BR112017001216B1

BR112017001216B1 - Componente de desgaste para ferramenta de engate à terra

Info

Publication number: BR112017001216B1
Application number: BR112017001216-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas Marshall Congdon Jr.; Madhukar MAGULURU; Nick William Biggs
Original assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2022-07-05
Also published as: CA2956083C; CA2956083A1; US20160032556A1; WO2016018588A1; AU2015296952A1; EP3175046A1; BR112017001216A2; AU2015296952B2; RU2688999C1; CN106661861B; CN106661861A

Abstract

Trata-se de um componente de desgaste (40, 140) para uma ferramenta de engate à terra (30) que inclui uma porção de montagem que se estende longitudinalmente (50) conectável a um conjunto de montagem (34) da ferramenta de engate à terra (30). O componente de desgaste (40, 140) também inclui pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) conectada à porção de montagem (50). A pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) forma pelo menos uma borda de engate à terra (68). O componente de desgaste (40, 140) inclui adicionalmente uma pluralidade de nervuras longitudinalmente espaçadas (70) que se projeta a partir da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) e se conecta à porção de montagem (50). A pluralidade de nervuras (70) é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160).

Description

Campo da técnica

[001] A presente revelação refere-se, em geral, a um componente de desgaste, e mais particularmente, a um componente de desgaste para uma ferramenta de engate à terra. Antecedentes

[002] As máquinas, por exemplo, motoniveladoras, tratores de esteira, carregadeiras de roda, e escavadeiras são comumente usadas em aplicações de movimento de material. Essas máquinas incluem uma ferramenta de engate à terra que tem um componente de borda de corte configurado para fazer contato com o material. Por exemplo, as motoniveladoras são tipicamente usadas para realizar deslocamento, distribuição e nivelamento de material, como rocha e/ou solo. As motoniveladoras podem mover a ferramenta de engate à terra sobre a terra para que o componente de borda de corte se engate com a rocha e/ou o solo para deslocar, distribuir ou nivelar a rocha e/ou o solo.

[003] Durante o uso do componente de borda de corte, o material pode realizar abrasão com o componente de borda de corte, fazendo com que o mesmo sofra erosão. Dessa maneira, o componente de borda de corte pode ser fixado de modo removível à ferramenta de engate à terra e substituído em uma base periódica. Os componentes de borda de corte convencionais podem ser formados como uma única placa de espessura constante. Tais componentes de borda de corte convencionais podem ser relativamente custosos para fabricar e relativamente difíceis de manusear devido a seu peso.

[004] Um componente de borda de corte alternativo é descrito na Patente n° US 1.633.057 (a patente ’057) expedida para Wold. Especificamente, o componente de borda de corte da patente ’057 inclui uma porção superior de cerca de metade da espessura como uma porção inferior. Reduzindo-se a espessura da porção superior, o componente de borda de corte pode exigir menor material e pode pesar menos que o componente de borda de corte convencional que tem uma única placa de espessura constante. No entanto, o componente de borda de corte da patente ’057 pode ainda ser relativamente custosa de fabricar e relativamente difícil de manusear devido a seu peso. Também, o componente de borda de corte pode não direcionar eficientemente o material, como rocha e/ou solo, ao redor do componente de borda de corte.

[005] O sistema revelado é destinado a superar um ou mais dos problemas estabelecidos acima.

Sumário

[006] Em um aspecto, a presente revelação é destinada a um componente de desgaste para uma ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste inclui uma porção de montagem que se estende longitudinalmente conectável a um conjunto de montagem da ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste também inclui pelo menos uma porção de desgaste conectada à porção de montagem. A pelo menos uma porção de desgaste forma pelo menos uma borda de engate à terra. O componente de desgaste inclui adicionalmente uma pluralidade de nervuras longitudinalmente espaçadas que se projetam a partir da pelo menos uma porção de desgaste e se conecta à porção de montagem. A pluralidade de nervuras é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da pelo menos uma porção de desgaste.

[007] Em um outro aspecto, a presente revelação é destinada a um componente de desgaste para uma ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste inclui uma porção de montagem conectável a um conjunto de montagem da ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste também inclui pelo menos uma porção de desgaste conectada à porção de montagem e forma pelo menos uma borda de engate à terra. A pelo menos uma porção de desgaste tem uma espessura semelhante ao longo de uma primeira direção à medida que a porção de montagem é deslocada ao longo da primeira direção a partir da porção de montagem. O componente de desgaste também inclui pelo menos uma nervura que se projeta da pelo menos uma porção de desgaste. A pelo menos uma nervura é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da pelo menos uma porção de desgaste.

[008] Em um outro aspecto, a presente revelação é destinada a um componente de desgaste para uma ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste inclui uma porção de montagem conectável a um conjunto de montagem da ferramenta de engate à terra. O componente de desgaste também inclui uma pluralidade de porções de desgaste espaçadas ao longo de uma extremidade distal da porção de montagem e conectadas à porção de montagem. Cada porção de desgaste forma uma borda de engate à terra. O componente de desgaste também inclui uma pluralidade de nervuras que se projeta da pluralidade de porções de desgaste. A pluralidade de nervuras se conecta e se estende distalmente a partir da porção de montagem. Cada nervura é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa pela respectiva nervura.

Breve descrição dos desenhos

[009] A Figura 1 é uma vista lateral de uma máquina, de acordo com uma modalidade exemplificativa;

[010] A Figura 2 é uma vista frontal de um componente de borda de corte conectado a um conjunto de aiveca da máquina da Figura 1;

[011] A Figura 3 é uma vista lateral do componente de borda de corte e do conjunto de aiveca da Figura 2;

[012] A Figura 4 é uma vista em perspectiva do componente de borda de corte da Figura 2;

[013] A Figura 5 é uma vista frontal de um componente de borda de corte conectado a um conjunto de aiveca, de acordo com uma outra modalidade exemplificativa;

[014] A Figura 6 é uma vista lateral do componente de borda de corte e do conjunto de aiveca da Figura 5;

[015] A Figura 7 é uma vista em perspectiva do componente de borda de corte da Figura 5;

[016] A Figura 8 é uma vista frontal de um componente de borda de corte conectado a um conjunto de aiveca, de acordo com uma modalidade exemplificativa adicional;

[017] A Figura 9 é uma vista lateral do componente de borda de corte e do conjunto de aiveca da Figura 8;

[018] A Figura 10 é uma vista em perspectiva do componente de borda de corte da Figura 8;

[019] A Figura 11 é uma vista frontal de um componente de borda de corte conectado a um conjunto de aiveca, de acordo com ainda uma outra modalidade exemplificativa;

[020] A Figura 12 é uma vista lateral do componente de borda de corte e do conjunto de aiveca da Figura 11;

[021] A Figura 13 é uma vista em perspectiva do componente de borda de corte da Figura 11;

[022] A Figura 14 é uma vista de fundo do componente de borda de corte da Figura 11;

[023] A Figura 15 é uma vista frontal de um componente de borda de corte conectado a um conjunto de aiveca, de acordo com ainda uma modalidade exemplificativa adicional;

[024] A Figura 16 é uma vista lateral do componente de borda de corte e do conjunto de aiveca da Figura 15;

[025] A Figura 17 é uma vista em perspectiva do componente de borda de corte da Figura 15; e

[026] A Figura 18 é uma vista de fundo do componente de borda de corte da Figura 15.

Descrição detalhada

[027] Será feita, agora, referência em detalhes às formas de modalidades exemplificativas, que são ilustradas nos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos numerais de referência serão usados por todos os desenhos para se referir às mesmas partes ou partes similares.

[028] Uma modalidade exemplificativa de uma máquina 10 é ilustrada na Figura 1. A máquina 10 pode ser, por exemplo, uma motoniveladora, uma carregadeira retroescavadeira, um trator agrícola, uma carregadeira de roda, uma minicarregadeira, um trator de esteira, uma escavadeira, ou qualquer outro tipo de máquina conhecido na técnica. Como uma motoniveladora, a máquina 10 pode incluir um conjunto de quadro 12. O conjunto de quadro 12 pode incluir um par de rodas dianteiras 14 (ou outros dispositivos de tração) e pode suportar uma estação de operador 16. O conjunto de quadro 12 também pode incluir um ou mais compartimentos 18 para alojar uma fonte de alimentação (por exemplo, um mecanismo motor) e componentes de resfriamento associados. A fonte de alimentação pode ser operativamente acoplada a um ou mais pares de rodas traseiras 20 (ou outros dispositivos de tração) para propulsão da máquina 10.

[029] A máquina 10 também pode incluir uma ou mais ferramentas de engate à terra 30. A ferramenta (ou ferramentas) de engate à terra 30 pode incluir um ou mais componentes de desgaste, como um ou mais componentes de borda de corte 40. No caso de uma motoniveladora, conforme mostrado na Figura 1, a ferramenta de engate à terra 30 pode incluir uma pluralidade dos componentes de borda de corte 40 (por exemplo, seis componentes de borda de corte). Alternativamente, outras quantidades de componentes de borda de corte 40 podem ser fornecidas, como de um a oito componentes de borda de corte, dependendo da aplicação.

[030] Na modalidade da motoniveladora mostrada na Figura 1, a ferramenta de engate à terra 30 pode incluir um conjunto de barra de tração-círculo-aiveca (DCM) 32 com um conjunto de aiveca 34 (ou outro conjunto de montagem) incluindo uma superfície de suporte 36. Os componentes de borda de corte 40 podem ser fixados de modo removível à superfície de suporte 36. O conjunto de DCM 32 pode ser conectado de modo operacional e suportado pelo conjunto de quadro 12 ou por uma outra porção da máquina 10. O conjunto de DCM 32 pode controlar o movimento do conjunto de aiveca 34 e, portanto, também o movimento dos componentes de borda de corte 40 montados na superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34. O conjunto de DCM 32 também pode ser suportado por um conjunto de aríete hidráulico 38 que controla o movimento do conjunto de DCM 32. Como resultado, o conjunto de DCM 32 e/ou o conjunto de aríete hidráulico 38 pode controlar um ou mais dentre um movimento vertical, horizontal ou pivotante do conjunto de aiveca 34 e os componentes de borda de corte 40 montados na superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34. Alternativamente, diferentes disposições mecânicas e/ou hidráulicas, por exemplo, além do conjunto de DCM 32 e/ou do conjunto de aríete hidráulico 38 descrito acima, podem ser fornecidas para permitir o movimento dos componentes de borda de corte 40.

[031] As Figuras 2 a 4 mostram uma modalidade exemplificativa do componente de borda de corte 40. O termo “longitudinal” se refere a uma dimensão geralmente na direção de comprimento em relação ao componente de borda de corte 40, conforme indicado pela seta A na Figura 2. O termo “lateral” se refere a uma dimensão que se estende, em geral, entre uma extremidade proximal ou borda proximal 58 e uma borda de engate à terra 68 do componente de borda de corte 40, conforme indicado pela seta B na Figura 2. A borda proximal 58 e a borda de engate à terra 68 podem se estender, em geral, longitudinalmente conforme mostrado. Em uma modalidade, o comprimento do componente de borda de corte 40 ao longo da direção longitudinal pode variar de aproximadamente 60,96 cm (24 polegadas) a aproximadamente 233,68 cm (92 polegadas), e o comprimento do componente de borda de corte 40 ao longo da direção lateral pode variar de aproximadamente 20,32 cm (8 polegadas) a aproximadamente 40,64 cm (16 polegadas). Em uma modalidade, o componente de borda de corte 40 pode ser aproximadamente 420,32 cm (8 polegadas) longitudinal e aproximadamente 40,64 cm (16 polegadas) lateralmente.

[032] Os termos “distal” e “proximal” são usados no presente documento para se referir às posições relativas dos componentes dos componentes de borda de corte exemplificativos ao longo da dimensão lateral. Quando usado no presente documento, “distal” se refere a uma extremidade do componente de borda de corte 40 na dimensão lateral, por exemplo, posicionada próximo à borda de engate à terra 68 do componente de borda de corte 40. Em contrapartida, “proximal” se refere à extremidade do componente de borda de corte 40 que é oposta à extremidade distal na dimensão lateral, por exemplo, posicionada perto da borda proximal 58 do componente de borda de corte 40.

[033] Embora o componente de borda de corte 40 mostrado nas Figuras 2 a 4 possa ser posicionado substancialmente em ângulos retos em relação à direção normal de percurso do componente de borda de corte 40, conforme indicado pela seta C na Figura 3, deve-se observar que o componente de borda de corte 40 pode ser orientado em um ângulo e/ou curvado. Os termos “frontal” e “traseiro” também são usados no presente documento para se referir às posições relativas dos componentes dos componentes de borda de corte exemplificativos. Quando usados no presente documento, “frontal” se refere a um lado do componente de borda de corte 40, por exemplo, posicionado perto do lado dianteiro do componente de borda de corte 40 em relação à direção de percurso da máquina 10. Em contrapartida, “traseiro” se refere ao lado do componente de borda de corte 40 que é oposto ao lado frontal. O lado traseiro do componente de borda de corte 40 pode ser o lado que é conectado ou proximal à superfície de suporte 36 da ferramenta de engate à terra 30 à qual o componente de borda de corte 40 é montado.

[034] O componente de borda de corte 40 pode ser substituível para ajudar a garantir a produtividade e/ou eficiência da máquina 10. Por exemplo, o componente de borda de corte 40 pode ser conectado de modo removível à superfície de suporte 36 da ferramenta de engate à terra 30 por meio de um ou mais prendedores (não mostrados), como cavilhas, inseridas através de um ou mais orifícios de montagem 42 no componente de borda de corte 40.

[035] O componente de borda de corte 40 pode incluir uma ou mais porções de montagem 50, que podem incluir os orifícios de montagem 42, conectados a uma ou mais porções de desgaste 60. O componente de borda de corte 40 mostrada nas Figuras 2 a 4 inclui uma porção de montagem 50 que inclui a borda proximal 58 do componente de borda de corte 40 e uma porção de desgaste 60 que inclui a borda de engate à terra 68 do componente de borda de corte 40.

[036] A porção de montagem 50 pode incluir uma porção substancialmente plana que se estende longitudinalmente 52 incluindo uma superfície traseira 54, uma superfície frontal 56, e a borda proximal 58. Conforme mostrado na Figura 3, a superfície traseira 54 e a superfície frontal 56 podem ser substancialmente planas e a porção substancialmente plana 52 pode afunilar em direção à extremidade proximal do componente de borda de corte 40 para formar a borda proximal 58. A porção substancialmente plana 52 pode ser conectável ao conjunto de aiveca 34. Por exemplo, a porção substancialmente plana 52 pode incluir os orifícios de montagem 42 para receber os prendedores (não mostrados) para fixar o componente de borda de corte 40 à superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34. Conforme mostrado na Figura 3, a superfície traseira 54 pode ser configurada para estar em contato e contiguidade com a superfície de suporte 36.

[037] A porção de desgaste 60 pode incluir uma porção substancialmente plana que se estende longitudinalmente 62 incluindo uma superfície traseira 64, uma superfície frontal 66, e a borda de engate à terra 68. A superfície traseira 64 e a superfície frontal 66 podem ser substancialmente planas e a porção substancialmente plana 62 pode afunilar em direção à extremidade distal do componente de borda de corte 40 para formar a borda de engate à terra 68. Alternativamente, ao invés de ser substancialmente plana, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e/ou a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 pode ser substancialmente curva ou pode ter um outro tipo de perfil. Também, conforme mostrado na Figura 3, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 podem ter uma espessura semelhante e constante T1 (por exemplo, entre a superfície traseira 54 e a superfície frontal 56, e entre a superfície traseira 64 e a superfície frontal 66) substancialmente por toda a porção substancialmente plana 52 e toda a porção substancialmente plana 62 (por exemplo, exceto a borda proximal 58, a borda de engate à terra 68, os orifícios de montagem 42 e/ou quaisquer bordas chanfradas). Em uma modalidade, o mínimo da espessura T1 pode variar de aproximadamente 10 milímetros a aproximadamente 80 milímetros, por exemplo, aproximadamente 35 milímetros em uma modalidade. Alternativamente, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e/ou a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 pode ter uma espessura variável, dependendo da aplicação. Em uma modalidade na qual a porção substancialmente plana 52 e/ou a porção substancialmente plana 62 têm uma espessura variável, a espessura da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 pode não exceder a espessura da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60.

[038] A porção de montagem 50 e a porção de desgaste 60 podem ser posicionadas para formar um perfil geralmente com formato em S, conforme mostrado na Figura 3. Por exemplo, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 pode se estender, em geral, lateralmente ao longo de um eixo geométrico A1 que se estende no meio do caminho através da espessura da porção substancialmente plana 52, e a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 pode se estender, em geral, lateralmente ao longo de um eixo geométrico A2 que se estende no meio do caminho através da espessura da porção substancialmente plana 62. Os eixos geométricos A1 e A2 podem ser geralmente paralelos e/ou deslocados no sentido da profundidade, conforme mostrado na Figura 3. Também, a superfície frontal 56 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e a superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 podem ser geralmente paralelas e/ou deslocadas na direção da profundidade. Devido ao perfil geralmente com formato em S, pelo menos uma porção da porção de desgaste 60 pode ser lateralmente alinhada sob o conjunto de aiveca 34 (por exemplo, a superfície de suporte 36).

[039] O componente de borda de corte 40 também pode incluir uma ou mais nervuras 70. As nervuras 70 podem ser configuradas para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da porção de desgaste 60 e podem ser dimensionadas proporcionalmente ao componente de borda de corte 40 para sustentar a flexão no perfil com formato em S do componente de borda de corte 40, que pode aprimorar a integridade estrutural do componente de borda de corte 40. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 2 a 4, o componente de borda de corte 40 inclui oito nervuras 70. Alternativamente, menos ou mais de oito nervuras 70 podem ser fornecidas. As nervuras 70 podem se projetar da superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 e podem ser longitudinalmente espaçadas. Conforme mostrado na Figura 3, as nervuras 70 podem se conectar a uma extremidade distal da porção de montagem 50 e pode se estender distalmente a partir da porção de montagem 50. As nervuras 70 podem se projetar também a partir da porção de desgaste 60 de modo que as nervuras 70 sejam alinhadas lateralmente sob pelo menos uma porção da porção de montagem 50. Cada nervura 70 pode ter uma extremidade distal 72 localizada perto de uma porção intermediária da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60 na direção lateral. Conforme mostrado na Figura 3, cada nervura 70 também pode ter uma profundidade D1 que afunila na extremidade distal 72.

[040] O máximo da profundidade D1 pode corresponder à distância entre a superfície frontal 56 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e a superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60. Em uma modalidade, o máximo da profundidade D1 pode ser aproximadamente três vezes a espessura T1 ou menos. Adicionalmente, conforme mostrado nas Figuras 2 a 4, a superfície frontal de cada nervura 70 pode ser contínua com a superfície frontal 56 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50 e a superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 60.

[041] As Figuras 5 a 7 mostram um componente de borda de corte 140, de acordo com uma outra modalidade exemplificativa. O componente de borda de corte 140 pode ser semelhante ao componente de borda de corte 40 mostrado nas Figuras 1 a 4, com as diferenças descritas abaixo.

[042] O componente de borda de corte 140 pode incluir uma pluralidade de porções de desgaste ou dentes 160, em vez da única porção de desgaste 60 das Figuras 1 a 4. Cada dente 160 pode ter características semelhantes à única porção de desgaste 60 descrita acima. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 5 a 7, o componente de borda de corte 140 inclui oito dentes 160. Alternativamente, menos ou mais de oito dentes 160 podem ser fornecidos. Os dentes 160 podem se conectar e ser longitudinalmente espaçados ao longo da extremidade distal da porção de montagem 50. Conforme mostrado na Figura 5, cada dente 160 pode ter uma largura W1 que pode afunilar a partir da extremidade proximal do dente 160 que se conecta à porção de montagem 50 em direção à respectiva borda de engate à terra 68. Cada dente 160 pode incluir uma ou mais das nervuras 70, e na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 5 a 7, cada dente 160 inclui uma nervura 70 que se estende centralmente no dente 160 em relação à largura W1. Também, conforme mostrado na Figura 6, a superfície traseira 64 dos dentes 160 pode incluir bordas chanfradas. A razão da largura W1 dos dentes 160 para uma largura de uma lacuna entre um par de dentes adjacentes 160 pode ser aproximadamente 3:1 ou menos (por exemplo, a largura W1 pode ser igual ou maior que três vezes a largura da lacuna).

[043] As Figuras 8 a 10 mostram um componente de borda de corte 240, de acordo com uma outra modalidade exemplificativa. O componente de borda de corte 240 pode ser semelhante ao componente de borda de corte 140 mostrado nas Figuras 5 a 7, com as diferenças descritas abaixo.

[044] O componente de borda de corte 240 pode incluir uma porção de montagem 250 e uma pluralidade de porções de desgaste ou dentes 260. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 8 a 10, o componente de borda de corte 240 inclui doze dentes 260. Alternativamente, menos ou mais de doze dentes 260 podem ser fornecidos. Os dentes 260 podem se conectar e ser longitudinalmente espaçados ao longo da extremidade distal da porção de montagem 250. Conforme mostrado na Figura 5, cada dente 260 pode ter uma largura W2 que pode afunilar a partir da extremidade proximal do dente 260 que se conecta à porção de montagem 50 em direção à respectiva borda de engate à terra 68.

[045] A porção de montagem 250 e os dentes 260 podem ser semelhantes à porção de montagem 50 e aos dentes 160 descritos acima, mas podem não incluir as nervuras 70 e podem ter diferentes perfis laterais, conforme mostrado na Figura 9. Por exemplo, a porção substancialmente plana 52 e a porção substancialmente planas 62 do componente de borda de corte 140 pode não ter a espessura substancialmente constante T1, e o componente de borda de corte 140 pode não ter o formato geralmente em S.

[046] Conforme mostrado na Figura 9, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 250 pode ter uma espessura variável T2 (por exemplo, entre a superfície traseira 54 e a superfície frontal 56) que afunila a partir da extremidade distal da porção de montagem 250 que se conecta aos dentes 260 em direção à borda proximal 58, e a porção substancialmente plana 62 de cada dente 260 pode ter uma espessura variável T3 (por exemplo, entre a superfície traseira 64 e a superfície frontal 66) que afunila a partir da extremidade proximal do dente 260 que se conecta à porção de montagem 250 em direção à borda de engate à terra 68. O afunilamento das espessuras T2 e T3 pode ser substancialmente contínuo de modo que o máximo da espessura T2 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 250 possa estar localizado mais perto da extremidade distal da porção de montagem 250 (ou dos dentes 260) do que da borda proximal 58, e o máximo da espessura T3 da porção substancialmente plana 62 de cada dente 260 possa estar localizado mais perto de suas extremidades proximais (ou da porção de montagem 250) do que das bordas de engate à terra 68. Desse modo, a porção intermediária do componente de borda de corte 240 na direção lateral pode ser mais espessa do que a borda proximal 58 e as bordas de engate à terra 68. Também, o máximo da espessura T3 de cada dente 260 pode ser maior do que o máximo da espessura T2 da porção de montagem 250, e uma média da espessura T3 de cada dente 260 pode ser maior do que a média da espessura T2 da porção de montagem 250. Em uma modalidade, a espessura T2 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 250 pode não exceder a espessura T3 da porção substancialmente plana 62 dos dentes 260. A espessura T2 e/ou a espessura T3 pode variar em diferentes faixas entre aproximadamente 10 milímetros a aproximadamente 80 milímetros, dependendo da aplicação. Em uma modalidade, o máximo da espessura T2 pode ser pelo menos aproximadamente 35 milímetros, por exemplo, para manter a integridade estrutural, e um mínimo da espessura T3 pode ser pelo menos aproximadamente 60 milímetros, por exemplo, para fornecer uma vida útil até o desgaste relativamente longa.

[047] Ademais, pelo menos uma porção da espessura T2 da porção de montagem 250 pode se estender tanto para trás quanto para frente em relação ao local da borda proximal 58 à medida que a porção de montagem 250 se torna mais espessa em direção a sua extremidade distal. Pelo menos uma porção da superfície frontal 56 da porção de montagem 250 pode declinar para frente em direção à extremidade distal da porção de montagem 250.

[048] A porção intermediária do componente de borda de corte 140 na direção lateral também pode incluir um degrau 280. Conforme mostrado na Figura 9, o degrau 280 pode ser formado pela superfície traseira 54 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 250 e uma superfície de degrau 282, que pode estar localizada abaixo do local da borda inferior da superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34 quando o componente de borda de corte 140 for montado na superfície de suporte 36. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 8 a 10, o degrau 280 é um ângulo reto. Alternativamente, a superfície de degrau 282 pode formar um ângulo agudo ou obtuso em relação à superfície traseira 54. A superfície de degrau 282 pode estar localizada em uma porção relativamente mais espessa da porção de montagem 250 em que a espessura T2 da porção de montagem 250 se estende tanto para trás quanto para frente em relação ao local da borda proximal 58.

[049] As Figuras 11 a 14 mostram um componente de borda de corte 340, de acordo com uma outra modalidade exemplificativa. O componente de borda de corte 340 pode ser semelhante ao componente de borda de corte 40 mostrado nas Figuras 1 a 4, com as diferenças descritas abaixo.

[050] O componente de borda de corte 340 pode incluir uma porção de montagem 350 e uma porção de desgaste. A porção de montagem 350 e a porção de desgaste 360 podem ser semelhantes à porção de montagem 50 e à porção de desgaste 60 descrita acima, mas pode ter diferentes perfis laterais, conforme mostrado na Figura 12. Por exemplo, a porção substancialmente plana 52 e a porção substancialmente planas 62 do componente de borda de corte 340 podem não ter a espessura substancialmente constante T1, e o componente de borda de corte 340 pode não ter formato geralmente em S e pode não incluir as nervuras 70.

[051] Conforme mostrado na Figura 12, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 350 pode ter uma espessura variável T4 (por exemplo, entre a superfície traseira 54 e a superfície frontal 56) que afunila a partir da extremidade distal da porção de montagem 350 que se conecta à porção de desgaste 360 em direção à borda proximal 58, e a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360 pode ter uma espessura variável T5 (por exemplo, entre a superfície traseira 64 e a superfície frontal 66) que afunila a partir da extremidade proximal da porção substancialmente plana 62 que se conecta à porção de montagem 350 em direção à borda de engate à terra 68. O afunilamento das espessuras T4 e T5 pode ser substancialmente contínuo de modo que o máximo da espessura T4 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 350 possa estar localizado mais perto da extremidade distal da porção de montagem 350 (ou da porção de desgaste 360) do que da borda proximal 58, e o máximo da espessura T5 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360 possa estar localizado mais perto da extremidade proximal da porção de desgaste 360 (ou da porção de montagem 350) do que da borda de engate à terra 68. Desse modo, a porção intermediária do componente de borda de corte 340 na direção lateral pode ser mais espessa do que a borda proximal 58 e a borda de engate à terra 68. Também, o máximo da espessura T5 da porção de desgaste 360 pode ser maior do que o máximo da espessura T4 da porção de montagem 350, e uma média da espessura T5 da porção de desgaste 360 pode ser maior do que a média da espessura T4 da porção de montagem 350. Em uma modalidade, a espessura T4 da porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 350 pode não exceder a espessura T5 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360. A espessura T4 e/ou a espessura T5 pode variar em diferentes faixas entre aproximadamente 10 milímetros a aproximadamente 80 milímetros, dependendo da aplicação. Em uma modalidade, o máximo da espessura T4 pode ser pelo menos aproximadamente 35 milímetros, por exemplo, para manter a integridade estrutural, e um mínimo da espessura T5 pode ser pelo menos aproximadamente 60 milímetros, por exemplo, para fornecer uma vida útil até o desgaste relativamente longa.

[052] Ademais, pelo menos uma porção da espessura T4 da porção de montagem 350 pode se estender tanto para trás quanto para frente em relação ao local da borda proximal 58 à medida que a porção de montagem 350 se torna mais espessa em direção a sua extremidade distal. Pelo menos uma porção da superfície frontal 56 da porção de montagem 350 pode declinar para frente em direção à extremidade distal da porção de montagem 350. Também, o máximo da espessura T5 da porção de desgaste 360 pode estar localizado abaixo do local da borda inferior da superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34 quando o componente de borda de corte 140 for montado na superfície de suporte 36.

[053] O componente de borda de corte 340 também pode incluir uma ou mais ranhuras 390. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 11 a 14, o componente de borda de corte 340 inclui doze ranhuras 390. Alternativamente, menos ou mais de doze ranhuras 390 podem ser fornecidas. Cada ranhura 390 pode ser fornecida na superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360. Conforme mostrado na Figura 11, cada ranhura 390 pode se estender de modo proximal a partir da borda de engate à terra 68 em direção à porção de montagem 350 e pode se estender ao longo de uma maior parte do comprimento lateral da porção de desgaste 360. A extremidade proximal de cada ranhura 390 pode estar localizada perto de uma porção intermediária do componente de borda de corte 340 na direção lateral. Conforme mostrado na Figura 14, cada ranhura 390 pode ter formato geralmente em U com uma superfície de fundo 392 e laterais 394, e pode ter uma profundidade D2 que pode ser relativamente rasa em comparação com a espessura T5 da porção de desgaste 360. A superfície de fundo 392 pode ser substancialmente paralela à superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360. Em uma modalidade, a profundidade D2 pode ter aproximadamente 75% da espessura T5 (ou o máximo da espessura T5) da porção de desgaste 360 ou menos.

[054] As laterais 394 das ranhuras 390 podem formar bordas 396 com a superfície frontal 66 da porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360. As bordas 396 podem servir como dentes de autoafiação à medida que o desgaste progride na porção de desgaste 360. Por exemplo, a porção de desgaste 360 pode se desgastar a partir do fundo (por exemplo, começando na borda de engate à terra 68) e, então, para cima (proximalmente). À medida que a porção de desgaste 360 se desgasta proximalmente, as porções não desgastadas e afiadas das bordas 396 ficam expostas e, portanto, as bordas 396 podem autoafiadas.

[055] As ranhuras 390 podem incluir um revestimento de material resistente à abrasão. Por exemplo, a superfície de fundo 392, as laterais 394, e/ou as bordas 396 das ranhuras 390 podem ser revestidas com o material resistente à abrasão. O material resistente à abrasão pode incluir um carboneto (por exemplo, carboneto de tungstênio, carboneto de titânio e/ou carboneto de cromo) e/ou um óxido de metal (por exemplo, óxido de alumínio e/ou óxido de cromo). O material resistente à abrasão, por exemplo, na forma de partícula, pode ser aplicado às ranhuras 390 por meio de soldagem, deposição a arco por transferência plasmática e/ou deposição a laser. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 14, o revestimento pode não preencher as ranhuras 390 permitindo, desse modo, que as ranhuras 390 mantenham o perfil da superfície de fundo 392, laterais 394, bordas 396 e profundidade D1. Alternativamente, o revestimento pode preencher as ranhuras 390.

[056] As Figuras 15 a 18 mostram um componente de borda de corte 440, de acordo com uma outra modalidade exemplificativa. O componente de borda de corte 440 pode ser semelhante ao componente de borda de corte 340 mostrado nas Figuras 11 a 14, com as diferenças descritas abaixo.

[057] O componente de borda de corte 440 pode incluir uma pluralidade de porções de desgaste ou dentes 460, em vez da única porção de desgaste 360 das Figuras 11 a 14. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 15 a 18, o componente de borda de corte 440 inclui doze dentes 460. Alternativamente, menos ou mais de doze dentes 460 podem ser fornecidos. Os dentes 460 podem se conectar e ser longitudinalmente espaçados ao longo da extremidade distal da porção de montagem 350. Conforme mostrado na Figura 15, cada dente 460 pode ter uma largura W3 que pode afunilar em direção à respectiva borda de engate à terra 68. Cada dente 460 pode incluir uma ou mais das ranhuras 390, e na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 15 a 18, cada dente 460 inclui uma ranhura 390 que se estende centralmente no dente 460 em relação à largura W3. Também, conforme mostrado na Figura 16, a superfície traseira 64 dos dentes 460 pode incluir bordas chanfradas.

[058] Além disso, os dentes 460 podem afunilar em direção à superfície traseira 64, conforme mostrado na Figura 18. As superfícies laterais dos dentes 460 (que se estendem entre a superfície traseira 64 e a superfície frontal 66) podem estar em um ângulo que varia de aproximadamente 0 graus a aproximadamente 15 graus em relação a um plano que é perpendicular à superfície frontal 66. O afunilamento dos dentes 460 em direção à superfície traseira 64 pode aprimorar uma eficiência de corte do componente de borda de corte 440 reduzindo-se as forças de arrasto ou atrito causados pelo material que flui contra as superfícies laterais dos dentes 460.

Aplicabilidade industrial

[059] Os componentes de borda de corte revelados podem ser aplicáveis a qualquer máquina que tenha uma ferramenta de engate à terra. Diversas vantagens podem ser associadas aos componentes de borda de corte. Os componentes de borda de corte podem exibir desempenho aprimorado e vida útil até o desgaste mais longa. Por exemplo, os componentes de borda de corte podem penetrar e quebrar a terra dura e/ou congelada, e pode direcionar o fluxo de material que passa pelo componente de borda de corte quando os componentes de borda de corte forem movidos horizontal e/ou verticalmente para a terra.

[060] Os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 podem ter uma espessura que se afunila em direção à extremidade distal do componente de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 para formar a borda de engate à terra 68, conforme mostrado nas vistas laterais das Figuras 3, 6, 9, 12 e 16. Também, os componentes de borda de corte 140, 240, e 440 podem incluir dentes 160, 260 e 460 que têm uma largura (por exemplo, largura W1, W2 e W3) que também se afunila em direção à extremidade distal do componente de borda de corte 140, 240 e 440 para formar a borda de engate à terra 68, conforme mostrado nas vistas frontais das Figuras 5, 8 e 15. O afunilamento da largura e/ou espessura pode formar um membro do tipo cinzel na borda de engate à terra 68 para penetrar e quebrar a terra dura e/ou congelada, por exemplo, quando os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 se moverem horizontal e/ou verticalmente para a terra.

[061] Os componentes de borda de corte 140, 240 e 440 também podem incluir dentes 160, 260 e 460 que são espaçados para permitir o fluxo de material que é interrompido pela borda de engate à terra 68 passe através dos dentes 160, 260 e 460. As larguras W1, W2 e W3 e os espaçamentos dos dentes 160, 260 e 460 podem ser diferentes dependendo da função destinada do componente de borda de corte 140, 240 e 440. Por exemplo, a largura W1 dos dentes 160 do componente de borda de corte 140 pode ser mais larga do que as larguras W2 e W3 dos dentes 260 e 460 dos componentes de borda de corte 240 e 440 para fins estruturais devido à espessura média do componente de borda de corte 140 (por exemplo, espessura T1) poder ser menor que a espessura média (por exemplo, espessura T2, T3, T4 e T5) dos componentes de borda de corte 240 e 440.

[062] Também, o espaçamento (por exemplo, a largura das lacunas entre os dentes) dos dentes 160 do componente de borda de corte 140 pode ser mais larga do que o espaçamento dos dentes 260 e 460 dos componentes de borda de corte 240 e 440. Por exemplo, o espaçamento pode depender do tamanho das partículas do material quebrado pela borda de engate à terra 68. Devido ao fato de que a largura W1 e/ou o espaçamento do componente de borda de corte 140 poder ser mais largo do que as larguras W2 e W3 e/ou o espaçamento dos componentes de borda de corte 240 e 440, o componente de borda de corte 140 pode incluir oito dentes 160 enquanto os componentes de borda de corte 240 e 440 pode incluir doze dentes 260 e 460.

[063] Os componentes de borda de corte 40 e 140 podem incluir as nervuras 70 que são configuradas para ajustar uma direção do fluxo de material que é interrompido pela borda de engate à terra 68. O fluxo de material pode ser direcionado pelas nervuras 70 ao longo da porção de desgaste 60 ou dos dentes 160, através da porção de montagem 50, e para o conjunto de aiveca 34 em que o material pode ser redirecionado e moldado para o lado da máquina 10. As nervuras 70 podem sustentar também a flexão no perfil com formato em S do componente de borda de corte 40, o que pode aprimorar a integridade estrutural do componente de borda de corte 40 e tornar o componente de borda de corte 40 mais forte.

[064] Os componentes de borda de corte 340 e 440 podem incluir as ranhuras 390 que incluem as bordas de autoafiação 396 que podem auxiliar na penetração e na quebra de terra dura e/ou congelada, o que pode ajudar a reduzir as forças de penetração exigidas pelos componentes de borda de corte 340 e 440. As ranhuras 390 também podem incluir o revestimento do material resistente à abrasão, que pode aumentar a vida útil até o desgaste. Desse modo, as ranhuras 390 podem servir como um local para depositar material resistente à abrasão sem a necessidade de usinagem adicional. Embora não mostrado, o componente de borda de corte 240 também pode incluir as ranhuras 390 e/ou o revestimento de material resistente à abrasão.

[065] Também, pelo menos uma porção da espessura T4 da porções de montagem 250 e 350 dos componentes de borda de corte 240 e 340 podem se estender tanto para trás quanto para frente, por exemplo, em relação ao local da borda proximal 58, à medida que as porções de montagem 250 e 350 se tornam mais espessas em direção à extremidade distal, e pelo menos uma porção da superfície frontal 56 da porções de montagem 250 e 350 pode declinar para frente em direção à extremidade distal das porções de montagem 250 e 350. Como resultado, o fluxo de material que é quebrado pela borda de engate à terra 68 pode ser direcionado sobre a superfície frontal 56 das porções de montagem 250 e 350 e no conjunto de aiveca 34 em que o material pode ser redirecionado e moldado para o lado da máquina 10.

[066] Os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 também podem ser configurados para a colocação ideal do material usado para formar os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 para reduzir peso, custo e a quantidade de material de descarte no fim da vida dos componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440. O fornecimento da espessura máxima perto da porção intermediária dos componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 na direção lateral pode resultar em uma vida útil até o desgaste relativamente mais longa. A espessura máxima pode ser fornecida abaixo da borda inferior da superfície de suporte 36 do conjunto de aiveca 34 quando o componente de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 for montado na superfície de suporte 36.

[067] Conforme mostrado nas vistas laterais das Figuras 3, 6, 9, 12 e 16, as porções de montagem 50, 250 e 350 podem ter uma espessura menor (por exemplo, espessura T1, T2 ou T4) em comparação com a espessura máxima dos componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440. Por exemplo, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 50, 250 e 350 pode se afunilar em direção à extremidade proximal dos componentes 40, 140, 240, 340 e 440 para formar a borda proximal 58. Também, a porção substancialmente plana 52 da porção de montagem 250 e 350 pode ter uma espessura variável (por exemplo, espessura T2 ou T4) que se afunila de modo substancialmente contínuo a partir da extremidade distal em direção à borda proximal 58.

[068] Além disso, as porções de desgaste 60 e 360 ou dentes 160, 260 e 460 também podem ter uma espessura menor (por exemplo, espessura T1, T3 ou T5) em comparação com a espessura máxima dos componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440. Por exemplo, a porção substancialmente plana 62 das porções de desgaste 60 e 360 ou dentes 160, 260, e 460 pode se afunilar em direção à extremidade distal dos componentes 40, 140, 240, 340 e 440 para formar a borda (ou as bordas) de engate à terra 68. Também, a porção substancialmente plana 62 da porção de desgaste 360 e dentes 260 e 460 podem ter uma espessura variável (por exemplo, espessura T3 ou T5) que se afunila de modo substancialmente contínuo a partir da extremidade proximal em direção à borda de engate à terra 68.

[069] Como resultado, da colocação ideal do material usado para formar os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440, menos material pode ser usado para fabricar os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440, que podem diminuir o custo de fabricação e podem minimizar a quantidade de material de descarte no fim da vida. Também, os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 podem ter um peso relativamente mais baixo, que pode torná-los mais fáceis de manusear.

[070] Além disso, os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 podem ser formados de aço fundido que pode reduzir o tempo e o custo de fabricação dos componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 descritos acima e mostrados nas Figuras 2 a 18, por exemplo, em comparação com o aço laminado. Desse modo, os componentes de borda de corte 40, 140, 240, 340 e 440 que incluem os recursos descritos acima, como as porções de montagem 50, 250, e 350, as porções de desgaste 60 e 360, os dentes 160, 260, e 460 e/ou as nervuras 70, podem ser formadas como uma única parte integral e/ou contínua.

[071] Será evidente àqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas aos componentes de borda de corte revelados. Outras modalidades serão evidentes àqueles versados na técnica a partir da consideração do relatório descritivo e da prática dos componentes de borda de corte revelados. Deseja-se que o relatório descritivo e os exemplos sejam considerados como apenas exemplificativos, sendo um verdadeiro escopo indicado pelas seguintes reivindicações e seus equivalentes.

Claims

1. Componente de desgaste para uma ferramenta de engate à terra, sendo que o componente de desgaste (40, 140) caracterizado pelo fato de compreender: - uma porção de montagem que se estende longitudinalmente (50) conectável a um conjunto de montagem (34) da ferramenta de engate à terra (30); - pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) conectada à porção de montagem (50), a pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) formando pelo menos uma borda de engate à terra (68); e - uma pluralidade de nervuras longitudinalmente espaçadas (70) que se projeta a partir da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) e que se conecta a porção de montagem (50), sendo que pelo menos uma da pluralidade de nervuras (70) afunila em sua extremidade distal e termina em uma porção intermediária da pelo menos uma porção de desgaste, sendo que a pluralidade de nervuras é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160); E Sendo que a porção de montagem (50) e a pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) formam um perfil geralmente em formato de S.

2. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pluralidade de nervuras (70) se conectar a uma extremidade distal da porção de montagem (50).

3. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma porção de desgaste incluir uma única porção de desgaste (60) e a pluralidade de nervuras (70) se projeta a partir da única porção de desgaste (60).

4. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma porção de desgaste incluir uma pluralidade de porções de desgaste (160) e pelo menos uma da pluralidade de nervuras (70) projetando- se a partir de cada uma da pluralidade de porções de desgaste (160).

5. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma profundidade (D1) de pelo menos uma dentre a pluralidade de nervuras corresponder a uma distância entre uma superfície (56) da porção de montagem (50) e pelo menos uma superfície (66) da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160).

6. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de pelo menos uma superfície da pelo menos uma nervura (70) ser contínua com a superfície da porção de montagem (50) e a pelo menos uma superfície da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160).

7. Componente de desgastepara uma ferramenta de engate à terra, sendo o componente de desgaste caracterizado pelo fato de compreender: - uma porção de montagem (50) conectável a um conjunto de montagem (34) da ferramenta de engate à terra (30); - pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) conectada à porção de montagem (50) e que forma pelo menos uma borda de engate à terra (68), a pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) tendo uma espessura ao longo de uma primeira direção que é a mesma que a espessura da porção de montagem (50), e sendo que a pelo menos uma porção de desgaste é deslocada ao longo da primeira direção a partir da porção de montagem (50); e - pelo menos uma nervura (70) que se projeta a partir da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160), sendo que a pelo menos uma nervura (70) afunila em sua extremidade distal e termina em uma porção intermediária da pelo menos uma porção de desgaste, sendo que a pelo menos uma nervura (70) é configurada para afetar uma direção de um fluxo de material que passa ao longo da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160); e sendo que a porção de montagem e a pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) forma um perfil geralmente em formato de S.

8. Componente de desgaste, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de: - a porção de montagem (50) incluir uma porção substancialmente plana (52) tendo uma primeira espessura, e a pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) incluir pelo menos uma porção substancialmente plana (62) tendo uma segunda espessura que é a mesma que a da primeira espessura; e - a pelo menos uma porção substancialmente plana (62) da pelo menos uma porção de desgaste (60, 160) é substancialmente paralela à porção substancialmente plana (52) da porção de montagem (50).