BR102014004424B1 - Caçamba escavadeira e máquina de terraplanagem - Google Patents
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Abstract
AÇAMBA ESCAVADEIRA E MÁQUINA DE TERRAPLANAGEM. A presente invenção refere-se a uma caçamba escavadeira para uma máquina de terraplanagem, que compreende u m espaço da caçamba interior formado por uma parede curva traseira e um par de paredes laterais opostas, em que a caçamba compreende uma caixa de caçamba organizada em uma parede traseira, em particular, organizada na superfície externa da parte superior, e que se estende ao longo do eixo lateral da caçamba, em que o ângulo entre pelo menos um dos lados laterais exteriores da caixa de caçamba e a parede traseira da caçamba, em particular, a parte superior, é menor que 90 graus.
Description
[001] A presente invenção refere-se a uma caçamba escavadeira para uma máquina de terraplanagem que compreende um espaço de caçamba interior formado por uma parede curva traseira e um par de paredes laterais opostas. Ainda, a invenção refere-se a uma máquina de terraplanagem que compreende uma caçamba escavadeira.
[002] As caçambas escavadeiras são utilizadas como equipamen tosacessórios para máquinas de terraplanagem. Hoje, uma variedade de caçambas configuradas para diferentes aplicações está disponível no mercado. O formato da caçamba reside, em geral, em escavadeiras hidráulicas cinemáticas. Os desenvolvimentos e melhorias atuais de caçambas escavadeiras são regularmente direcionados para um aumento da produção diária em termos de uma quantidade de material movido ou para a redução de desgaste do material da caçamba. No entanto, os desenvolvimentos em relação à razão volume/peso da caçamba não têm sido promovidos como necessário no passado.
[003] Portanto, é objetivo da presente invenção fornecer uma solução para uma caçamba escavadeira que aumente a razão volume/peso.
[004] O objetivo acima mencionado é resolvido por um caçamba escavadeira de acordo com a combinação característica da reivindicação 1. As modalidades preferidas da presente invenção são o tema das reivindicações dependentes.
[005] A presente invenção fornece uma caçamba escavadeira para uma máquina de terraplanagem, em particular uma máquina de mineração, que compreende um espaço de caçamba interior para captura do material a ser movido. O espaço de caçamba interior é formado por uma parede curva traseira e um par de paredes laterais opostas.
[006] A caçamba de acordo com a presente invenção é construída em uma maneira tipo caixa. Uma caixa de caçamba é organizada no topo da superfície da caçamba em uma área de caçamba que compreende meios de fixação para fixar a caçamba a um braço escavadeira.
[007] A caixa de caçamba é organizada na parede traseira, em particular organizada na superfície exterior da parte superior. Ainda, a caçamba estende por um eixo lateral da caçamba. De acordo com a presente invenção, o peso da caçamba, em particular o peso da caçamba usada é reduzido se o ângulo entre pelo menos uma caixa de caçamba de parede dianteira e uma parede traseira da caçamba, em particular na parte superior, por menos de 90 graus. Consequentemente, a caçamba resultante compreende dois lados frontais, ou ao contrário, os lados laterais exteriores que são inclinados a um eixo vertical. O material total para fabricação da caçamba é significativamente reduzido, embora o volume da caçamba resultante seja constante.
[008] De acordo com um aspecto preferido da presente invenção, a razão entre o volume e o peso da caçamba pode ser aumentado pela construção de caçamba com um ângulo entre pelo menos uma parede lateral e a parede curva traseira maior que 90 graus. Agora, a capacidade de caçamba pode ser apreciavelmente aumentada. Ainda, somente o aumento de um peso muito baixo precisa ser aceito. Com uma dada largura da borda da caçamba, a largura da caçamba pode ser aumentada no nível da parede lateral de modo que o volume da caçamba aumente.
[009] O ângulo entre pelo menos uma parede lateral e uma parede traseira não é necessariamente constante sobre a zona de contato completa. Pode ser suficiente se algumas partes da zona de contato da parede lateral e da parede traseira desenharem um ângulo maior que 90 graus.
[0010] Em um aspecto preferido da presente invenção, a parede curva traseira é separada em uma parte superior e uma parte inferior, em que as paredes laterais são localizadas entre a parte superior e inferior. De acordo com o aspecto preferido, o ângulo entre pelo menos uma parede lateral e parte superior e/ou parte inferior for maior que 90 graus. O ângulo entre pelo menos uma parede lateral e a parte superior e/ou parte inferior não é necessariamente constante por toda zona de contato. No entanto, o melhor desempenho é alcançado com um ângulo entre a parte superior e a parede lateral, e com um ângulo entre a parte inferior e pelo menos uma parede lateral que são ambos maiores que 90 graus.
[0011] O melhor volume para unidade de peso é alcançado quando ambas as paredes laterais são conectadas a uma parede traseira em um ângulo com mais de 90 graus.
[0012] É possível otimizar o formato da caixa da caçamba ainda para redução do peso total da caçamba, em particular o peso da caçamba. Uma boa otimização é alcançada por obter a caixa da caçamba como uma caixa oca em que o eixo longitudinal da caixa da caçamba estendendo ao longo do eixo lateral da caçamba.
[0013] Em particular, uma caixa da caçamba que compreende uma zona de seção cruzada de quatro cantos com cantos arredondados. Tal forma cruzada irá mostrar boas propriedades a respeito sobre seu próprio peso. Idealmente, a zona de seção cruzada de quatro cantos tem cantos arredondados em que os lados da zona de seção cruzada diferem um do outro nos seus comprimentos e/ou suas orientações. A otimização do peso resiste da mesma maneira a tensões geradas pelo trabalho de forças de escavação. Considerando as modificações preferidas mencionadas acima da caçamba, uma clara redução de peso de 30% comparada ao peso de caixas conhecidas é possível. Ambos os lados exteriores laterais podem ser inclinados a um eixo vertical, por exemplo, inclinados um ao outro.
[0014] Em ainda uma modalidade preferida, a parede traseira consiste em pelo menos duas chapas metálicas que são trazidas juntas durante fabricação de caçamba para ter um formato curvo ou redondo da parede traseira. Essas chapas metálicas não são pressionadas nem moldadas. Ao invés, é prático quando pelo menos duas chapas metálicas são de fato laminadas, cortadas e soldadas juntas. Agora, o volume da caçamba pode ser significantemente aumentado sem notável aumento do peso total da caçamba.
[0015] Em uma modalidade preferida, a porção superior da parede traseira forma pelo menos parcialmente uma forma circular. Formas anteriores de parede traseira podem ser arredondadas, mas usualmente incluem uma porção reta formando a superfície superior da caçamba. De acordo com uma modalidade preferida da invenção esta porção é substituída por uma porção superior que forma pelo menos parcialmente uma forma circular. A forma circular aumenta o volume disponível da caçamba.
[0016] Para um aperfeiçoamento da vida útil da caçamba, é muito comum utilizar pacotes de desgaste. Estes pacotes de desgaste são na maioria das vezes placas com uma dureza mais alta que são soldadas na estrutura da caçamba. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, ao contrário um revestimento de carboneto é disposto pelo menos parcialmente na pelo menos uma parte estrutural da caçamba definida que é submetida intensamente a tensões.
[0017] É muito preferível quando o revestimento de carboneto mencionado é disposto diretamente na parte estrutural depois do processo de corte do material da caçamba e antes de um processo de soldagem e formação. O revestimento é realizável com um processo mecânico.
[0018] De maneira ideal, o revestimento de carboneto usado inclui carbonetos de tungstênio que é muito duro e pode resistir durante toda a vida da caçamba. Portanto, é possível reduzir o peso total da caçamba à medida que o carregamento é feito diretamente na estrutura da caçamba.
[0019] Em um aspecto vantajoso da presente invenção, a caçamba compreende pelo menos um flange de fixação para fixar a caçamba a um braço de escavadeira de uma máquina de movimentação de terra. É possível que a caçamba compreenda pelo menos dois flanges, cada um tendo uma ou mais aberturas para conexão separável da caçamba a um braço de escavadeira de uma máquina de terraplanagem.
[0020] Pode ser possível que pelo menos um flange fixo é conectada a uma caçamba e/ou à parede traseira, em particular à parte superior.
[0021] A invenção é ainda direcionada a uma máquina de terraplanagem que compreende uma caçamba de acordo com a presente invenção ou de acordo com qualquer uma das modalidades preferidas da presente invenção. A máquina de terraplanagem pode ter meios hidráulicos para operação da caçamba fixada.
[0022] Obviamente, as vantagens e propriedades da máquina de terraplanagem correspondem a esses da invenção da caçamba. Portanto, uma descrição repetitiva da máquina de terraplanagem é considerada desnecessária.
[0023] Ainda, propriedades e características da presente invenção deverão ser explicadas a seguir com respeito à modalidade apresentada nas figuras. Em detalhe, é mostrado na:
[0024] a Figura 1 - uma perspectiva vista lateral de uma caçamba escavadeira de acordo com a invenção,
[0025] a Figura 2 - uma vista frontal da caçamba de acordo com a Figura 1,
[0026] a Figura 3 - uma perspectiva vista da caçamba de acordo com a Figura 1 abaixo,
[0027] a Figura 4 - uma vista lateral da caçamba inventiva,
[0028] a Figura 5 - uma vista detalhada da caçamba,
[0029] a Figura 6 - duas vistas frontais da caçamba inventiva e
[0030] a Figura 7 - vistas esquemáticas das partes estruturais da caçamba.
[0031] As Figuras 1 a 4 e 6 mostram diferentes vistas da caçamba escavadeira 10 de acordo com a invenção. A caçamba escavadeira 10 compreende quatro flanges fixas 20, organizados para conectar à caçamba escavadeira 10 a uma escavadeira, em particular a uma escavadeira de mineração.
[0032] Uma respectiva máquina de escavação, que não é mostrada nas Figuras, compreende um braço móvel configurado para receber as aberturas 21 dos flanges fixas 20. O braço móvel é geralmente ativado por meios hidráulicos de modo que o material a ser movido possa ser capturado com a caçamba inventiva.
[0033] A caçamba mostrada nas figuras tem uma parede traseira 30, que é separada em parte inferior 31 e em parte superior 33. Um par de paredes laterais opostas 40 é localizado entre a parte inferior 31 e a parte superior 33. Cada uma das paredes juntas tem uma extremidade definindo a abertura para o espaço de caçamba interior. A extremidade das paredes laterais 40 é marcada com um sinal de referência 41 em que a extremidade da parte inferior 31 da parede traseira 30 é chamada de lábio de caçamba que é marcado com sinal de referência 34.
[0034] Ainda, seis dentes escavadeira são organizados no lábio de caçamba 34 para otimizar o processo de captura da máquina de terraplanagem. Dois adaptadores curvos 50 estão localizados no ponto de interseção entre o lábio 34 e as paredes laterais 40.
[0035] Outros quatro dentes de escavadeira 51 estão dispostos entre os adaptadores curvos 50 junto com lábio de caçamba 34. O dente de escavadeira 52 de diferente tipo e tamanho pode ser conectado à caçamba de maneira destacável pelo deslizamento de adaptadores de dente compatíveis 50, 51.
[0036] A presente invenção recomenda otimizar a razão entre o volume da caçamba e o peso da caçamba por pelo menos uma das seguintes implementações.
[0037] Primeiramente, o ângulo α (Figura 2) entre as paredes laterais 40 e a parte inferior 31 da parede traseira 30 é elevado para expandir o volume da caçamba disponível. O ângulo deve ter um valor maior que 90 graus.
[0038] Com um ângulo α maior que 90 graus, a capacidade da caçamba pode ser expandida sem um aumento perceptível no peso total da caçamba. Com uma dada largura de borda, a largura da caçamba pode ser aumentada no nível da parede lateral de modo que o volume da caçamba é aumentado.Além disso, a caçamba 10 compreende uma caixa de caçamba 70 com um desenho poliédrico e que é disposto na superfície superior da caçamba 10, em particular na superfície de topo da porção de topo 33 da parede traseira 30. Uma ilustração detalhada da caixa da caçamba é dada na figura 5.
[0039] O eixo longitudinal A da caixa da caçamba se estende ao longo da direção lateral da caçamba 10. A área de seção transversal 71 da caixa de caçamba 70 ao longo de seu eixo lateral de interseção B-B mostra quatro cantos arredondados conectados sobre quatro lados que diferem a partir de cada outro em seus comprimento e orientação lateral. O corpo da caixa de caçamba 70 é oco. Uma abertura circular 73 é disposta no meio da porção de topo da caixa de caçamba 70.
[0040] Os lados frontais 72 da caixa de caçamba 70 são inclinados de modo que a borda superior 74 da caixa de caçamba 70 é encurtada comparada com as bordas de caixa remanescentes ao longo do eixo longitudinal A. Em detalhe, os lados frontais 72 da caixa de caçamba 70 e a porção de topo 33 da parede traseira 30 traça um ângulo β (figuras 2, 6) que é menor que 90 graus. Portanto, uma redução do peso da caixa de caçamba pode ser obtida em que o volume da caixa de caçamba permanece constante. Os lados laterais externos 72 da caixa de caçamba 70 são cobertos pelas partes inclinadas 42 das paredes laterais de caçamba 40. Ambas as partes 42 incluem uma abertura para o interior da caixa de caçamba 70.
[0041] A parede traseira 30 da caçamba 10 consiste em duas chapas metálicas 36, 37 que são soldadas juntas para ter um formato curvo ou redondo da parte traseira 30. Como pode ser visto pelo desenho na Figura 6, as duas chapas metálicas 36, 37 são organizados juntos com a solda 38 inclinados um ao outro. Cada uma das duas chapas metálicas forma um ângulo μ contra a linha reta B cruzando a solda 38. A inclinação contra a linha reta B de cada chapa metálica 36, 37 leva ainda a uma redução do peso do peso total da caçamba. Ainda, o desgaste da parede traseira da caçamba 30 pode ser significativamente reduzido.
[0042] As chapas metálicas não são pressionadas nem moldadas. Elas são laminadas, cortadas e soldadas juntas. A solda 38, como mostrada na Figura 3 se conecta às duas chapas metálicas 36, 37 juntas. Além disso, as vistas laterais das figuras 3 e 4 destacam a forma circular resultante da parede traseira da caçamba que produz um volume adicional à relação de peso da caçamba 10.
[0043] Em detalhe, cada folha de metal 36, 37 da parede traseira, as porções da parede traseira são dispostas inclinadas uma à outra, 30 ângulo Y.
[0044] Ao invés de usar pacotes de desgaste conhecidos, a presente invenção concentra-se nos revestimentos de carbonetos que são dispostos diretamente em algumas partes estruturais da caçamba 10. A figura 7 mostra diferentes partes estruturais da caçamba 10. Sobre o lado esquerdo, a superfície interior da parede traseira 30 é mostrada, em que a área de borda 80 constitui a superfície de carregamento que compreende o revestimento de carboneto. A parte estrutural no meio da figura 7 revela uma porção da caçamba próxima à borda de caçamba 34 em que a parte estrutural revelada no lado direito é uma primeira parede 40 da caçamba 10. Ambas as partes estruturais mostram áreas cercadas 80 que constituem o revestimento de carboneto para aumentar a dureza e a resistência do material da caçamba. O revestimento de carboneto nas partes estruturais é disposto depois do processo de corte durante a fabricação da caçamba 10 e antes de formar e soldar a caçamba 10. O revestimento é ainda realizável com um processo mecânico.
[0045] Os carbonetos utilizados compreendem tungstênio, que tem propriedades apropriadas para aumentar a rigidez e a resistência da caçamba 10 durante a vida útil da caçamba completa. Isso permite a redução do peso geral, à medida que a recarga é feita diretamente na estrutura da caçamba.
Claims (15)
1. Caçamba escavadeira para uma máquina de terraplanagem, em particular, uma escavadeira de mineração, que compreende um espaço da caçamba interior formado por uma parede curva traseira e um par de paredes laterais opostas, cada parede lateral incluindo uma parte inclinada e uma parte não inclinada, em que a parede curva traseira inclui uma parte superior e uma parte inferior, caracterizada pelo fato de que a caçamba compreende uma caixa de caçamba disposta em uma superfície externa da parte superior da parede traseira, e que se estende ao longo de um eixo lateral da caçamba e incluindo um par de lados laterais cobertos pelas partes inclinadas das paredes laterais, em que um ângulo entre pelo menos uma das partes inclinadas das paredes laterais e a parte superior da parede traseira da caçamba é menor que 90 graus, e em que um ângulo entre pelo menos uma das partes não inclinadas das paredes laterais e uma extremidade frontal da parte inferior da parede traseira é maior do que 90 graus.
2. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ângulo entre a parte não inclinada de pelo menos uma parede lateral e a parte superior da parede traseira é maior que 90 graus, e em que a extremidade frontal da parte inferior da parede traseira é um lábio de caçamba ao qual uma pluralidade de dentes de caçamba são fixados.
3. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a caixa de caçamba é oca e inclui uma zona de seção transversal de quatro lados com curvas arredondadas em que os lados da zona de seção transversal diferem um do outro em seu comprimento e sua orientação.
4. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parede traseira inclui duas chapas metálicas conectadas em uma linha de solda, a linha de solda se estendendo na direção longitudinal da parede traseira para formar uma parede traseira com formato curvo/redondo, e em que as chapas metálicas são inclinadas uma em relação a outra e cada chapa metálica forma um ângulo Y com uma linha reta que cruza a linha de solda.
5. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que menos duas chapas metálicas são laminadas, com uma junta soldada entre elas.
6. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento de carboneto é disposto pelo menos parcialmente em uma ou mais partes estruturais da caçamba.
7. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o revestimento de carboneto inclui tungstênio.
8. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 7 ou 7, caracterizada pelo fato de que o revestimento de carboneto é disposto em uma ou mais partes estruturais da caçamba após um processo de corte e antes de um processo de formação e soldagem da caçamba.
9. Caçamba escavadeira de acordo com as reivindicações 7 a 6, caracterizada pelo fato de que o revestimento é realizado por um processo mecânico.
10. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parte superior da parede traseira forma pelo menos parcialmente um formato circular.
11. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a caçamba compreende pelo menos um flange de fixação para fixar a caçamba a um braço escavadeira da máquina de terraplanagem.
12. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos um flange de fixação é conectado à caixa de caçamba e/ou à parede traseira.
13. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um flange de fixação é conectado a uma parte superior da caixa de caçamba.
14. Caçamba escavadeira de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que pelo menos um flange de fixação compreende pelo menos duas aberturas como meios de encaixe para um mecanismo de conexão adequado de um braço escavadeira.
15. Máquina de terraplanagem, em particular, uma escavadeira de mineração, caracterizada pelo fato de que compreende uma caçamba escavadeira, como definida na reivindicação 1.
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