuador de ala en la otra sección de ala y el actuador de rueda central en el mismo lado de la sembradora como la otra sección de ala. En otro ejemplo, ambas órdenes de presión descendente de ala (es decir, las órdenes para ambas válvulas de flexión de ala de presión descendente 312) se incrementan (preferentemente simultáneamente, y preferentemente de manera que se ordene la misma presión a ambas válvulas) hasta que cualquiera de los sensores de posición de la rueda central 620-1, 620-2 genere una señal de "centro levantado", y la orden de presión descendente máxima se determina en base al comando de presión descendente a las válvulas flexibles de ala (o una de las válvulas) en el momento de la señal de "centro levantado".
Durante una operación de campo (p. ej., el sembrado), en la etapa 1440, el monitor 610 reemplaza preferentemente cualquier orden de presión de elevación de ala determinada por otro proceso (p. ej., los procesos de transferencia de peso que se describen en el presente documento), y que exceden la presión máxima determinada en la etapa 1420, con la presión máxima determinada en la etapa 1420. En la etapa 1445, el monitor 610 reemplaza preferentemente cualquier orden de presión descendente de ala determinada por otro proceso (p. ej., los procesos de transferencia de peso que se describen en el presente documento), y que exceden la presión máxima determinada en la etapa 1435, con la presión máxima determinada en la etapa 1435.
El monitor 610 puede configurarse para realizar cada uno de los procesos de calibración y transferencia de peso y calibración que se describen en el presente documento. El monitor 610 realiza los procesos 800 y/o 1200 pero anula las ordenes de presión excesiva de acuerdo con el proceso 1400; además, los procesos 900 y 1100 se llevan a cabo preferentemente en el caso de que se identifique una condición de "centro levantado" o "ala levantada".
Como se utiliza en el presente documento, "comunicación de datos" puede hacer referencia a cualquier forma de comunicación eléctrica, comunicación electrónica, comunicación inalámbrica (p. ej., comunicación por radio, microondas, infrarrojos, sónica, de campo cercano, etc.) o comunicación a través de cualquier otro medio que se configure para transmitir señales analógicas o datos digitales.
La descripción que se presenta a continuación para permitir que un experto en la materia realice y use la invención y se proporciona en el contexto de una solicitud de patente y sus requisitos. Varias modificaciones, y los principios y características generales del sistema y los métodos que se describen en este documento serán fácilmente evidentes para los expertos en la materia. Por lo tanto, la presente invención no debe limitarse a los métodos descritos anteriormente y que se ilustran en las figuras de los dibujos, sino que debe otorgarse el alcance más amplio compatible con el alcance de la invención tal como se define en la reivindicación adjunta.

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1. Un método para transferir el peso en el implemento, que comprende:
remolcar un implemento a través de un campo, comprendiendo el implemento una sección central (330) que tiene un actuador de enganche (345), una sección de ala izquierda (310-1) que tiene un actuador de flexión de ala izquierda (312-1), una sección de ala derecha (301-2) que tiene un actuador de flexión de ala derecha (312­ 2); y
determinar una carga estimada (Fc) sobre una rueda (450, 460, 550) de dicho implemento basándose en una suma de fuerzas del actuador estimadas;
comparar dicha carga estimada (Fc) con una carga de rueda de sección central deseada (F c , d ); y modificar una presión de válvula para acercar la carga estimada (F c ) a la carga de rueda de sección central deseada (F c,d ); en donde dicha suma de fuerzas del actuador estimadas se determina mediante un proceso (1200) que comprende:
determinar la suma de la fuerza descendente de la unidad de hilera (F r ) aplicada, que se aplica a cada unidad de hilera (200) en una sección central (330) de dicho implemento;
determinar una fuerza vertical de ala izquierda (F w i ) que se aplica a dicha sección central (330) mediante un actuador de flexión de ala izquierda (312-1);
determinar una fuerza vertical de ala derecha (F w 2) que se aplica a dicha sección central (330) mediante un actuador de flexión de ala derecha (312-2); y
determinar una fuerza vertical de enganche (F h ) que se aplica a dicha sección central (330) mediante un actuador de enganche (345).
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