BR112020001773B1

BR112020001773B1 - Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras

Info

Publication number: BR112020001773B1
Application number: BR112020001773-6A
Authority: BR
Inventors: Carlos Amat Holgado; Albert GIMENO TORDERA; Jorge Triginer Boixeda
Original assignee: Metalogenia Research & Technologies, S.L.
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2023-01-17
Also published as: PE20201269A1; AU2017425235A1; MX2020000932A; CA3071081A1; EP3660232A1; WO2019020844A1; US20200232193A1; CN111148880A; AU2017425235B2; US11808016B2; CN111148880B; ZA202001149B; BR112020001773A2; CL2020000226A1; RU2735207C1

Abstract

Trata-se de um lábio de caçamba compreende uma lâmina frontal (1) provida de uma pluralidade de saliências (2) para a colocação de uma pluralidade de dentes; uma pluralidade de cavidades frontais (3) colocadas entre as ditas saliências (2) para a colocação de uma pluralidade de protetores frontais; e uma pluralidade de tirantes (4) para a distribuição das tensões produzidas durante o uso da caçamba; na qual os ditos tirantes (4) estão dispostos entre as ditas saliências (2) na sequência das ditas cavidades frontais (3). Permite otimizar a distribuição das tensões durante o uso da máquina, obtendo-se uma caçamba mais flexível e que suporta menos fadiga, de modo que requer menos tarefas de reparação.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras, por exemplo, para escavadoras ou carregadeiras para trabalhos em obras e mineração, ou similares.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] É habitual o uso de máquinas de movimento de terras como, por exemplo, escavadoras ou carregadoras para trabalhos em obras, mineração, etc. Em geral, estas máquinas compreendem uma caçamba ou concha na qual o material é recolhido. Esta caçamba está submetida a elevados esforços e a um grande desgaste, principalmente na zona dianteira, denominada habitualmente como lâmina. Por esse motivo, em geral, as lâminas costumam ter uma pluralidade de elementos de proteção ou desgaste incorporados.

[003] Esses elementos de proteção incluem: - dentes: têm a função de penetrar no terreno e proteger a lâmina da caçamba; - porta-dentes: têm a função de proteger a lâmina e suportar os dentes; - protetores frontais: têm a função de proteger o lábio nas zonas compreendidas entre os dentes e também cumprem a função de penetração, mas em menor medida que os dentes; - protetores laterais: protegem as laterais da caçamba.

[004] Todos esses elementos, usualmente denominados em conjunto como elementos de desgaste ou proteção, estão submetidos a fortes solicitações mecânicas, deformações plásticas e a um forte desgaste. Por esse motivo, é habitual que devam ser substituídos com certa frequência, quando o desgaste sofrido assim exigir.

[005] Os elementos de desgaste ou proteção podem estar fixados de forma mecânica ou soldados em função do grau de abrasividade do terreno e das dimensões da máquina. Se estão fixados de forma mecânica podem ser mudados de maneira mais fácil e rápida, já se estão soldados são mais baratos, mas são mais difíceis de mudar e têm o risco de danificar a lâmina com a soldadura.

[006] Segundo as espessuras da lâmina, a fabricação desta é laminada ou de fundação, por exemplo, as lâminas menores de 140-160 mm são laminadas, e as lâminas maiores são de fundição.

[007] Nessas lâminas que são de fundição, também o adaptador é de fundição. O motivo para usar diferentes tipos de sistemas de fabricação para as lâminas segundo sua espessura é porque, com o laminado, com espessuras superiores a 140160 mm, não se obtém a resistência a fadiga nem a flexibilidade requerida. Com essas espessuras tão grandes, temos lâminas muito pesadas e rígidas.

[008] Diante dos esforços de trabalho, a parte frontal da lâmina se deteriora e é preciso repará-la ou reconstruí-la, para a qual é preciso parar a máquina, aumentando o custo de exploração e diminuindo a produtividade da máquina.

[009] Para se obter um equilíbrio entre a resistência e o peso da caçamba, é habitual a realização de cavidades e tirantes na mesma. Estas cavidades, por exemplo, são utilizadas para alojar os protetores frontais, e os tirantes costumam ser colocados na caçamba atrás das saliências para transmitir os esforços durante o uso da máquina de movimento de terras.

[010] US6990760B1 divulga um lábio para uma caçamba de escavação. O lábio inclui uma placa inferior que define uma pluralidade de projeções integrais ao longo de uma borda frontal da mesma, uma placa superior e uma placa central intercaladas entre a placa inferior e a placa superior de modo a formar uma estrutura laminada.

[011] A US2013318840A1 revela um rebordo para um balde de escavação com uma viga frontal e uma viga traseira que se estendem ao longo do comprimento do rebordo e definindo pelo menos um recesso entre eles. A viga frontal inclui pontas que se estendem para a frente da viga para montagem de ferramentas de engate no solo.

[012] Um objetivo da presente invenção é proporcionar uma caçamba para máquinas de movimento de terras que otimize a distribuição de tensões provocados durante o uso da máquina, melhorando a resistência e diminuindo a necessidade de reparos e reconstruções.

[013] Além da dita otimização da distribuição de tensões, outro objetivo é proporcionar uma caçamba para máquinas de movimento de terras cujo peso seja o mais reduzido possível, mantendo ou melhorando sua resistência.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[014] Com o lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras da invenção, é possível solucionar os inconvenientes citados, apresentando outras vantagens que serão descritas a seguir.

[015] O lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção compreende: - uma lâmina frontal provida de uma pluralidade de saliências (que também podem ser denominadas narizes ou “cast-nose” em inglês) para a colocação de uma pluralidade de dentes; - uma pluralidade de cavidades frontais colocadas entre as ditas saliências para a colocação de uma pluralidade de protetores frontais; e - uma pluralidade de tirantes para a transmissão dos esforços produzidos durante o uso da caçamba; e os ditos tirantes estão dispostos entre as ditas saliências, na sequência das ditas cavidades frontais.

[016] Ou seja, o objetivo da presente invenção é retirar volume de material de trás das saliências (que é a zona mais massiva) e manter material (tirantes) atrás das cavidades frontais, mesmo que a geometria dos ditos tirantes e das ditas cavidades possa não ser exata por temas de fabricação e dureza.

[017] Graças a esta disposição dos tirantes, é possível otimizar a distribuição das tensões durante o uso da máquina, obtendo-se uma caçamba mais flexível e que suporta menos fadiga, de modo que requer menos tarefas de reparação.

[018] De acordo com uma modalidade preferencial, os ditos tirantes estão dispostos na parte inferior da caçamba, e, além disso, a parte inferior da caçamba pode compreender algumas segundas cavidades, entre as quais estão definidos os ditos tirantes.

[019] Vantajosamente, o lábio de acordo com a presente invenção compreende tirantes interiores e tirantes exteriores de diferente forma. Com tirantes exteriores pretende-se indicar os tirantes situados mais próximos às extremidades da caçamba, já os tirantes interiores são o restante de tirantes que não estão próximos às extremidades da caçamba.

[020] Por exemplo, os tirantes interiores são substancialmente retangulares e os tirantes exteriores são em forma de trapézio, com seu lado mais largo orientado para as cavidades frontais.

[021] Preferencialmente, as ditas cavidades frontais são estendidas na parte superior e posterior da caçamba.

[022] De acordo com uma modalidade preferencial, as ditas cavidades frontais, na parte dianteira do lábio da caçamba, estão definidas por três faces planas. Por exemplo, as ditas faces planas compreendem uma face central e duas faces laterais, na qual a face central é de forma substancialmente retangular, e as faces laterais são de forma trapezoidal.

[023] Para facilitar a penetração do lábio da caçamba no terreno e as reparações, a zona superior da caçamba entre as cavidades frontais é substancialmente plana.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[024] Para uma melhor compreensão do que foi exposto, estão anexos alguns desenhos onde, de forma esquemática e somente a título de exemplo não limitativo, há a representação de um caso prático de modalidade.

[025] A figura 1 é uma vista em perspectiva superior do lábio da caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção;

[026] A figura 2 é uma vista em perspectiva inferior do lábio da caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção;

[027] A figura 3 é uma vista em planta baixa superior do lábio da caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção;

[028] A figura 4 é uma vista em planta baixa inferior do lábio da caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção;

[029] A figura 5 é uma vista em perspectiva superior de um detalhe do lábio da caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção; e

[030] As figuras 6 e 7 são vistas em perspectiva e em planta baixa do lábio da caçamba de acordo com a presente invenção onde é representado o acúmulo de tensões durante o uso da máquina de movimento de terras.

DESCRIÇÃO DE UMA MODALIDADE PREFERENCIAL

[031] Tal como mostrado nas figuras, o lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a presente invenção compreende uma lâmina frontal 1, definida na beira frontal do lábio da caçamba, provida de uma pluralidade de saliências 2, também conhecidas habitualmente como “cast-noses” em inglês, para a colocação de respectivos dentes (não representados nas figuras por serem conhecidos e convencionais).

[032] Além disso, o lábio também compreende algumas cavidades frontais 3 para a colocação de respectivos protetores frontais (não representados nas figuras por serem conhecidos e convencionais).

[033] Os dentes e os protetores frontais são conhecidos como elementos de proteção e desgaste, e são retirados e substituídos quando é necessário.

[034] De acordo com a modalidade representada, as ditas cavidades frontais 3 são estendidas na parte superior e na parte inferior da caçamba e, ao se colocar os protetores frontais, eles permitem que elas não se sobressaiam substancialmente da caçamba.

[035] O lábio de caçamba de acordo com a presente invenção também compreende uma pluralidade de tirantes 4, que são os que distribuem principalmente as tensões que são produzidas durante o uso da caçamba. Esses tirantes 4 estão dispostos entre as saliências 2, na sequência das cavidades frontais 3, ou seja, por trás das ditas cavidades frontais 3, tendo em conta que as saliências 2 estão colocadas na parte frontal da caçamba.

[036] Na modalidade representada, os ditos tirantes 4 estão dispostos na parte inferior da caçamba, e estão definidos entre uma pluralidade de segundas cavidades 5. O objetivo dessas segundas cavidades 5 é diminuir o peso da caçamba, favorecendo um consumo reduzido de combustível ao utilizar a máquina.

[037] Deve ser indicado que as dimensões e as formas desses tirantes 4 serão realizadas de acordo com as tensões que deva suportar a caçamba, e com sua posição. Por exemplo, tal e como é possível apreciar nas figuras 2 e 4, os tirantes interiores são substancialmente retangulares, já os tirantes exteriores são em forma de trapézio, com seu lado mais largo orientado para as cavidades frontais 3. A forma dos tirantes surge pela tentativa de cobrir a parte traseira das cavidades frontais 3, mas com a norma de que as segundas cavidades 5 têm que ser o mais grandes possíveis buscando um equilíbrio com a resistência da lâmina e o processo de fabricação dessas lâminas.

[038] Como é possível apreciar em maior detalhe na figura 5, cada cavidade frontal 3 está definida por três faces planas: uma face central 31 e duas faces laterais 32 em sua parte dianteira. As duas faces laterais 32 estão inclinadas em relação à face central 31, definindo um ângulo obtuso com a dita face central 31. A geometria dessas cavidades frontais 3 é a adequada para receber o protetor frontal, de fato, estas cavidades são feitas para reduzir peso, como comentado anteriormente, mas também para que o protetor não sobressaia das saliências e assim fiquem protegidos do desgaste. A geometria dessas faces tem também a função de reduzir e melhorar a distribuição de tensões.

[039] De acordo com a modalidade representada, a face central 31 é substancialmente retangular e as faces laterais 32 são trapezoidais, apesar de poderem ter qualquer forma adequada.

[040] Esta configuração das cavidades frontais 3 permite proporcionar uma superfície de contato maior entre a frente da lâmina e o protetor, minimizando o desgaste e facilitando sua reparação. O que é pretendido é aumentar essa zona de contato frontal da lâmina para diminuir o movimento relativo entre o protetor e a lâmina, o dito movimento relativo é o que provoca o desgaste interno das zonas de contato.

[041] Além disso, para facilitar as tarefas de reparação e reconstrução da caçamba de acordo com a presente invenção, a zona superior 6 da caçamba entre as cavidades frontais 3 é substancialmente plana.

[042] Nas figuras 6 e 7, é pretendido representar o acúmulo de tensões durante o uso da máquina de movimento de terras. Para isso, foram indicados símbolos “+” nas zonas onde são acumuladas mais tensões, e quantos mais símbolos “+” haja, significa que maior tensão é acumulada nessa zona. Desta maneira, as zonas com “+++” são as zonas com maior acúmulo de tensões.

[043] Graças à disposição dos tirantes 4 entre as saliências 2, e não alinhados com as saliências como é convencional na técnica anterior, é conseguida uma melhor distribuição das tensões, fazendo com que a caçamba seja mais flexível e seja menos sensível a fadiga.

[044] Apesar de ter sido feita referência a uma modalidade concreta da invenção, é evidente para um especialista na matéria que o lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras descrito é suscetível a numerosas variações e modificações, e que todos os detalhes mencionados podem ser substituídos por outros tecnicamente equivalentes, sem sair do âmbito de proteção definido pelas reivindicações adjuntas.

Claims

1. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras, que compreende: - uma lâmina frontal (1) provida de uma pluralidade de saliências (2) para a colocação de uma pluralidade de dentes; - uma pluralidade de cavidades frontais (3) colocadas entre as ditas saliências (2) para a colocação de uma pluralidade de protetores frontais; e - uma pluralidade de tirantes (4) para a distribuição das tensões produzidas durante o uso da caçamba; os ditos tirantes (4) sendo dispostos entre as ditas saliências (2), na sequência das ditas cavidades frontais (3), caracterizado por os tirantes(4) serem tirantes interiores e tirantes exteriores de diferentes formas.

2. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os ditos tirantes (4) estarem dispostos na parte inferior da caçamba.

3. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os tirantes interiores serem substancialmente retangulares.

4. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os tirantes exteriores serem em forma de trapézio, com seu lado mais largo orientado para as cavidades frontais (3).

5. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a parte inferior da caçamba compreender algumas segundas cavidades (5), entre as quais estão definidos os ditos tirantes (4).

6. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as ditas cavidades frontais (3) serem estendidas na parte superior e posterior da caçamba.

7. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizado por as ditas cavidades frontais (3), na parte dianteira da caçamba, estarem definidas por três faces planas (31, 32).

8. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por as ditas faces planas compreenderem uma face central (31) e duas faces laterais (32).

9. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a face central (31) ser de forma substancialmente retangular.

10. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as faces laterais (32) serem de forma trapezoidal.

11. Lábio de caçamba para máquinas de movimento de terras de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a zona superior (6) da caçamba entre as cavidades frontais (3) ser substancialmente plana.