BR112018075552B1 - Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina e membro de desgaste de uma máquina - Google Patents

Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina e membro de desgaste de uma máquina Download PDF

Info

Publication number
BR112018075552B1
BR112018075552B1 BR112018075552-4A BR112018075552A BR112018075552B1 BR 112018075552 B1 BR112018075552 B1 BR 112018075552B1 BR 112018075552 A BR112018075552 A BR 112018075552A BR 112018075552 B1 BR112018075552 B1 BR 112018075552B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
wear
axial cross
sections
indicator
different
Prior art date
Application number
BR112018075552-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112018075552A2 (pt
Inventor
Doug Serrurier
Arun Venugopal
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of BR112018075552A2 publication Critical patent/BR112018075552A2/pt
Publication of BR112018075552B1 publication Critical patent/BR112018075552B1/pt

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/267Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2883Wear elements for buckets or implements in general
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B12/00Accessories for drilling tools
    • E21B12/02Wear indicators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56Investigating resistance to wear or abrasion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/40Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/18Manufacturability analysis or optimisation for manufacturability

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

Trata-se de um indicador de desgaste (118) fornecido a um membro de desgaste (16) de uma máquina, em que o membro de desgaste (16) é submetido a desgaste durante o uso da máquina. O indicador de desgaste (118) pode incluir um membro de plugue configurado para ser posicionado em uma região do membro de desgaste (16) submetida a desgaste. O membro de plugue pode ser orientado com um eixo geométrico central que se estende em uma direção substancialmente paralela a uma direção de desgaste do membro de desgaste (16). O indicador de desgaste (118) pode incluir uma pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos (118a, 118b, 118c, 118d) obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central.

Description

Campo da Técnica
[001] A presente revelação refere-se, geralmente, a um indicador de desgaste, e mais particularmente, a um indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma ferramenta. Antecedentes
[002] Diversas máquinas de trabalho terrestre, tais como, por exemplo, carregadores, escavadoras, escavadeiras de mineração hidráulicas, escavadeiras a cabo, rodas de caçamba e dragas, incluem ferramentas para mover material (por exemplo, para escavar material da terra). Essas ferramentas são frequentemente submetidas a desgaste extremo a partir de abrasão e impactos experimentados enquanto se move o material. De modo a atenuar o desgaste, membros de desgaste substituíveis são adequados para as ferramentas e engatam o material que é movido.
[003] A Publicação de Pedido de Patente no U.S. 2015/0266527 A1 (a publicação ’527) de Akinlua ET AL. descreve uma ligação para uma montagem de esteira de uma máquina. O corpo de ligação inclui uma primeira superfície configurada para entrar em contato com um elemento giratório da montagem de esteira e uma segunda superfície configurada para entrar em contato com uma sapata para esteira acoplada ao corpo de ligação. A ligação inclui uma pluralidade de marcações definidas no corpo de ligação próximo à primeira superfície, em que cada uma das marcações é indicativa de desgaste progressivo do corpo de ligação com relação à primeira superfície.
[004] O sistema da publicação ’527 pode fornecer determinados benefícios no monitoramento de desgaste progressivo de um elemento de desgaste de uma máquina. No entanto, melhoramentos adicionais que facilitariam a identificação do grau de desgaste em uma superfície de um elemento de desgaste de uma máquina e, em particular, que permitiriam identificação automática do grau de desgaste, podem ser desejáveis. As modalidades reveladas podem ajudar a solucionar esses e outros problemas.
Sumário
[005] Um aspecto desta revelação é direcionado a um indicador de desgaste para um membro de desgaste de máquina submetido a desgaste durante o uso da máquina. O indicador de desgaste pode compreender um membro de plugue configurado para ser posicionado em uma região do membro de desgaste de máquina submetida a desgaste. O membro de plugue pode ser orientado com um eixo geométrico central que se estende em uma direção substancialmente paralela a uma direção de desgaste do membro de desgaste de máquina. O indicador de desgaste pode incluir uma pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central.
[006] Outro aspecto desta revelação é direcionado a um membro de desgaste de uma máquina. O membro de desgaste pode incluir pelo menos uma superfície submetida a desgaste durante a operação da máquina. A pelo menos uma superfície pode incluir pelo menos um indicador de desgaste configurado para fornecer uma indicação de uma quantidade de desgaste de uma região da pelo menos uma superfície do membro de desgaste. O pelo menos um indicador de desgaste pode compreender um plugue configurado para ser posicionado na região da pelo menos uma superfície do membro de desgaste. O plugue pode ser orientado com um eixo geométrico central que se estende em uma direção substancialmente paralela a uma direção de desgaste do membro de desgaste de máquina. O indicador de desgaste pode incluir uma pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do plugue em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central.
[007] Ainda outro aspecto desta revelação é relacionado a um sistema de detecção de indicador de desgaste para detectar automaticamente uma quantidade de desgaste em uma superfície de um membro de desgaste de uma máquina. O sistema de detecção de indicador de desgaste pode incluir um ou mais dispositivos sensoriais posicionados dentro de uma faixa de detecção de pelo menos um indicador de desgaste localizado em uma região de superfície do membro de desgaste da máquina. Cada um dentre o um ou mais dispositivos sensoriais pode ser configurado para discernir regiões perceptivelmente diferentes e distintas do pelo menos um indicador de desgaste conforme a superfície do membro de desgaste é desgastada por quantidades diferentes para expor uma pluralidade de regiões espaçadas do indicador de desgaste. Breve Descrição dos Desenhos
[008] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma pluralidade de sistemas de membro de desgaste exemplificativos revelados instalados em uma ferramenta;
[009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada de diversos sistemas de membro de desgaste da Figura 1;
[010] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um dos sistemas de membro de desgaste das Figuras 1 e 2;
[011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma base de montagem exemplificativa revelada do sistema de membro de desgaste da Figura 3;
[012] A Figura 5 é outra vista em perspectiva da base de montagem da Figura 4, a partir de um ângulo diferente;
[013] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um membro de desgaste exemplificativo revelado do sistema de membro de desgaste da Figura 3;
[014] A Figura 7 ilustra diversas vistas isométricas diferentes de um indicador de desgaste exemplificativo, de acordo com uma modalidade desta revelação;
[015] A Figura 8 fornece diversas ilustrações esquemáticas de um indicador de desgaste exemplificativo em um membro de desgaste em diferentes estágios de desgaste;
[016] A Figura 9 é uma ilustração esquemática de um sistema de detecção de indicador de desgaste; e
[017] A Figura 10 é um diagrama esquemático que ilustra um processo para fabricar um indicador de desgaste, em conformidade com várias modalidades reveladas.
Descrição Detalhada
[018] As Figuras 1 e 2 ilustram sistemas de membro de desgaste exemplificativos 14, que podem ser presos a uma ferramenta 12. Por exemplo, a ferramenta 12 pode ser uma caçamba (conforme mostrado na Figura 1), uma lâmina, uma escavadeira, uma britadeira, uma garra ou um estripador, e pode estar associado a uma máquina de trabalho terrestre (por exemplo, um carregador, uma escavadora, uma escavadeira de mineração hidráulica, uma escavadeira a cabo, uma roda de caçamba, uma draga ou outro tipo de máquina de trabalho terrestre). A ferramenta 12 pode ser usada para mover material (por exemplo, para escavar material da terra). Os sistemas de membro de desgaste 14 podem estar presos aos calços 15, 17 de ferramenta 12, e podem atenuar o desgaste a partir de abrasão e impactos experimentados pelos calços 15, 17 enquanto se move o material.
[019] Com referência à Figura 3, cada sistema de membro de desgaste 14 pode incluir uma base de montagem 22, um membro de desgaste 16, um retentor 24 e um plugue 26. A base de montagem 22 pode ser configurada para ser presa (por exemplo, de maneira fixa) a uma primeira superfície 18 e uma segunda superfície 20 de ferramenta 12 (com referência às Figuras 1 e 2). O membro de desgaste 16 pode ser configurado para estar acoplado de maneira removível à ferramenta 12 por meio da base de montagem 22. O retentor 24 pode ser configurado para manter o membro de desgaste 16 acoplado à base de montagem 22 quando em uma posição montada, e o plugue 26 pode ser configurado para proteger o retentor 24. Um ou mais indicadores de desgaste 118 (mostrados na Figura 6) podem ser incorporados em uma ou mais superfícies de membro de desgaste 16 de modo a fornecer uma indicação perceptível da quantidade de desgaste naquelas superfícies do membro de desgaste 16. Uma indicação “perceptível” da quantidade de desgaste se refere a uma diferença em uma ou mais características de porções do indicador de desgaste que se torna exposta como resultado de desgaste em uma superfície do membro de desgaste e que pode ser detectada por um observador humano ou por algum tipo de dispositivo sensorial automatizado. Alguns exemplos de características do indicador de desgaste associado a uma área desgastada de uma superfície que pode ser detectada por um ou ambos dentre um observador humano e um dispositivo sensorial automatizado podem incluir porções do indicador de desgaste que têm pelo menos um dentre formato diferente, cor diferente, material diferente, textura diferente, reatividade diferente para radiação eletromagnética, refletividade diferente de radiação eletromagnética e capacidade de absorção diferente de radiação eletromagnética. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, o indicador de desgaste (ou indicadores de desgaste) 118 também pode permitir identificação automática da quantidade de desgaste sofrida por cada uma dentre uma pluralidade de regiões em várias superfícies de desgaste do membro de desgaste 16. Embora as Figuras ilustrem um sistema de membro de desgaste configurado para prender um membro de desgaste a uma ferramenta, tal como uma caçamba, uma pessoa versada na técnica reconhecerá que indicadores de desgaste, em conformidade com várias implantações desta revelação, podem ser incorporados em superfícies de desgaste de qualquer membro de desgaste de uma máquina, em que o membro de desgaste e o indicador de desgaste (ou indicadores de desgaste) são submetidos a desgaste durante o uso da máquina.
[020] As Figuras 4 e 5 ilustram uma base de montagem exemplificativa 22 a partir de uma variedade de ângulos. Conforme mostrado, a base de montagem 22 pode incluir uma primeira porção de base geralmente plana 28 que se estende em uma direção longitudinal 30. A base de montagem 22 também pode incluir uma segunda porção de base geralmente plana 44, que pode se estender a partir da primeira porção de base 28 em uma direção geralmente perpendicular à primeira porção de base 28, mostrada como a direção vertical 46.
[021] A primeira porção de base 28 pode ser geralmente retangular e pode ter uma superfície para dentro 32 configurada para ser presa à ferramenta 12. A primeira porção de base 28 também pode ter uma superfície para fora 34 oposta à superfície para dentro 32. Adicionalmente, a primeira porção de base 28 pode ter um par de lados opostos 36, 38 que se estendem geralmente paralelos à direção longitudinal 30. A primeira porção de base 28 também pode ter um par de extremidades opostas, primeira extremidade 40 e segunda extremidade 42, que se estendem em uma direção geralmente perpendicular à direção longitudinal 30, mostrada como a direção latitudinal 57.
[022] Com referência às Figuras 4 e 5, a primeira porção de base 28 pode definir uma primeira abertura 60, que pode ser configurada para receber uma porção de membro de desgaste 16 e um retentor 24 (com referência à Figura 3). A primeira abertura 60 pode se estender ao longo da direção vertical 46 a partir da superfície para fora 34, através da primeira porção de base 28, até a superfície para dentro 32. A primeira abertura 60 pode ser completamente envolvida pela primeira porção de base 28. A primeira abertura 60 pode incluir uma primeira porção configurada para receber uma porção de membro de desgaste 16 e uma segunda porção contígua à primeira porção para receber o retentor 24. A primeira e a segunda porções de primeira abertura 60 podem ter diferentes formatos, por exemplo, formatos de polígono, quadrado, círculo, oval, trapézio ou outros.
[023] A primeira abertura 60 pode ter uma superfície 66, e um par de extremidades opostas que correm paralelas à direção longitudinal 30. Extremidades opostas da primeira abertura 60 podem incluir um par de flanges opostos, que podem se estender para dentro em direção uns aos outros a partir das regiões inferiores das extremidades opostas da primeira abertura 60, adjacente à superfície para fora 34. Os flanges opostos podem ser configurados para facilitar a retenção do retentor 24, quando o retentor 24 é instalado na primeira abertura 60.
[024] As porções da primeira abertura 60 podem ser definidas por superfícies anguladas opostas 76, 78 que convergem uma em direção a outra conforme se estendem a partir da superfície para dentro 32 até a superfície para fora 34. Como resultado da convergência, pelo menos uma porção de um perímetro 77 da primeira abertura 60, que é definida por superfícies anguladas 76, 78, na superfície para dentro 32, pode ser maior que outra porção de um perímetro 75 da primeira abertura 60, que é definida por superfícies 76, 78, na superfície para fora 34. Conforme mostrado nas Figuras 4 a 5, as superfícies anguladas 76, 78 podem ser simétricas sobre a direção vertical 46. Por exemplo, ambas as superfícies anguladas 76, 78 podem se estender em um ângulo β de cerca de 45 graus com relação à direção vertical 46. Alternativamente, ambas as superfícies anguladas 76, 78 podem se estender em outro ângulo com relação à direção vertical 46. Alternativamente, as superfícies 76, 78 podem ser assimétricas sobre a direção vertical 46 e podem se estender em diferentes ângulos com relação à direção vertical 46.
[025] A primeira porção de base 28 também pode incluir uma pluralidade de coxins de carregamento 86 configurados para entrar em contato com a ferramenta 12 e o membro de desgaste 16. Os coxins de carregamento 86 podem ser configurados para transferir cargas a partir do membro de desgaste 16 até a base de montagem 22 e a ferramenta 12 em direções geralmente perpendiculares à primeira porção de base plana 28, geralmente perpendiculares à segunda porção de base plana 44 e geralmente paralelas tanto à primeira porção de base plana 28 quanto à segunda porção de base plana 44. Os coxins de carregamento 86 podem incluir protuberâncias da primeira porção de base 28. As protuberâncias podem ser formadas de porções elevadas das superfícies que cercam a primeira porção de base 28. As protuberâncias podem ser geralmente em formato de platô, em que as porções elevadas das superfícies de primeira porção de base 28 podem se estender para uma superfície externa geralmente lisa. As superfícies externas de coxins de carregamento 86 podem constituir porções elevadas de superfície para dentro 32, superfície para fora 34, lados 36, 38 e segunda extremidade 42, dependendo da superfície à qual correspondem ou estão substancialmente paralelas. Por exemplo, as superfícies externas de coxins de carregamento 86 que são geralmente paralelas à superfície para dentro 32 podem constituir uma porção de superfície para dentro 32 e podem ser denominadas, no presente documento, superfície para dentro 32. Os coxins de carregamento 86 podem estar posicionados em arestas da primeira porção de base 28 e podem ser configurados para cercar, substancialmente, pelo menos uma porção das arestas da primeira porção de base 28. Os coxins de carregamento 86 podem ser elevados a partir de suas superfícies correspondentes por uma distância, por exemplo, entre cerca de 0,5 milímetro a cerca de 4 milímetros. Os coxins de carregamento 86 elevados a partir da superfície para dentro 32 e que constituem uma porção de superfície para dentro 32 podem ser configurados para entrar em contato com a primeira superfície 18. Os coxins de carregamento 86 elevados a partir da superfície para fora 34, lados 36, 38 e segunda extremidade 42 podem ser configurados para entrar em contato com o membro de desgaste 16 quando o membro de desgaste 16 é acoplado à base de montagem 22 (por exemplo, na posição montada).
[026] A segunda porção de base 44 pode se estender a partir da segunda extremidade 42 da primeira porção de base 28. A segunda porção de base 44 pode ter uma superfície para dentro 48 configurada para ser presa à ferramenta 12. A segunda porção de base 44 também pode ter uma superfície para fora 50 oposta à superfície para dentro 48. Adicionalmente, a segunda porção de base 44 também pode ter um par de lados opostos 52, 54 que se estendem a partir da primeira porção de base 28. A segunda porção de base 44 também pode ter um par de extremidades opostas, extremidade inferior 56 e extremidade superior 58, que se estendem em uma direção geralmente perpendicular à direção longitudinal 30. A segunda porção de base 44 também pode ter uma protuberância 59 que se estende a partir da extremidade superior 58 em uma direção geralmente paralela à primeira porção de base 28. A primeira porção de base 28, a segunda porção de base 44 e a protuberância 59 podem formar uma base de montagem geralmente em formato de L, conforme representado nas Figuras 4 a 5. Conforme mostrado, as bordas e arestas da base de montagem 22 podem ser arredondadas ou redondas para reduzir estresse.
[027] Em algumas modalidades, a base de montagem 22 pode ser soldada à ferramenta 12. Para facilitar tal soldagem, uma abertura de solda pode ser formada na base 22 para receber material de solda, e a respectiva primeira extremidade 40 e a extremidade superior 58 das porções de base 28, 44 podem incluir superfícies chanfradas para receber material de solda. Por exemplo, uma abertura de solda na base 22 pode ser geralmente em formato oval, e pode ser formada na primeira porção de base 28. Alternativamente, uma abertura de solda pode ser conformada de outra forma, ou pode ser formada na segunda porção de base 44. Em ainda outra alternativa, aberturas de solda podem ser formadas tanto na primeira quanto na segunda porções de base 28, 44.
[028] Na primeira extremidade 40, a primeira porção de base 28 pode ter uma primeira superfície de chanfradura 82 configurada para receber o material de solda para prender a primeira porção de base 28 na primeira superfície 18 da ferramenta 12. A primeira superfície de chanfradura 82 pode se estender a partir de uma extremidade da superfície para dentro 32 na direção oposta à ferramenta 12 quando a superfície para dentro 32 está presa à ferramenta 12. A primeira superfície de chanfradura 82 pode se estender ao longo da primeira extremidade 40 menos que o comprimento completo da primeira extremidade 40.
[029] Na extremidade superior 58, a segunda porção de base 44 pode ter uma segunda superfície de chanfradura 84 configurada para receber material de solda para prender a segunda porção de base 44 na segunda superfície 20 da ferramenta 12. A segunda superfície de chanfradura 84 pode se estender a partir de uma extremidade da superfície para dentro 48 na direção oposta à ferramenta 12 quando a superfície para dentro 48 está presa à ferramenta 12. Conforme mostrado, a segunda superfície de chanfradura 84 pode estar posicionada em uma extremidade da protuberância 59. A segunda superfície de chanfradura 84 pode se estender ao longo da extremidade superior 58 menos que o comprimento completo da extremidade superior 58. A abertura de solda na base 22, a primeira superfície de chanfradura 82 e a segunda superfície de chanfradura 84 em combinação, podem permitir soldagem da base de montagem 22 na ferramenta 12 em três locais.
[030] Com referência às Figuras 4 a 5, os lados 52, 54 da segunda porção de base 44 podem ser configurados para iniciarem a partir dos lados 36, 38 da primeira porção de base 28. Os lados 52, 54 também podem ser configurados para convergir um em direção ao outro conforme se estendem na direção oposta à primeira porção de base 28. Conforme mostrado, os lados 52, 54 podem ser simétricos sobre a direção vertical 46. Por exemplo, ambos os lados 52, 54 podem se estender em um ângulo de cerca de 3 graus com relação à direção vertical 46. Em outras palavras, a segunda porção de base 44 ao longo da direção latitudinal 57 na extremidade superior 58 pode ser mais estreita que a segunda porção de base 44 na extremidade inferior 56. A transição da superfície para dentro 32 para os lados 52, 54 na segunda extremidade 42 e na extremidade inferior 56 pode ser arredondada para reduzir estresse, conforme representado nas Figuras 4 a 5.
[031] De acordo com uma modalidade, conforme mostrado nas Figuras 4 a 5, a superfície para dentro 32 da primeira porção de base 28, que inclui as superfícies externas dos coxins de carregamento 86 que constituem uma porção de superfície para dentro 32, pode ser côncava e ter um raio de curvatura. O raio de curvatura da superfície para dentro 32, que inclui as superfícies externas dos coxins de carregamento 86 que constituem uma porção de superfície para dentro 32, podem corresponder, geralmente, ao raio de curvatura da primeira superfície 18 nos calços 15, 17 da ferramenta 12. O raio de curvaturas correspondente das duas superfícies pode facilitar uma correspondência nivelada das superfícies externas dos coxins de carregamento 86 que constituem uma porção de superfície para dentro 32 e a primeira superfície 18. A superfície para dentro côncava 32 pode ter um raio de curvatura entre cerca de 400 milímetros e cerca de 800 milímetros. Em algumas modalidades, o raio de curvatura pode estar entre cerca de 500 milímetros e cerca de 700 milímetros. Por exemplo, o raio de curvatura pode ser de cerca de 600 milímetros. Outros raios de curvaturas podem ser usados. Em outra modalidade alternativa, a superfície para dentro 32 da primeira porção de base 28 pode ser substancialmente lisa. A base de montagem 22 que tem uma superfície para dentro lisa 32 pode ser usada na primeira superfície 18 da ferramenta 12 quando a primeira superfície 18 é correspondentemente lisa para facilitar uma correspondência nivelada das superfícies. Além da diferença no raio de curvatura da superfície para dentro 32, a base de montagem 22 pode ser, de outra forma, idêntica em ambas as configurações alternativas.
[032] A base de montagem 22 pode variar em tamanho, assim, se permite que a base de montagem 22 se ajuste em uma variedade de tamanhos diferentes da ferramenta 12. Embora o tamanho da base de montagem 22 possa variar, a razão das várias dimensões pode permanecer geralmente igual independentemente da variação no tamanho total da base de montagem 22 e, correspondentemente, sistema de membro de desgaste 14.
[033] A Figura 6 ilustra um membro de desgaste exemplificativo 16 com uma pluralidade de indicadores de desgaste 118. Conforme mostrado, o membro de desgaste 16 pode incluir uma primeira porção de membro de desgaste geralmente plana 88 que se estende em direção longitudinal 30. O membro de desgaste 16 também pode incluir uma segunda porção de membro de desgaste geralmente plana 90, que pode se estender a partir da primeira porção de membro de desgaste 88 em uma direção geralmente perpendicular à primeira porção de membro de desgaste 88.
[034] A primeira porção de membro de desgaste 88 pode ser geralmente retangular e pode ter uma primeira superfície para dentro 89. A primeira porção de membro de desgaste 88 também pode ter uma superfície de desgaste 94 oposta à primeira superfície para dentro 89. Conforme mostrado, uma espessura da primeira porção de membro de desgaste 88, em uma direção paralela à direção na qual a segunda porção de membro de desgaste 90 se estende, pode diminuir conforme a primeira porção de membro de desgaste 88 se estende a partir da segunda porção de membro de desgaste 90. A primeira porção de membro de desgaste 88 pode definir uma segunda abertura 102, que pode ser configurada para passagem de retentor 24 (com referência à Figura 3). A segunda abertura 102 pode se estender ao longo da direção vertical 46 a partir da superfície de desgaste 94, através da primeira porção de membro de desgaste 88, até a primeira superfície para dentro 89. Adicionalmente, a segunda abertura 102 pode ser geralmente em formato de retângulo.
[035] Conforme mostrado na Figura 6, a superfície de desgaste 94 pode ser convexa e ter um raio de curvatura. O raio de curvatura da superfície de desgaste 94 pode corresponder, geralmente, ao raio de curvatura da primeira superfície 18 nos calços 15, 17 da ferramenta 12. A superfície de desgaste convexa 94 pode ter um raio de curvatura entre cerca de 500 milímetros e cerca de 800 milímetros. Em algumas modalidades, o raio de curvatura pode estar entre cerca de 600 milímetros e cerca de 700 milímetros. Em algumas outras modalidades, o raio de curvatura pode estar entre cerca de 650 milímetros e cerca de 660 milímetros. Por exemplo, o raio de curvatura pode ser de cerca de 655 milímetros.
[036] A segunda porção de membro de desgaste 90 pode ser geralmente retangular e pode ter uma segunda superfície para dentro 91 contígua à primeira superfície para dentro 89 da primeira porção de membro de desgaste 88. A primeira superfície para dentro 89 e a segunda superfície para dentro 91 do membro de desgaste 16 pode definir um bolso de recepção 96 configurado para receber a base de montagem 22. O bolso de recepção 96 pode ser uma cavidade rebaixada geralmente em formato retângulo dentro da primeira porção de membro de desgaste 88 e da segunda porção de membro de desgaste 90. Conforme mostrado, uma largura do bolso de recepção 96 pode ser menor que uma largura do membro de desgaste 16. A primeira porção de membro de desgaste 88 pode incluir uma porção de bolso de recepção 96 configurada para receber a primeira porção de base 28 e a segunda porção de membro de desgaste 90 pode incluir uma porção de bolso de recepção 96 configurada para receber a segunda porção de base 44. A porção do bolso de recepção 96 definida pela primeira porção de membro de desgaste 88 pode ser aberta na primeira extremidade 92, em oposição à segunda porção de membro de desgaste 90. Em outras palavras, ao olhar ao longo de uma direção longitudinal, o bolso de recepção 96 pode ser aberto na primeira extremidade 92 da primeira porção de membro de desgaste 88.
[037] A primeira superfície para dentro 89 da primeira porção de membro de desgaste 88 pode definir uma projeção 104 adjacente à segunda abertura 102 configurada para acoplar de maneira removível o membro de desgaste 16 à base de montagem 22 quando preso na ferramenta 12. A projeção 104 pode ser posicionada entre a segunda abertura 102 e a primeira extremidade 92 do membro de desgaste 16. A projeção 104 pode ter superfícies laterais de engate opostas 106, 108 que podem divergir umas das outras conforme se estendem na direção oposta à primeira superfície para dentro 89 dentro do bolso de recepção 96 até uma superfície superior 112 da projeção 104. Conforme mostrado na Figura 6, as superfícies laterais de engate 106, 108 podem ser simétricas sobre a direção vertical 46. Por exemplo, as superfícies laterais de engate 106,108 podem se estender na direção oposta à primeira superfície para dentro 89 em ângulos com relação à direção vertical 46, por exemplo, de cerca de 45 graus. A projeção 104, quando vista ao longo de um eixo geométrico da primeira porção de membro de desgaste 88 geralmente perpendicular à segunda porção de membro de desgaste 90, pode estar, geralmente, em formato de trapézio isósceles. Conforme mostrado, a junta entre cada superfície de engate 106, 108 e a primeira superfície para dentro 89 pode ser redonda para reduzir estresse dentro da projeção 104 e da primeira porção de membro de desgaste 88. As outras juntas, bordas e arestas do membro de desgaste 16 também podem ser arredondadas ou redondas para reduzir estresse.
[038] A projeção 104 também pode ter uma superfície frontal 114 e uma superfície traseira oposta à superfície frontal 114 que se estende a partir da primeira superfície para dentro 89 até a superfície superior 112. A superfície frontal 114 e uma superfície traseira oposta à superfície frontal 114 podem ser geralmente perpendiculares à primeira superfície para dentro 89. A projeção 104 pode ser configurada para formar uma junta semelhante a cauda de andorinha com uma porção da primeira abertura 60 na primeira porção de base 28 da base de montagem 22. Adicionalmente, a projeção 104 pode ser configurada de modo que uma altura da projeção 104 possa ser menor que uma profundidade do bolso de recepção 96, de modo que a projeção 104 possa estar posicionada completamente dentro do bolso de recepção 96. Em outras palavras, a projeção 104 pode ser configurada de modo que nenhuma parte da projeção 104 se estenda para além dos limites do bolso de recepção 96.
[039] Com referência à Figura 6, a segunda porção de membro de desgaste 90 pode ter superfícies laterais opostas 98, 100 que se estendem a partir da primeira porção de membro de desgaste 88. As superfícies laterais 98, 100 divergem, inicialmente, na direção oposta umas às outras ao longo de uma porção de seus comprimentos e, então, convergem em direção umas às outras conforme se estendem a partir da primeira porção de membro de desgaste 88. As porções convergentes de superfícies laterais 98, 100 podem se estender em ângulos com relação à direção vertical 46. Os ângulos de superfícies laterais 98, 100 com relação à direção vertical 46 podem estar entre cerca de 15 graus e cerca de 18 graus, ou em modalidades alternativas, substancialmente paralelas.
[040] O membro de desgaste 16 também pode definir um ou mais indicadores de desgaste 118 localizados em uma ou mais superfícies de desgaste do membro de desgaste 16. Os indicadores de desgaste 118 podem ser configurados para fornecer uma indicação quanto à quando o membro de desgaste 16 deve ser substituído por um novo membro de desgaste 16. A indicação quanto à quando o membro de desgaste 16 deve ser substituído pode ser, por exemplo, quando uma porção suficiente do material de membro de desgaste 16 está desgastada, desse modo, se revela a base de montagem 22 através de um ou mais dos indicadores de desgaste 118. Em outras palavras, quando a base de montagem 22 se torna visível através do membro de desgaste 16 na localização de um indicador de desgaste 118, o mesmo pode atuar como a indicação de que membro de desgaste 16 deve ser substituído.
[041] A primeira porção de membro de desgaste 88 pode definir um indicador de desgaste 118 formado na superfície para dentro 89 dentro do bolso de recepção 96 entre a segunda abertura 102 e uma segunda extremidade 120. O indicador de desgaste 118 pode compreender uma reentrância que é rebaixada na primeira porção de membro de desgaste 88 a partir da primeira superfície para dentro 89 na direção oposta ao bolso de recepção 96. A segunda porção de membro de desgaste 90 também pode definir um indicador de desgaste 118 formado na segunda superfície para dentro 91 em uma região central da segunda porção de membro de desgaste 90. O indicador de desgaste 118 formado na segunda superfície para dentro 91 pode compreender uma reentrância que é rebaixada na segunda superfície para dentro 91 na direção oposta ao bolso de recepção 96. Rebaixando-se indicadores de desgaste 118 na direção oposta ao bolso de recepção 96, a indicação de que o membro de desgaste 16 deve ser substituído pode ocorrer antes de qualquer desgaste da base de montagem 22 ocorrer. A profundidade rebaixada de indicadores de desgaste 118 a partir da primeira superfície para dentro 89 dentro do bolso de recepção 96 pode estar entre cerca de 1 milímetro e cerca de 5 milímetros. Em outras modalidades, a profundidade pode estar entre cerca de 2 milímetros e cerca de 4 milímetros. Por exemplo, a profundidade pode ser de cerca de 3 milímetros.
[042] Conforme mostrado nas Figuras 7 e 8, um indicador de desgaste 118, em conformidade com várias modalidades desta revelação, pode ser um membro de plugue configurado para ser posicionado em uma região do membro de desgaste 16 que é submetida a desgaste. O membro de plugue pode ser orientado com um eixo geométrico central do membro de plugue que se estende em uma direção substancialmente paralela a uma direção de desgaste do membro de desgaste. “Substancialmente paralelo”, conforme usado no presente documento, se refere a uma direção que está dentro de mais ou menos 10 graus da direção do eixo geométrico central do membro de plugue. O indicador de desgaste 118 pode incluir uma pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central. “Cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos”, conforme usado no presente documento, se refere a uma quantidade de diferença entre uma ou mais características do membro de plugue em cada um dos cortes transversais axiais separados obtidos em posições axialmente espaçadas ao longo do e perpendicular ao eixo geométrico central do membro de plugue. Um primeiro corte transversal axial que é perceptivelmente distinto de um segundo corte transversal axial tem uma ou mais características que podem ser percebidas e distinguidas de uma ou mais características do segundo corte transversal axial. Um primeiro corte transversal axial também é um corte transversal axial diferente de um segundo corte transversal axial quando o primeiro e o segundo cortes transversais axiais são axialmente espaçados uns dos outros. Portanto, conforme usado no presente documento, um primeiro corte transversal axial que é perceptivelmente diferente e distinto de um segundo corte transversal axial não é apenas axialmente espaçado do segundo corte transversal axial, porém, também é distinguível do segundo corte transversal axial, seja por um observador humano, ou por um ou mais dispositivos sensoriais posicionados dentro de uma faixa de detecção do membro de plugue. Os cortes transversais axiais distintos obtidos em posições axialmente espaçadas ao longo do eixo geométrico central do membro de plugue podem corresponder às quantidades sucessivas e incrementais de desgaste no membro de desgaste 16. Em várias modalidades do indicador de desgaste 118, a quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste 16 necessária para também desgastar o membro de plugue até um corte transversal axial perceptivelmente distinto pode ser uma determinada porcentagem desejada de uma quantidade de desgaste total que o membro de desgaste 16 pode suportar antes de ter que ser substituído ou reparado. Por exemplo, o membro de plugue pode ser dotado de N cortes transversais axiais perceptivelmente distintos espaçados uniformemente ao longo do eixo geométrico central do membro de plugue na direção de desgaste. Nessa implantação, o desgaste de membro de desgaste 16 e indicador de desgaste 118 a partir de um corte transversal axial do membro de plugue até um corte transversal axial perceptivelmente distinto sucessivo do membro de plugue pode ser indicativo de uma quantidade de desgaste que é 1/N-ésimo da vida útil de desgaste total para o membro de desgaste.
[043] Conforme melhor visto na Figura 7, uma modalidade exemplificativa do indicador de desgaste 118 pode ser um plugue que é assimétrico em pelo menos uma direção. No caso de um membro de plugue assimétrico, um primeiro dentre a pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, pode ter um formato discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste. Na modalidade exemplificativa ilustrada na Figura 7, o indicador de desgaste 118 tem quatro cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos nas porções 118a, 118b, 118c e 118d. A aparência de cada um dos cortes transversais axiais diferentes, conforme visto em uma direção substancialmente paralela a uma direção de desgaste do indicador de desgaste 118 e membro de desgaste 16, é mostrada na Figura 8.
[044] Embora as Figuras 7 e 8 ilustrem uma modalidade exemplificativa do indicador de desgaste 118 que tem quatro cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, em várias modalidades alternativas, o indicador de desgaste 118 pode incluir dois ou mais cortes transversais axiais visualmente distintos obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue assimétrico. Um dos dois ou mais cortes transversais axiais em uma primeira localização que corresponde a uma quantidade menor de desgaste no indicador de desgaste 118 e no membro de desgaste 16 do que em uma segunda localização é um setor menor de um círculo do que o corte transversal axial na segunda localização. Esse recurso é melhor visto nas vistas de axial extremidade do indicador de desgaste 118 na posição na segunda porção de membro de desgaste 90 do membro de desgaste 16, conforme ilustrado na Figura 8.
[045] O indicador de desgaste 118 na modalidade exemplificativa ilustrada nas Figuras 7 a 9 inclui quatro cortes transversais axiais visualmente distintos obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue assimétrico. Um primeiro dentre os cortes transversais axiais corresponde a um nível desgastado de aproximadamente 25% para o membro de desgaste 16. Quando visto a partir de uma extremidade de indicador de desgaste 118 em uma direção substancialmente paralela a um eixo geométrico central do membro de plugue, o primeiro corte transversal axial aparece quando o membro de desgaste 16 e o indicador de desgaste 118 estão desgastados em uma primeira porção 118a do indicador de desgaste 118 que tem o formato de um quadrante de um círculo. Um segundo dentre os cortes transversais axiais do indicador de desgaste 118 corresponde a um nível desgastado de aproximadamente 50% para o membro de desgaste 16. Quando visto a partir da uma extremidade do indicador de desgaste 118 em uma direção substancialmente paralela ao eixo geométrico central do membro de plugue, o segundo corte transversal axial aparece como uma segunda porção 118b do indicador de desgaste 118 que tem o formato de uma metade de um círculo. Um terceiro dentre os cortes transversais axiais corresponde a um nível desgastado de aproximadamente 75% para o membro de desgaste 16. Quando visto a partir da uma extremidade do indicador de desgaste 118 em uma direção substancialmente paralela ao eixo geométrico central do membro de plugue, o terceiro corte transversal axial aparece como uma terceira porção 118c do indicador de desgaste 118 que tem o formato de três quadrantes de um círculo. Um quarto dentre os cortes transversais axiais corresponde a um nível desgastado de aproximadamente 100% para o membro de desgaste 16. Quando visto a partir da uma extremidade do indicador de desgaste 118 em uma direção substancialmente paralela ao eixo geométrico central do membro de plugue, o quarto corte transversal axial aparece como uma quarta porção 118d do indicador de desgaste 118 que tem o formato de um círculo completo. Portanto, conforme melhor ilustrado nas Figuras 8 e 9, o indicador de desgaste 118 posicionado, por exemplo, na segunda porção de membro de desgaste 90 do membro de desgaste 16, fornece formatos perceptivelmente diferentes e distintos conforme o membro de desgaste 16 e o indicador de desgaste 118 são incrementalmente desgastados em diferentes planos axialmente espaçados.
[046] Em uma modalidade alternativa do indicador de desgaste 118, pelo menos um primeiro dentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos do membro de plugue, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, pode ter uma cor discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste. A coloração distinta fornecida em cada um dos cortes transversais axiais diferentes pode ser fornecida adicionalmente aos formatos diferentes para cada corte transversal axial em um membro de plugue assimétrico, ou pode ser fornecida para os mesmos cortes transversais axiais de formato em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central de um membro de plugue simétrico.
[047] Em outra modalidade alternativa do indicador de desgaste 118, pelo menos um primeiro dentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos do membro de plugue, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, pode incluir um material discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste. Em ainda outra modalidade alternativa do indicador de desgaste 118, pelo menos um primeiro dentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, pode incluir uma textura discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste.
[048] Em modalidades ainda mais alternativas do indicador de desgaste 118, o membro de plugue pode ser produzido a partir de pelo menos um dentre um material elastomérico e um material metálico. A pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos do indicador de desgaste podem ser discerníveis uns dos outros como resultado de pelo menos um dentre formatos diferentes, cores diferentes, materiais diferentes, texturas diferentes, reatividade diferente para radiação eletromagnética, refletividade diferente de radiação eletromagnética e capacidade de absorção diferente de radiação eletromagnética.
[049] Um sistema de detecção de indicador de desgaste automatizado pode incluir um ou mais dispositivos sensoriais, tais como câmeras posicionadas dentro de uma faixa de detecção do um ou mais indicadores de desgaste fornecidos nas superfícies de desgaste do membro de desgaste 16. A Figura 9 ilustra um sistema de detecção de indicador de desgaste exemplificativo e será abordada em mais detalhes na seguinte seção.
Aplicabilidade Industrial
[050] Os indicadores de desgaste revelados podem ser incorporados em várias superfícies submetidas a desgaste nos membros de desgaste de máquinas. Os membros de desgaste podem incluir ferramentas, tais como a caçamba 12 mostrada nas Figuras 1 e 2, ou qualquer outra ferramenta ou componente que é submetido a desgaste durante o uso da máquina. O indicador de desgaste, de acordo com várias implantações desta revelação, pode ser produzido como um componente separado e instalado em uma reentrância em uma superfície de um membro de desgaste, pressionado para dentro de um orifício de passagem furado através de um membro de desgaste, ou usinado ou formado diretamente na superfície do membro de desgaste. Adicionalmente, múltiplos indicadores de desgaste de superfície podem ser fornecidos em regiões diferentes de superfícies diferentes de um membro de desgaste da máquina, desse modo, se permite o monitoramento preciso de uma expectativa de vida geral para o membro de desgaste e se facilita o planejamento de intervalos de manutenção necessário.
[051] Um indicador de desgaste, de acordo com várias modalidades exemplificativas desta revelação, pode facilitar o uso de um sistema de detecção de indicador de desgaste para detectar automaticamente uma quantidade de desgaste em uma superfície de um membro de desgaste de uma máquina. Conforme mostrado na Figura 9, o sistema de detecção de indicador de desgaste pode incluir um ou mais dispositivos sensoriais 220 posicionados dentro de uma faixa de detecção 230 de pelo menos um indicador de desgaste 118 localizado em uma região de superfície do membro de desgaste 16 da máquina. Cada um dentre o um ou mais dispositivos sensoriais 220 pode ser configurado para discernir cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos do pelo menos um indicador de desgaste 118 conforme a região de superfície do membro de desgaste 16 é desgastada por diferentes quantidades para expor sucessivamente uma pluralidade de cortes transversais axiais distintos do indicador de desgaste 118.
[052] Embora a Figura 9 ilustre uma câmera que é usada como o dispositivo sensorial 220, uma pessoa versada na técnica reconhecerá que a detecção automática de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos do indicador de desgaste 118 pode incluir o uso de um ou mais dispositivos sensoriais, em que cada um dentre o um ou mais dispositivos sensoriais pode incluir pelo menos um sensor configurado para detectar radiação eletromagnética, e em que a radiação eletromagnética pode incluir uma ou mais dentre luz visível, luz ultravioleta, luz infravermelha, ondas de rádio, ondas ultrassônicas e raios X.
[053] O sistema de detecção de indicador de desgaste também pode incluir um ou mais dispositivos sensoriais configurados para transmitir sinais indicativos das regiões perceptivelmente diferentes e distintas do pelo menos um indicador de desgaste sobre um ou mais dentre sistemas de comunicação com fio, sem fio e celular.
[054] O indicador de desgaste revelado 118 pode ser fabricado com o uso de técnicas convencionais, tais como, por exemplo, fundição ou moldagem. Alternativamente, o indicador de desgaste revelado pode ser fabricado com o uso de técnicas convencionais geralmente denominadas manufatura aditiva ou fabricação aditiva. Os processos de manufatura/fabricação aditiva conhecidos incluem técnicas, como, por exemplo, impressão 3D. A impressão 3D é um processo em que o material pode ser depositado em camadas sucessivas sob o controle de um computador. O computador controla o equipamento de fabricação aditiva para depositar as camadas sucessivas, de acordo com um modelo tridimensional (por exemplo, um arquivo digital, tal como um arquivo AMF ou STL) que é configurado para ser convertido em uma pluralidade de fatias, por exemplo fatias substancialmente bidimensionais, em que cada uma define uma camada em corte transversal do indicador de desgaste, de modo a manufaturar, ou fabricar, o indicador de desgaste. Em um caso, o indicador de desgaste revelado seria um componente original e o processo de impressão 3D seria usado para manufaturar o indicador de desgaste. Em outros casos, o processo 3D seria usado para replicar um indicador de desgaste existente e o indicador de desgaste replicado poderia ser vendido como peças de pós-venda. Esses indicadores de desgaste de pós-venda replicados poderiam ser cópias exatas do indicador de desgaste original ou pseudo cópias que se diferem apenas em aspectos não críticos.
[055] Com referência à Figura 10, o modelo tridimensional 1001 usado para representar um indicador de desgaste original 118 pode estar em um meio de armazenamento legível por computador 1002 tal como, por exemplo, armazenamento magnético que inclui disquete, disco rígido ou fita magnética; armazenamento semicondutor, tal como disco de estado sólido (SSD) ou memória flash; armazenamento em disco óptico; armazenamento em disco magneto-óptico; ou qualquer outro tipo de memória física na qual informações ou dados legíveis por pelo menos um processador podem ser armazenados. Esse meio de armazenamento pode ser usado em conexão com impressoras 3D comercialmente disponíveis 1006 para manufaturar ou fabricar o indicador de desgaste 118. Alternativamente, o modelo tridimensional pode ser transmitido eletronicamente para a impressora 3D 1006 em um modo de transmissão contínua sem ser permanentemente armazenado no local da impressora 3D 1006. Em todo caso, o modelo tridimensional constitui uma representação digital do indicador de desgaste adequado para uso na manufatura do indicador de desgaste.
[056] O modelo tridimensional pode ser formado em várias maneiras conhecidas. Em geral, o modelo tridimensional é criado introduzindo-se dados 1003 que representam o indicador de desgaste para um computador ou um processador 1004, tal como um sistema operacional de software com base na nuvem. Os dados podem, então, ser usados como um modelo tridimensional que representam o indicador de desgaste físico. O modelo tridimensional é destinado a ser adequado aos propósitos de manufaturar o indicador de desgaste. Em uma modalidade exemplificativa, o modelo tridimensional é adequado ao propósito de manufaturar o indicador de desgaste através de uma técnica de manufatura aditiva.
[057] Em uma modalidade representada na Figura 10, a inserção de dados pode ser alcançada com um escâner 3D 1005. O método pode envolver entrar em contato com o indicador de desgaste por meio de um dispositivo de contato e recebimento de dados e receber dados a partir do contato, de modo a gerar o modelo tridimensional. Por exemplo, o escâner 3D 1005 pode ser um escâner do tipo com contato. Os dados submetidos à varredura podem ser importados em programa de software de modelagem 3D para preparar um conjunto de dados digital. Em uma modalidade, o contato pode ocorrer por meio de contato físico direto com o uso de uma máquina de medição de coordenada que mede a estrutura física do indicador de desgaste colocando-se uma sonda em contato com as superfícies do indicador de desgaste, de modo a gerar um modelo tridimensional. Em outras modalidades, o escâner 3D 1005 pode ser um escâner do tipo sem contato e o método pode incluir direcionar energia projetada (por exemplo, luminosa ou ultrassônica) ao indicador de desgaste a ser replicado e receber a energia refletida. A partir dessa energia refletida, um computador geraria um modelo tridimensional legível por computador para uso na manufatura do indicador de desgaste. Em diversas modalidades, múltiplas imagens 2D podem ser usadas para criar um modelo tridimensional. Por exemplo, fatias 2D de um objeto 3D podem ser combinadas para criar o modelo tridimensional. No lugar de um escâner 3D, a inserção de dados pode ser feita com o uso do software de projeto assistido por computador (CAD). Nesse caso, o modelo tridimensional pode ser formado gerando-se um modelo 3D virtual do indicador de desgaste revelado com o uso do software de CAD. Um modelo tridimensional seria gerado a partir do modelo 3D virtual de CAD, de modo a manufaturar o indicador de desgaste.
[058] O processo de manufatura aditiva usado para criar o indicador de desgaste revelado pode envolver materiais, tais como plástico, borracha, metal, etc. Em algumas modalidades, processos adicionais podem ser realizados para criar um produto acabado. Tais processos adicionais podem incluir, por exemplo, um ou mais dentre limpeza, endurecimento, tratamento térmico, remoção de material e polimento. Outros processos necessários para concluir um produto acabado podem ser realizados adicionalmente a ou no lugar desses processos identificados.
[059] Será aparente àqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas no indicador de desgaste, membro de desgaste e/ou sistema de detecção de indicador de desgaste revelados. Outras modalidades serão aparentes àqueles versados na técnica em consideração ao relatório descritivo e à prática do método e aparelho revelados. Pretende-se que o relatório descritivo e exemplos sejam considerados apenas como exemplificativos, em que um verdadeiro escopo é indicado pelas seguintes reivindicações e seus equivalentes.

Claims (8)

1. Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina, sendo que o membro de desgaste (16) é submetido ao desgaste durante o uso da máquina, sendo que o indicador de desgaste (118) compreende: - um membro de plugue (118) configurado para ser posicionado em uma região do membro de desgaste submetida a desgaste, sendo que o membro de plugue (118) é orientado com um eixo geométrico central que se estende em uma direção paralela a uma direção de desgaste do membro de desgaste (16); e sendo que o indicador de desgaste (118) inclui pelo menos dois cortes transversais axiais visualmente distintos, obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue assimétrico (118) em planos axialmente espaçados ao longo do eixo geométrico central, - um primeiro dentre pelo menos dois cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central tendo um formato discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçado do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste (16) de modo que um dentre os pelo menos dois cortes transversais axiais em uma primeira localização corresponde a uma quantidade menor de desgaste no membro de plugue e no membro de desgaste do que em uma segunda localização é um setor menor de um círculo do que o corte transversal axial na segunda localização, o indicador de desgaste (118) sendo caracterizado pelo fato de o membro de plugue (118) ser assimétrico em torno de seu eixo geométrico central.
2. Indicador de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o indicador de desgaste (118) é caracterizado pelo fato de incluir quatro cortes transversais axiais visualmente distintos, obtidos perpendicularmente ao eixo geométrico central do membro de plugue assimétrico, e sendo que um primeiro dentre os cortes transversais axiais que corresponde a um nível desgastado de 25% para o membro de desgaste é um quadrante de um círculo, um segundo dentre os cortes transversais axiais que corresponde a um nível desgastado de 50% para o membro de desgaste é uma metade de um círculo, um terceiro dentre os cortes transversais axiais que corresponde a um nível desgastado de 75% para o membro de desgaste são três quadrantes de um círculo e um quarto dentre os cortes transversais axiais que corresponde a um nível desgastado de 100% para o membro de desgaste é um círculo completo.
3. Indicador de desgaste, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de um primeiro dentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, ter uma cor discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste.
4. Indicador de desgaste, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de um primeiro dentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, compreender um material discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste.
5. Indicador de desgaste, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de um primeirodentre os cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos, obtidos em um primeiro plano perpendicular ao eixo geométrico central, compreender uma textura discernivelmente diferente de um segundo dentre os cortes transversais axiais obtidos em um segundo plano perpendicular ao eixo geométrico central e espaçados do primeiro plano por uma distância que corresponde a uma quantidade incremental de desgaste no membro de desgaste.
6. Indicador de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o membro de plugue (118) ser produzido a partir de um material elastomérico, e a pluralidade de cortes transversais axiais perceptivelmente diferentes e distintos são discerníveis uns dos outros como resultado de pelo menos um dentre formatos diferentes e cores diferentes.
7. Indicador de desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o membro de plugue (118) ser produzido, pelo menos em parte, a partir de um ou mais materiais em cada um dentre a pluralidade de cortes transversais axiais que têm características perceptivelmente diferentes e distintas em cada um dentre a pluralidade de cortes transversais axiais que incluem pelo menos uma dentre reatividade diferente para radiação eletromagnética, refletividade diferente de radiação eletromagnética e capacidade de absorção diferente de radiação eletromagnética.
8. Membro de desgaste de uma máquina, sendo que o membro de desgaste (16) é caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma superfície submetida a desgaste durante a operação da máquina, a pelo menos uma superfície inclui pelo menos um indicador de desgaste (118) para um membro de desgaste de uma máquina, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, configurado para fornecer uma indicação de uma quantidade de desgaste de uma região da pelo menos uma superfície do membro de desgaste (16).
BR112018075552-4A 2016-06-10 2017-05-09 Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina e membro de desgaste de uma máquina BR112018075552B1 (pt)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/178,657 2016-06-10
US15/178,657 US10060099B2 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Wear indicator for a wear member of a tool
USUS15/178,657 2016-06-10
PCT/US2017/031738 WO2017213784A1 (en) 2016-06-10 2017-05-09 Wear indicator for a wear member of a tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112018075552A2 BR112018075552A2 (pt) 2019-03-19
BR112018075552B1 true BR112018075552B1 (pt) 2023-05-02

Family

ID=58745393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112018075552-4A BR112018075552B1 (pt) 2016-06-10 2017-05-09 Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina e membro de desgaste de uma máquina

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10060099B2 (pt)
EP (1) EP3469151B1 (pt)
CN (1) CN109312558B (pt)
AU (1) AU2017277557B2 (pt)
BR (1) BR112018075552B1 (pt)
CA (1) CA3028269A1 (pt)
CL (1) CL2018003539A1 (pt)
MX (1) MX2018015326A (pt)
WO (1) WO2017213784A1 (pt)
ZA (1) ZA201900062B (pt)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10544732B2 (en) * 2011-07-28 2020-01-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotary internal combustion engine with removable subchamber insert
US10889948B2 (en) * 2014-09-05 2021-01-12 Winter Equipment Company Plow blade
US10267718B2 (en) * 2016-04-01 2019-04-23 Caterpillar Inc. Additive manufactured component that indicates wear and system and method thereof
US10378188B2 (en) * 2016-09-23 2019-08-13 Rockland Manufacturing Company Bucket, blade, liner, or chute with visual wear indicator
DE102017118914B4 (de) * 2017-08-18 2023-09-21 Flsmidth A/S System und Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes abtragender Elemente an einem Schaufelradgerät
DE102017216579B4 (de) 2017-09-19 2019-06-19 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Herstellung einer Fertigungsvorrichtung
US11938681B2 (en) 2019-03-15 2024-03-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Coloured object generation
US11577463B2 (en) 2019-03-15 2023-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Patterns on objects in additive manufacturing
WO2020222794A1 (en) 2019-04-30 2020-11-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Colored object generation
PE20220161A1 (es) * 2019-05-31 2022-01-27 Cqms Pty Ltd Sistema de monitoreo de herramienta de contacto de tierra
US10941766B2 (en) * 2019-06-10 2021-03-09 Halliburton Energy Sendees, Inc. Multi-layer coating for plunger and/or packing sleeve
AU2020317370B2 (en) * 2019-07-24 2024-03-14 2Mt Mining Products Pty Ltd Protection systems
DE202019106916U1 (de) * 2019-12-12 2021-03-15 C. & E. Fein Gmbh Magnetfuß
US11326469B2 (en) * 2020-05-29 2022-05-10 Rolls-Royce Corporation CMCs with luminescence environmental barrier coatings
DE102020134672A1 (de) * 2020-12-22 2022-06-23 Krones Aktiengesellschaft Verschleißteil, Herstellungsverfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Verschleißzustands
EP4050161A1 (en) * 2021-02-26 2022-08-31 Sandvik Mining and Construction Oy Material additive module and a method of renewing material in worn areas for ground moving parts
USD959505S1 (en) * 2021-03-25 2022-08-02 Caterpillar Inc. Bucket shroud
US11905686B2 (en) 2021-07-28 2024-02-20 Caterpillar Inc. Replaceable wear plate
US20230287663A1 (en) * 2022-03-09 2023-09-14 Caterpillar Inc. Heel shroud having stress concentration reduction geometry and enhanced durability
WO2023245059A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 Joy Global Underground Mining Llc Wear indicator

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2102784A (en) * 1936-02-06 1937-12-21 Socony Vacuum Oil Co Inc Method of making a wear indicating tire
US2468905A (en) 1943-06-11 1949-05-03 Jr John B Warren Means for detecting wear on bits
US3607498A (en) * 1967-05-17 1971-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing tires having decorative sidewalls
GB1242219A (en) * 1967-10-18 1971-08-11 Dunlop Holdings Ltd Improvements in or relating to pneumatic tyres
US3929179A (en) 1973-12-05 1975-12-30 Kennametal Inc Indicator device for indicating tread wear and tire incorporating the indicator
US4995176A (en) * 1990-05-24 1991-02-26 Esco Corporation Replaceable wear element, assembly and method
US5144762A (en) 1990-04-16 1992-09-08 Gh Hensley Industries, Inc. Wear indicating and tooth stabilizing systems for excavating tooth and adapter assemblies
US5241765A (en) * 1991-01-17 1993-09-07 Esco Corporation Lock assembly for wearable structure
US5983949A (en) * 1993-03-08 1999-11-16 Pohle; Richard H. Non-alpha-numeric coding of long flexible items
JP3263836B2 (ja) * 1994-04-26 2002-03-11 日清紡績株式会社 ドラムブレーキ装置
US5599112A (en) * 1995-08-17 1997-02-04 Ansimag Inc. Axial bearing having a variable coefficient of friction for monitoring wear
US5937549A (en) * 1996-08-08 1999-08-17 Caterpillar Inc. Wear member attachment system
US5913605A (en) * 1997-09-17 1999-06-22 G. H. Hensley Industries, Inc. Rotary lock system for wear runner assembly
US6167833B1 (en) * 1998-10-30 2001-01-02 Camco International Inc. Wear indicator for rotary drilling tools
WO2001040035A1 (fr) * 1999-11-29 2001-06-07 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Balai d'essuie-glace
CA2305924C (en) * 2000-04-13 2003-12-30 Camoplast Inc. Snowmobile track belt
US20030007831A1 (en) * 2001-07-06 2003-01-09 Lian Aaron B. Lock with internal retainer
US7011126B2 (en) * 2003-10-17 2006-03-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Progressive tire tread wear indicator
CA2445795C (en) 2003-11-05 2005-07-26 James Grant Replaceable wear lip for an excavator bucket
WO2006032107A1 (en) 2004-09-23 2006-03-30 Mackay Consolidated Industries Pty Ltd Wear ring for vehicle road wheel
US7424936B2 (en) * 2005-11-17 2008-09-16 Mcclellan William Thomas Brake pad with wear indicator
AU2007247772A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Brian Investments Pty Ltd Detecting worn wear plates
WO2007128058A1 (en) 2006-05-08 2007-11-15 Owen Hutchison Profiled cam for lever assistance
PT2038486T (pt) * 2006-06-16 2019-06-24 Esco Group Llc Conjunto de uma peça de desgaste e de um trinco para fixar a peça de desgaste a equipamentos de terraplenagem
US7698839B1 (en) 2006-09-18 2010-04-20 Maxi-Lift, Inc. Material conveyor system container
US20090114322A1 (en) 2007-11-06 2009-05-07 O'brien Pat Tread marker, tire with integral tread markers, and methods for producing both
US9199694B2 (en) * 2010-06-29 2015-12-01 Kimpex Inc. Slide bar for a track system
EA026474B1 (ru) * 2011-05-20 2017-04-28 Сандвик Майнинг Энд Констракшн Аустралиа (Продакшн/Сепплай) Пти Лтд. Изнашиваемая взаимодействующая с грунтом деталь и средство механического крепления
EP2715033B1 (en) * 2011-06-03 2016-01-06 Halliburton Energy Services, Inc. Wear indicators for drilling equipment
BR112014004354A2 (pt) * 2011-08-26 2017-03-28 Volvo Constr Equip Ab indicador de desgaste de dente de escavação e método de substituição de um dente de escavação
CL2011003127U1 (es) * 2011-12-09 2012-04-27 Minetec Sa Labio para excavadora con propiedades mecanicas, vida util y tiempo de fabricacion mejorados, que esta construido de aceros mejorados y cuenta con una ranura mecanizada.
CN106029993B (zh) 2014-02-19 2019-03-01 维米尔制造公司 用于监视粉碎元件的磨损的系统和方法
US9476689B2 (en) * 2014-06-13 2016-10-25 Dash Llc Wear indication devices, and related assemblies and methods
US9732495B2 (en) * 2014-07-29 2017-08-15 Caterpillar Inc. Implement cutting edge wear member
USD751610S1 (en) * 2014-11-07 2016-03-15 Caterpillar Inc. Heel shroud
US9758947B2 (en) * 2014-11-07 2017-09-12 Caterpillar Inc. Mounting base for wear member
US20150266527A1 (en) 2015-06-09 2015-09-24 Caterpillar Inc. Link for track assembly
US9724697B2 (en) * 2015-07-02 2017-08-08 Dash Llc Wear indication devices, and related assemblies and methods
CN108350684B (zh) 2015-11-12 2021-01-15 久益环球地表采矿公司 用于检测重型机械磨损的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018075552A2 (pt) 2019-03-19
CN109312558A (zh) 2019-02-05
AU2017277557B2 (en) 2022-12-01
US10060099B2 (en) 2018-08-28
US20170356165A1 (en) 2017-12-14
CN109312558B (zh) 2022-02-01
EP3469151A1 (en) 2019-04-17
EP3469151B1 (en) 2022-08-31
WO2017213784A1 (en) 2017-12-14
CL2018003539A1 (es) 2019-03-22
AU2017277557A1 (en) 2019-01-17
CA3028269A1 (en) 2017-12-14
ZA201900062B (en) 2020-05-27
MX2018015326A (es) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112018075552B1 (pt) Indicador de desgaste para um membro de desgaste de uma máquina e membro de desgaste de uma máquina
CA2938522C (en) Ground engaging tooth assemblies
US11649614B2 (en) Retainer sleeve for ground engaging tools
US9856629B1 (en) Lip shroud for cast lip on a work implement
AU2016306176B2 (en) Retention lobe for ground engaging tip
US9995021B2 (en) Wear member for tool
CA2965832C (en) Mounting base for wear member
CN105593440A (zh) 铲斗边缘保护系统
JP6894326B2 (ja) ケーソンの開口率算定システム、開口率算定方法及び開口率算定プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 09/05/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS