BR112013020527B1 - Montagem de placa para aumento de capacidade, veículo de transporte de minério e método de fixar uma placa para aumento de capacidade - Google Patents
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Abstract
MONTAGEM DE PLACA PARA AUMENTO DE CAPACIDADE APERFEIÇOADA Placas para aumento de capacidade, ou placas contra derramamento, para montar em uma caçamba de carga de caminhão basculante são formadas com um par de furos verticais espaçados ao lado correspondendo aos recortes de acesso e pendendo dos mesmos. Furos verticais formados através da placa para aumento de capacidade recebem a extremidade rosqueada de um parafuso de ancoragem que é soldado à borda da caçamba. O parafuso de ancoragem compreende parte de um sistema de fixação resiliente para fixação da placa para aumento de capacidade e o parafuso de ancoragem é formado com uma base plana da qual uma haste se estende. A haste termina em cima em uma extremidade superior rosqueada. Uma mola de compressão é colocada em volta da haste e arranjada para absorver forças de impacto direcionadas na placa para aumento de capacidade durante uso. As placas para aumento de capacidade são feitas de um material leve resiliente tal como uma borracha sintética dura.
Description
A presente invenção diz respeito a montagens de placas para aumento de capacidade para uso em caçambas de caminhões tanto de estrada quanto fora de estrada nas indústrias de mineração e de escavação.
A discussão de quaisquer documentos, práticas, métodos ou aparelho de técnica anterior não é para ser considerada para constituir qualquer admissão ou evidência que tal técnica anterior forma, ou sempre formou, parte do conhecimento geral comum.
“Placas para aumento de capacidade” (hungry boards), algumas vezes conhecidas como placas contra derramamento, são abas ou extensões para as bordas superiores de caçambas de caminhões basculantes para o transporte de cargas tais como carvão e minério. O uso de placas para aumento de capacidade permite que as caçambas transportem maiores cargas já que maiores pilhas de carga podem ser colocadas na caçamba sem a carga cair pela borda de caçamba.
Tradicionalmente, placas para aumento de capacidade são abas de aço que são soldadas ou encaixadas permanentemente de outro modo na caçamba.
Estes sistemas de placas para aumento de capacidade tradicionais sofrem de diversas desvantagens. Eles adicionam peso extra ao peso de tara do caminhão de maneira que existe menos carga útil disponível e assim uma perda resultante de receita.
As placas para aumento de capacidade tradicionais são feitas de aço e são soldadas à caçamba de caminhão. Elas estão sujeitas a danos causados por rochas/materiais/ou outras caçambas de escavadeiras entrando em contato com elas.
O aço fica com rachaduras abertas quando danificado e se enche completamente com lixo adicionando ainda mais peso. As placas ficam perigosas se não reparadas uma vez que o aço pode se romper e causar danos para pessoas e danos para pneumáticos. Além disso, reparos das placas são de mão de obra intensiva e podem necessitar de diversos dias para reparo ou substituição.
Custo adicional é incorrido para empregar máquinas de soldar e artigos de consumo para reparos. Unidades danificadas necessitam ser levadas para uma oficina para reparos uma vez que elas não podem ser reparadas efetivamente no campo. Custo adicional de plataforma ou EWP de elevação de homem é incorrido para alojar seguramente pessoal de manutenção durante reparos.
Outros problemas e custos adicionais associados são que guindastes são exigidos para elevar as placas para fora e para trás sobre as caçambas. Pessoas necessitam trabalhar em alturas durante longos períodos de tempo. Pessoas ficam expostas ao calor da soldagem, esmerilhamento e de corte de materiais. Pessoas ficam expostas a ruído quando colocando no lugar para encaixe e solda. Pessoas têm que obter autorizações para trabalho a quente. Pessoas têm que obter autorizações para trabalho em altura. Está constatado que reparos para as placas para aumento de capacidade podem ocupar várias pessoas de manutenção durante dias. O processo de reparação também pode causar problemas ambientais para o local por causa de jateamento de areia e pintura de unidades quando substituídas.
É um objetivo da presente invenção fornecer um sistema de placas para aumento de capacidade aperfeiçoado que aborde um ou mais dos problemas discutidos acima da técnica anterior e/ou que seja pelo menos uma alternativa útil para essas placas para aumento de capacidade que são conhecidas até agora na técnica anterior.
De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecida uma montagem de placa para aumento de capacidade incluindo: uma placa para aumento de capacidade formada de um material não ferroso; um ou mais elementos resilientes; um sistema de fixação para fixar a placa para aumento de capacidade a uma caçamba por meio dos ditos elementos resilientes.
Preferivelmente, o sistema de fixação inclui um ou mais elementos de ancoragem para fixação à caçamba com cada um incluindo um eixo alongado.
Em uma modalidade preferida o sistema de fixação inclui um ou mais suportes de ancoragem formados em um lado inferior da placa para aumento de capacidade e correspondendo aos elementos de ancoragem.
Preferivelmente, placas de rotação são colocadas debaixo dos suportes de ancoragem.
O um ou mais elementos resilientes podem compreender molas colocadas em volta de eixos correspondentes dos eixos alongados nos quais as molas ficam capturadas entre as bases dos elementos de ancoragem e a placa de rotação.
Preferivelmente, extremidades dos elementos de ancoragem opostas às bases penetram na placa de rotação e no suporte de ancoragem em caçamba e são retidas na sua extremidade externa pelos respectivos elementos de fixação.
As placas para aumento de capacidade podem ser formadas com recortes para permitir acesso para uma ferramenta para os elementos de fixação.
Uma placa de suporte interna alongada pode ser colocada dentro da placa para aumento de capacidade para distribuir forças de impacto sobre a mesma através de pelo menos dois dos elementos resilientes.
A montagem de placa para aumento de capacidade pode incluir adicionalmente uma pluralidade de montagens de fixações rígidas para fixação adicional da placa para aumento de capacidade à caçamba.
Em uma modalidade a montagem de fixação rígida inclui suportes que são recebidos dentro de receptáculos complementares formados na placa para aumento de capacidade. Preferivelmente, a montagem de fixação rígida inclui pinos, parafusos ou coisa parecida para fixar as suportes dentro dos receptáculos complementares.
Em uma primeira modalidade a placa para aumento de capacidade é formada de um material elastomérico.
Em uma modalidade preferida os elementos resilientes compreendem molas. Por exemplo, molas cilíndricas ou molas cônicas duplas podem ser usadas. Alternativamente, os elementos resilientes podem compreender uma peça de material elastomérico e/ou de material composto, tal como uma borracha sintética dura por exemplo.
O sistema de fixação inclui porcas, parafusos e arruelas para prender uma extremidade do elemento resiliente na caçamba e uma outra extremidade na placa para aumento de capacidade.
Em uma modalidade preferida, a placa para aumento de capacidade é formada com uma série de receptáculos para receber elementos resilientes correspondentes dos um ou mais elementos resilientes.
Preferivelmente, os elementos resilientes e os receptáculos são de formas cilíndricas complementares.
Um enchimento pode ser fornecido entre uma extremidade da placa para aumento de capacidade e uma borda da caçamba para assim apresentar uma borda contínua.
Preferivelmente, a altura da placa para aumento de capacidade corresponde ao tipo de carga com o qual a caçamba é para ser usada.
De acordo com um aspecto adicional da presente invenção é fornecido um veículo de transporte de minério tendo uma caçamba encaixada com uma montagem de placa para aumento de capacidade do tipo descrito anteriormente.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção é fornecido um método de fixar uma placa para aumento de capacidade a uma caçamba de caminhão incluindo as etapas de: localizar uma série de orifícios ao longo de uma borda da caçamba; prender elementos resilientes na série de orifícios; e prender a placa para aumento de capacidade nos elementos resilientes.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção é fornecido um método de fixar uma placa para aumento de capacidade a uma caçamba de caminhão incluindo as etapas de: fixar uma série de elementos de ancoragem ao longo de uma borda da caçamba; prender elementos resilientes em volta dos elementos de ancoragem; e prender a placa para aumento de capacidade nos elementos de ancoragem para os elementos resilientes absorverem forças impactando a placa para aumento de capacidade em uso.
A Descrição Detalhada não é para ser considerada como limitando o escopo do Sumário da Invenção precedente em nenhum modo. A Descrição Detalhada fará referência para diversos desenhos tal como se segue:
A figura 1 é uma vista isométrica de uma caçamba encaixada com placas para aumento de capacidade de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
A figura 2 é uma vista plana da caçamba da figura 1.
A figura 3 é uma vista detalhada com a placa para aumento de capacidade recortada para revelar um arranjo de fixação resiliente.
A figura 4 é uma vista detalhada adicional com a placa para aumento de capacidade recortada e mostrando um arranjo de fixação rígida adicional.
A figura 5 é uma vista explodida da placa para aumento de capacidade e da pluralidade de prendedores resilientes.
A figura 6 é uma vista detalhada seccional transversal de um prendedor resiliente.
A figura 7 é uma vista detalhada seccional transversal de um prendedor rígido.
A figura 8 é uma vista superior e lateral de uma caçamba de caminhão basculante equipada com placas para aumento de capacidade de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
A figura 9 é uma vista explodida de um arranjo de fixação resiliente de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
A figura 10 é uma vista de montagem do arranjo de fixação resiliente da figura 9.
A figura 11 é uma vista do lado superior de uma seção de placa de cabeceira de uma caçamba de caminhão basculante de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A figura 12 é uma vista da frente da caçamba de caminhão basculante da figura 11.
Modalidades, variações e recursos preferidos da invenção podem ser distinguidos da Descrição Detalhada seguinte que fornece informação suficiente para os versados na técnica executarem a invenção.
Referindo-se agora às figuras 1 e 2, está mostrada uma caçamba 2, tal como uma caçamba de caminhão basculante para o transporte de uma carga. As placas para aumento de capacidade 4 estão encaixadas ao longo das beiras 5 de bordas superiores da caçamba 4 de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
Um enchimento de metal 3 é fornecido entre a placa para aumento de capacidade 4 e a parte dianteira de forma aguda angulada da beira 5 a fim de apresentar uma borda superior contínua.
A placa para aumento de capacidade 4 preferivelmente é formada de um material composto elastomérico resiliente que seja capaz de absorver os choques e tensões associados com o impacto de carga material à medida que a caçamba é carregada.
A figura 3 é uma vista de detalhe na qual a placa para aumento de capacidade está parcialmente recortada para mostrar uma pluralidade dos elementos resilientes 6, os quais são recebidos nos receptáculos correspondentes 7 formados na placa para aumento de capacidade. Os elementos resilientes 6 podem ser molas cilíndricas, molas cônicas duplas ou peças sólidas de material elastomérico. Os elementos resilientes 6 penetram nos furos passantes 9 formados na beira superior 5 da borda da caçamba 2.
A figura 4 é uma vista detalhe adicional na qual uma série das montagens de fixações rígidas 8 é fornecida para fixar uma parte da placa para aumento de capacidade 4 à beira superior da borda da caçamba 2, tal como será descrito subsequentemente com mais detalhes com referência à figura 7. As montagens de fixação incluem suportes em forma de caixa que recebem parafusos ou pinos para fixá-los dentro de recessos complementares formados dentro da placa para aumento de capacidade 4.
A figura 5 é uma vista explodida mostrando a pluralidade dos elementos resilientes 6 colocados entre a beira superior da borda da caçamba 2 e a placa para aumento de capacidade 4.
A figura 6 é uma vista seccional transversal detalhada mostrando a fixação de um elemento resiliente 6 entre a placa para aumento de capacidade 4 e a beira superior 5 da borda da caçamba 2. Deve ser observado que a parte inferior do elemento resiliente é recebida dentro do tubo 10. A borda superior do tubo 10 apoia na borda de um furo formado através da beira superior 5 da borda da caçamba 2. Um parafuso 12 se estende da parte inferior do elemento resiliente 6 e é capturado por uma porca 14 e pela arruela 16. A arruela 16 é superdimensionada em relação ao tubo 10 de maneira que o parafuso 12 e consequentemente o elemento resiliente 6 são capturados em relação à beira superior da borda da caçamba.
Na sua extensão superior o elemento resiliente 6 termina em um parafuso superior 18 que se projeta para dentro de um furo 20. Uma porca e arruela 22 capturam o parafuso superior 18 prendendo assim a placa para aumento de capacidade 4 à beira superior 5 da borda da caçamba 2.
A figura 7 é uma vista seccional transversal detalhada mostrando a fixação de uma placa para aumento de capacidade 4 à beira superior da borda da caçamba 2 por meio da montagem de fixação rígida 8 incluindo um suporte em forma de caixa 26, o parafuso 24 e as arruelas e porcas 28. O suporte em forma de caixa 26 é soldado ao topo da beira superior 5 da borda da caçamba 2.
Deve ser observado nas figuras 6 e 7 que o lado inferior da placa para aumento de capacidade 8 é modelado para complementar a parte superior da beira 5 da caçamba. Deve ser percebido que o lado inferior da placa para aumento de capacidade 8 pode ser modelado de forma apropriada para complementar outras formas e tamanhos de beiras tal como exigido.
Preferivelmente, a altura da placa para aumento de capacidade 4 é selecionada para ser apropriada para o tipo de carga com o qual a caçamba é para ser usada.
Referindo-se agora à figura 8, está representada uma caçamba de caminhão basculante, ou caçamba, 30 que está encaixada com as placas para aumento de capacidade 4 de acordo com um sistema de fixação resiliente preferido tal como será explicado de maneira sucinta com referência à figura 9. A extremidade dianteira da caçamba 30 também está encaixada com as placas de cabeceira 32 que são da mesma forma das placas para aumento de capacidade 4, mas encaixadas com uma montagem de fixação rígida, por exemplo, uma montagem de fixação correspondendo a essa descrita com referência à figura 7.
As placas para aumento de capacidade 4 representadas na figura 8 são de um material composto não ferroso e tipicamente de 1 metro de comprimento por 450 mm de altura e 220 mm de espessura com um peso de cerca de 18 kg. Entretanto, placas de uma pluralidade de outros comprimentos podem ser feitas a fim de facilitar encaixe das placas sobre a caçamba 30.
Com referência às figuras 9 e 10, cada uma das placas para aumento de capacidade 4, e das placas de cabeceira 32, é formada com um par dos furos verticais espaçados ao lado 34 correspondendo aos recortes de acesso 40 que estão mostrados na figura 8 e pendendo deles. Referindo-se de novo à figura 9, o furo vertical 34 recebe a extremidade rosqueada 36 de um parafuso de ancoragem 38. Tal como mostrado na figura 9, a qual é uma vista explodida de um sistema de fixação resiliente para fixação da placa para aumento de capacidade 4, o parafuso de ancoragem 38 é formado com uma base plana 60 da qual uma haste 62 de seção transversal quadrada se estende. A haste 62 termina em cima em uma extremidade superior rosqueada 36. Uma mola de compressão 52 é colocada em volta da haste 62.
A base 60 do parafuso de ancoragem 38 é soldada ou fixada de outro modo à parte superior da beira 5 da caçamba 30. As placas para aumento de capacidade 4 e as placas de cabeceira 32 são formadas com os recortes de acesso 40 para facilitar acesso para uma ferramenta de aperto, tal como uma chave de soquete para apertar porca de travamento 30 na extremidade rosqueada 36 do parafuso de ancoragem 38.
A extremidade rosqueada 36 penetra em um furo 54 formado através da placa de giro 48, em uma abertura ovalada 56 formada através do suporte de ancoragem em caçamba 46 e em um furo 58 formado através da placa de suporte interna 42.
O suporte de ancoragem em caçamba 46 é uma peça de metal em forma de “U” invertido que é formado no lado inferior da placa para aumento de capacidade 4. A placa de giro 48 é formada com uma superfície superior convexa externamente que complementa o ápice interno do suporte de ancoragem 46 de maneira que os dois ficam em contato.
A placa de suporte interna 42 também é formada dentro da placa para aumento de capacidade 4 e tem comprimento suficiente para se estender entre os parafusos de ancoragem 38 adjacentes e para ser fixada sobre eles por meio de seus furos 58.
Em uso, mediante uma força de impacto sendo direcionada para o lado da placa para aumento de capacidade 4, a placa para aumento de capacidade transmite a força para o suporte de ancoragem em caçamba 46 que por sua vez transmite a força através da placa de giro 48, a qual ele contacta, e assim para a mola de compressão 52. A mola de compressão age para absorver e dissipar a força de maneira que a probabilidade de ocorrer danos na placa para aumento de capacidade 4 é muito reduzida.
A placa de suporte interna 42 auxilia uma vez que ela ajuda a distribuir a força de impacto entre as molas de compressão adjacentes às quais ela está acoplada. Também deve ser notado que a abertura ovalada 56 através do suporte de ancoragem em caçamba 46 permite que o suporte de ancoragem, e assim a placa para aumento de capacidade 4, seja deslocado em relação à extremidade rosqueada 36 do parafuso de ancoragem 38 para transmitir forças laterais para a mola de compressão 52.
Além disso, a placa de rotação 48 sobre a qual o suporte de ancoragem 46 assenta também é capaz de deslocar, e em particular girar, em relação à extremidade rosqueada 36. Consequentemente forças de impacto causando tanto rotação quanto movimento lateral da placa para aumento de capacidade são transmitidas para a mola de compressão 52 e absorvidas por ela.
Referindo-se agora à figura 11, os painéis de placas de cabeceira compostos 64 podem ser usados no lugar dos painéis de aço que são empregados regularmente. Ao usar painéis compostos o peso de caçamba é reduzido de maneira que o tamanho, e peso, do elemento de reforço, mostrado como item 66 na figura 12, também pode ser reduzido, resultando assim em uma redução em peso e consumo de combustível para o veículo. Além disso, tal como indicado pelo item 68 da figura 11, painéis de placas de cabeceira compostos de forma modificada podem ser prontamente fabricados para acomodar o envoltório de cabine de veículo subjacente.
Será entendido que um sistema de placas para aumento de capacidade de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção fornece diversas vantagens, tais como: - Mais barato para construir; - É extremamente leve; - Permite mais carga útil; - Mais carga útil mais receita; - É extremamente forte; - Ele tem flexibilidade quando rochas/material/caçamba de escavadeira fazem contato com ele; - Ele é resistente a impacto; - Ele é montado em peças individuais na caçamba; - Ele tem parafusos de montagem independentes, sistemas de montagem elastoméricos ou de mola para flexionar e facilidade de substituição; - Pode ser facilmente removido e substituído por um a dois homens por causa do peso; - Guindastes não são exigidos para encaixe na caçamba; - Tempo mínimo para pessoal trabalhando em altura para encaixar sistema completo ou por seções; - Plataforma não é exigida; - Uso mínimo de um EWP; - Autorizações para trabalho a quente não são exigidas; - Menores custos de manutenção para pessoal; - Mais lucro para operação; - Menor custo de manutenção em andamento e menor tempo de parada caminhão para um local de mineração, mais lucro; - Nenhuma soldagem, corte ou esmerilhamento; - Nenhum ruído para o pessoal de manutenção ao encaixar; - Nenhuma pintura ou jateamento de areia não é exigida; - Os sistemas podem ser codificados por cor para satisfazer a um modelo específico de caminhão; - Ele pode ser substituído no campo em uma questão de minutos e não de dias tal como com aço; - Locais podem ter peças de substituição em estoque; - Nenhum custo com empregar máquina de soldar ou artigo de consumo; - Sistemas são fornecidos em forma de kit ou seções individuais.
Em conformidade com o estatuto, a invenção foi descrita em linguagem mais ou menos específica para recursos estruturais ou metódicos. O termo “compreende” e suas variações, tais como “compreendendo” e “compreendido de” são usados por todo o relatório em um sentido inclusivo e não para a exclusão de quaisquer recursos adicionais.
É para ser entendido que a invenção não está limitada aos recursos específicos mostrados ou descritos uma vez que o dispositivo descrito neste documento compreende formas preferidas de colocar a invenção em prática. A invenção, portanto, é reivindicada em qualquer uma de suas formas ou modificações dentro do escopo apropriado das reivindicações anexas interpretadas de forma apropriada pelos versados na técnica.
Claims (15)
1. Montagem de placa para aumento de capacidade incluindo: uma placa para aumento de capacidade (4) formada de um material não ferroso; um ou mais elementos resilientes (52); e um sistema de fixação (8) para fixar a placa para aumento de capacidade a uma caçamba (2) de um veículo de transporte por meio dos ditos elementos resilientes, em que o sistema de fixação (8) inclui um ou mais elementos de ancoragem (38) para fixação à caçamba, cada elemento de ancoragem incluindo um eixo alongado (62), e caracterizada pelo fato de que os elementos resilientes compreendem molas (52) colocadas em volta de eixos correspondentes dos eixos alongados, com as molas (52) agindo para absorver e dissipar forças direcionadas para o lado da placa para aumento de capacidade (4), reduzindo assim a probabilidade de ocorrer danos na placa para aumento de capacidade (4).
2. Montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sistema de fixação (8) inclui um ou mais suportes de ancoragem (46) formados em um lado inferior da placa para aumento de capacidade (4) para fixação a elementos de ancoragem correspondentes dos elementos de ancoragem.
3. Montagem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que inclui placas de rotação (48) colocadas debaixo dos suportes de ancoragem (46).
4. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as molas (52) são capturadas entre bases dos elementos de ancoragem (38) e das placas de rotação (48).
5. Montagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que extremidades dos elementos de ancoragem (38) opostas às bases penetram na placa de rotação e no suporte de ancoragem em caçamba e são retidas nos mesmos pelos respectivos elementos de fixação (41).
6. Montagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as placas para aumento de capacidade são formadas com recortes (40) para permitir acesso para uma ferramenta para os elementos de fixação (41).
7. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que inclui uma placa de suporte interna alongada colocada dentro da placa para aumento de capacidade (4) para distribuir forças de impacto sobre a mesma através de pelo menos dois dos elementos resilientes.
8. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente pelo menos uma montagem de fixação rígida para fixação adicional da placa para aumento de capacidade (4) à caçamba (2).
9. Montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a dita montagem de fixação rígida inclui suportes que são recebidos dentro de receptáculos complementares formados na placa para aumento de capacidade (4).
10. Montagem, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a montagem de fixação rígida inclui pinos, parafusos ou semelhantes para fixar os suportes dentro dos receptáculos complementares.
11. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a placa para aumento de capacidade (4) é formada de um material elastomérico.
12. Montagem, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a placa para aumento de capacidade (4) é formada com uma série de receptáculos (7) para receber elementos resilientes correspondentes do um ou mais elementos resilientes.
13. Montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os elementos resilientes e os receptáculos são de formas cilíndricas complementares.
14. Veículo de transporte de minério, caracterizado pelo fato de que tem uma caçamba (2) encaixada com uma montagem de placa para aumento de capacidade conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
15. Método de fixar uma placa para aumento de capacidade (4) a uma caçamba de caminhão (2), em que um ou mais suportes de ancoragem (46) são formados em um lado inferior da placa para aumento de capacidade (4), o método incluindo as etapas de: fixar uma série de elementos de ancoragem (38), cada elemento de ancoragem definindo um eixo alongado (62), ao longo de uma borda da caçamba; caracterizado por prender elementos resilientes em volta dos elementos de ancoragem, os elementos resilientes compreendendo molas (52); e prender a placa para aumento de capacidade (4) nos elementos de ancoragem (38) usando os elementos de ancoragem (38) e suportes de ancoragem (46) para os elementos resilientes (52) absorverem forças impactando a placa para aumento de capacidade (4) em uso.
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