BR112021010769A2 - Uma caçamba para uma máquina de terraplanagem ou de manipulação de materiais - Google Patents
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Abstract
uma caçamba para uma máquina de terraplanagem ou de manipulação de materiais. a presente invenção diz respeito a uma caçamba (1) para uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais, compreendendo: uma porção de topo (2), uma primeira (5) e uma segunda (6) parede lateral, um piso de caçamba (7) se estendendo a partir de uma borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2), em que a borda de corte frontal (8), a primeira e segunda paredes laterais (5, 6) e a porção de topo (2) formam uma abertura de caçamba (9), vista a partir de uma vista frontal da caçamba (1), o piso de caçamba (7) possuindo um interior voltando-se em direção da abertura de caçamba (9) e um exterior voltando-se para fora a partir da abertura de caçamba (9), caracterizada pelo fato de que o piso de caçamba (7) compreende uma primeira (3) e uma segunda (4) seção de trilho, em que cada uma das seções de trilho (3, 4) compreende pelo menos um componente de desgaste destacável (10) conectado para o piso de caçamba (7), o piso de caçamba (7) adicionalmente compreende pelo menos uma seção de quilha invertida (11) com uma porção de cuba (11t) sobre o exterior do piso de caçamba (7) e uma porção de crista (11r) sobre o interior do piso de caçamba (7).
Description
[0001] A presente invenção se refere a uma caçamba para uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais, a caçamba compreendendo uma porção de topo, uma primeira e uma segunda parede lateral de caçamba, e um piso de caçamba se estendendo a partir de uma borda de corte frontal até a porção de topo, em que a borda de corte frontal, a primeira e segunda paredes laterais e a porção de topo formam uma abertura de caçamba, vista a partir de uma vista frontal da caçamba.
[0002] Máquinas de terraplenagem ou de manipulação de terra, tais como escavadores, são amplamente utilizadas nas indústrias de construção e de mineração para movimentar material, tais como terra, areia, rochas e neve. Em muitas destas aplicações, caçambas são utilizadas para pegar e para transportar material e, por exemplo, carregar o mesmo em cima de um caminhão ou movimentar o mesmo para uma diferente localização.
[0003] Tais caçambas são expostas para um alto grau de desgaste abrasivo e é conhecido montar componentes de desgaste [também conhecidos como segmentos de salto (heel segments), blocos de salto, saltos fundidos, cantos, guardas de canto, blindagens de canto, tiras de desgaste ou placas de desgaste] sobre a superfície externa da caçamba em torno da conexão entre o piso e uma parede lateral da caçamba que forma uma borda de canto de caçamba. Os componentes de desgaste proporcionam adicional reforço
(robustez) e resistência à abrasão nas bordas de canto de caçamba e deste modo prolongam a vida útil de trabalho da caçamba.
[0004] Aço resistente ao desgaste é freqüentemente utilizado para fabricar tais caçambas e as operações de soldagem e de corte de calor intenso que são utilizadas quando de fabricação da caçamba podem resultar na formação de uma zona afetada por calor [heat-affected zone (HAZ)], que é a área de material de base que não é fundida e que possuiu sua microestrutura e propriedades alteradas pelas operações de soldagem ou de corte. O calor a partir de um processo de soldagem e/ou de corte e subsequente re-resfriamento pode desse modo adversamente afetar o aço em torno da interface de solda e conseqüentemente enfraquecimento da caçamba na HAZ.
[0005] Na medida em que caçambas para máquinas de terraplenagem ou de manipulação de material são usualmente bastante grandes e pesadas, movimentação e suporte de partes de caçamba, tais como o piso e as paredes laterais da caçamba, enquanto elas são soldadas juntamente podem tornar o processo de fabricação e trabalho de reparo ou de manutenção muito complexos e consumidores de tempo.
[0006] Tais caçambas são comumente proporcionadas em diferentes tamanhos, para em conseqüência disso, serem adaptadas para máquinas, tais como escavadores, possuindo diferente capacidade de elevação e/ou de carga suspensa máxima. A capacidade de elevação é definida como o peso máximo que a máquina pode elevar. Quando pegando um material, o peso de uma caçamba de per se tem que ser considerado. Uma caçamba pesada deveria inevitavelmente deteriorar o peso de carga efetivo e funcionar eficientemente até mesmo para escavadores da mesma capacidade de elevação.
[0007] Em vista do acima mencionado, um objetivo da presente invenção é o de proporcionar uma caçamba para uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais, caçamba a qual possui eficiência de trabalho aperfeiçoada.
[0008] A caçamba em concordância com a presente apresentação possui a vantagem de alta resistência à abrasão e prolongada vida útil.
[0009] A caçamba em concordância com a presente apresentação possui a vantagem de alta relação de peso de carga efetivo e capacidade de elevação. A expressão “peso de carga efetivo” como aqui utilizada significa o peso de carga efetivo máximo que pode ser elevado e pego por uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais com uma capacidade de elevação. Em uma capacidade de elevação fixada, o peso de carga efetivo é determinado pelo tipo de caçamba e pelo tipo de material a ser elevado.
[0010] É adicionalmente uma vantagem a de que a velocidade de trabalho de uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais pode ser aumentada por utilização da caçamba em concordância com a presente apresentação.
[0011] É um outro objetivo da presente apresentação o de proporcionar uma caçamba que pode ser fabricada, reparada e/ou consertada (mantida) de uma maneira mais efetiva em custos.
[0012] Em concordância com a presente invenção, os objetivos são conseguidos pela matéria como definida na reivindicação de patente independente 1 anexada. Concretizações adicionais da presente invenção podem ser encontradas nas reivindicações de patente dependentes anexadas e na descrição e desenhos acompanhantes.
[0013] Os objetivos são conseguidos por uma caçamba para uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais, compreendendo: uma porção de topo, uma primeira e uma segunda parede lateral de caçamba, e um piso de caçamba se estendendo a partir de uma borda de corte frontal até a porção de topo, em que a borda de corte frontal, a primeira e segunda paredes laterais e a porção de topo formam uma abertura de caçamba, como vista a partir de uma vista frontal da caçamba. O piso de caçamba possui um interior voltando-se em direção da abertura de caçamba e um exterior voltando-se para fora a partir da abertura de caçamba. O piso de caçamba compreende uma primeira seção de trilho e uma segunda seção de trilho, em que cada uma das seções de trilho compreende pelo menos um componente de desgaste destacável conectado para o piso de caçamba. O piso de caçamba adicionalmente compreende pelo menos uma seção de quilha invertida com uma porção de cuba sobre o exterior do piso de caçamba e uma porção de crista sobre o interior do piso de caçamba.
[0014] A combinação das estruturas não relacionadas prima facie, isto é, a pelo menos uma seção de quilha invertida e as seções de trilho, pode inesperadamente proporcionar resistência à abrasão reforçada do piso de caçamba. Isto torna possível reduzir a espessura e peso média/os do piso de caçamba sem comprometimento de resistência à abrasão, o que é benéfico para aperfeiçoar a relação de peso de carga efetivo e capacidade de elevação da caçamba. Adicionalmente, pela provisão da presente invenção, dentes sobre o piso de caçamba provocados durante utilização da caçamba podem ser evitados. Isto é conseguido por provisão da seção de quilha invertida e das seções de trilho, onde as seções de trilho são intencionadas para acomodar uma porção principal das cargas a partir do exterior do piso de caçamba durante escavação. Ainda adicionalmente, pela provisão da presente invenção como aqui apresentada, adicionais partes de desgaste proporcionadas sobre o exterior do piso de caçamba podem ser evitadas. Em conseqüência disso, o peso de caçamba pode ser reduzido, e também uma caçamba mais eficiente em custos possuindo menos partes pode ser proporcionada.
[0015] O termo “seção de quilha” como aqui utilizado significa uma seção de um piso possuindo uma porção de cuba sobre uma lateral do piso e uma porção de crista sobre uma lateral oposta do piso, porções que se estendem em uma extensão longitudinal do piso. Normalmente, uma “seção de quilha” possui uma porção de cuba sobre o interior do piso e uma porção de crista sobre o exterior do piso, tal como uma seção de quilha normal de um navio ou barco. Portanto, o termo “seção de quilha invertida” como aqui utilizado significa uma seção de quilha possuindo uma porção de cuba sobre o exterior do piso e uma porção de crista sobre o interior do piso. Opcionalmente, cada uma das seções de trilho se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba em uma direção a partir da borda de corte frontal até a porção de topo.
[0016] Opcionalmente, o pelo menos um componente de desgaste destacável é adicionalmente conectado para uma parede lateral de caçamba de maneira tal a formar uma primeira e uma segunda borda de canto de caçamba substituível.
[0017] Opcionalmente, o pelo menos um componente de desgaste destacável é atado para o piso de caçamba e/ou uma parede lateral de caçamba por pelo menos um recurso de fixação (aperto) mecânico.
[0018] Opcionalmente, pelo menos uma das seções de trilho exibe uma largura substancialmente uniforme (W”), como vista na direção de largura (W') do piso de caçamba, ao longo de sua extensão.
[0019] Opcionalmente, cada uma das seções de trilho compreende uma pluralidade de, preferivelmente 6 até 10, mais preferivelmente 8, componentes de desgaste destacáveis.
[0020] Opcionalmente, existe um espaço entre pelo menos um par de componentes de desgaste destacáveis adjacentes, preferivelmente um espaço entre cada par de componentes de desgaste destacáveis adjacentes.
[0021] Opcionalmente, pelo menos dois componentes de desgaste destacáveis são uniformes e intercambiáveis.
[0022] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida é proporcionada dentre a primeira e segunda seções de trilho, como vista em uma direção de largura da caçamba.
[0023] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba em uma direção a partir da borda de corte frontal até a porção de topo.
[0024] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida consiste de uma peça única de material de folha (chapa, lâmina); ou pelo menos duas peças de material de folha que são atadas uma para a outra, preferivelmente por pelo menos uma interface de solda entre as pelo menos duas peças de material de folha.
[0025] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida é proporcionada como uma parte integral do piso de caçamba, e a pelo menos uma seção de quilha invertida é atada para o piso de caçamba, preferivelmente por pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida e o piso de caçamba. Alternativamente, a seção de quilha invertida e o piso de caçamba podem ser uma peça única de material.
[0026] Opcionalmente, o piso de caçamba compreende pelo menos um elemento de proteção para proteção de pelo menos uma parte da pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida e o piso de caçamba, o pelo menos um elemento de proteção que é montado sobre o interior do piso de caçamba na proximidade da borda de corte frontal.
[0027] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção possui uma parte protuberante com uma altura (h') adjacente para a pelo menos uma seção de quilha invertida na proximidade da borda de corte frontal, a porção de crista da pelo menos uma seção de quilha invertida possui uma altura (h) adjacente para a parte protuberante do elemento de proteção, e em que (h') (h).
[0028] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção possui uma extremidade afunilada na proximidade da borda de corte frontal, e preferivelmente o pelo menos um elemento de proteção possui uma forma substancialmente triangular com um vértice na direção em direção da borda de corte frontal.
[0029] Opcionalmente, a seção de quilha invertida pode ser feita de folha de metal, tal como por uma peça única de folha de metal ou por mais do que uma peça de partes de folha de metal atadas. A folha de metal de peça única ou as partes de folha de metal atadas possui/possuem duas superfícies principais opostas, por intermédio do que uma das superfícies principais forma a porção de cuba sobre o exterior e a outra uma das superfícies principais forma a porção de crista sobre o interior.
[0030] Adicionalmente, uma largura máxima da pelo menos uma seção de quilha invertida pode se estender sobre (ao longo de) pelo menos 30% da largura do piso de caçamba, tal como sobre (ao longo de) pelo menos 40% ou 50% da mesma.
[0031] Com referência para os desenhos anexados, abaixo se segue uma descrição mais detalhada de concretizações da presente invenção citadas como exemplos.
[0032] Nos desenhos:
[0033] A Figura 1 mostra uma vista de topo de uma caçamba em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0034] A Figura 2a mostra uma vista lateral de uma caçamba em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0035] A Figura 2b mostra uma vista ampliada de um elemento de proteção em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0036] A Figura 3 mostra uma vista de fundo de uma caçamba em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0037] A Figura 4a mostra uma vista de seção transversal de uma seção de quilha invertida em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0038] A Figura 4b mostra uma vista de seção transversal de uma seção de quilha invertida em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0039] A Figura 4c mostra uma vista de seção transversal de uma seção de quilha invertida em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0040] A Figura 4d mostra uma vista de seção transversal de uma seção de quilha invertida em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0041] A Figura 5 mostra uma vista lateral de uma caçamba em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0042] A Figura 6 mostra uma vista lateral de uma caçamba em concordância com uma concretização da presente invenção.
[0043] Os desenhos mostram concretizações de exemplificação diagramáticas da presente invenção e são, por consequência, não necessariamente desenhados em escala. Deverá ser compreendido que as concretizações mostradas e descritas são exemplificações e que a presente invenção não é limitada para estas concretizações. Deverá também ser notado que alguns detalhes nos desenhos podem ser exagerados de maneira tal a mais bem descrever e ilustrar a concretização particular. Caracteres de referência assemelhados se referem para elementos assemelhados através de toda a descrição, a menos que expresso de outra forma.
[0044] Uma caçamba em concordância com concretizações aqui descritas é adequada para utilização com qualquer máquina de movimentação de terra ou de manipulação de materiais, tais como um escavador compacto, um escavador de linha de arrasto, escavador anfíbio, pá escavadora, pá escavadora a vapor, escavador de sucção, escavador ambulante, escavador de roda de caçamba, uma escavadeira, um carregador, equipamento de mineração, um trator, uma minicarregadeira, etc.. A máquina de movimentação de terra ou de manipulação de materiais pode ser uma máquina de engate ao solo, ou pode possuir uma caçamba que é disposta para engatar alguma outra superfície, tal como uma parede de poço (parede de cova) em mineração a céu aberto.
[0045] A máquina de movimentação de terra ou de manipulação de materiais pode, por exemplo, ser utilizada para escavação de uma trincheira, buraco (furo) ou fundações, em trabalho em silvicultura, construção, paisagismo, mineração, dragagem de rio ou remoção de neve.
[0046] A caçamba (1) compreende uma porção de topo (2), uma primeira (5) e uma segunda (6) parede lateral de caçamba, um piso de caçamba (7) se estendendo a partir de uma borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2), em que a borda de corte frontal (8), a primeira (5) e segunda (6) paredes laterais e a porção de topo (2) formam uma abertura de caçamba (9), vista a partir de uma vista frontal da caçamba (1). A Figura 1 é uma vista frontal de uma caçamba (1) em concordância com uma concretização da presente apresentação.
[0047] Preferivelmente o piso de caçamba (7) e cada uma das paredes laterais (5, 6) são conectado/as em um ângulo de 900 (Figura 2). Mas, não existe nenhum vértice a partir do qual um ângulo pode ser mensurado na região onde o piso e a parede lateral da caçamba são conectado/as. Uma tal falta de um canto de 900 no interior da caçamba pode facilitar o carregamento e descarregamento da caçamba na medida em que se pode prevenir que material ou objetos venham a ficar presos nos cantos internos da caçamba.
[0048] O piso de caçamba (7) possui um interior voltando-se em direção da abertura de caçamba (9) e um exterior voltando-se para fora a partir da abertura de caçamba (9). Preferivelmente, o piso de caçamba possui uma configuração arredondada/encurvada quando se estendendo a partir de uma borda de corte frontal (8) da caçamba até a porção de topo (Figura 2). O interior encurvado e/ou contínuo do piso de caçamba pode resultar em características de fluxo aperfeiçoadas de material através da superfície interna da caçamba quando carregando e descarregando a caçamba conduzindo para menos material se tornando preso nos cantos internos da caçamba e/ou menos “penduramento” de material na caçamba. O exterior encurvado e/ou contínuo do piso de caçamba (7) pode possuir fricção reduzida devida para o fato de força normal reduzida para a qual o piso de caçamba (7) é submetido. A expressão “força normal” como aqui utilizada significa uma força de contato que é perpendicular para a superfície que um objeto contata.
[0049] O piso de caçamba compreende uma primeira (5) e uma segunda (4) seção de trilho, em que cada uma das seções de trilho (3, 4) compreende pelo menos um componente de desgaste destacável (10) conectado para o piso de caçamba (7). As seções de trilho com pelo menos um componente de desgaste destacável proporcionam resistência à abrasão aperfeiçoada. Tipicamente, o pelo menos um componente de desgaste (10) pode compreender aço resistente ao desgaste e à abrasão, aço endurecido ou aço endurecido temperado. O aço pode possuir uma dureza de Brinell de pelo menos 500, preferivelmente uma dureza de Brinell de 525 – 575 ou 25 mais. Em concordância com uma concretização da caçamba, o pelo menos um componente de desgaste compreende placa de desgaste de Hardox.
[0050] As seções de trilho (3, 4) funcionam como recurso de suporte sobre o exterior do piso de caçamba (7) quando a caçamba (1) está parada (Figura 2 e Figura 3). Quando a caçamba (1) está em utilização, as seções de trilho (3, 4) são intencionadas para serem submetidas para uma abrasão maior do que outras partes do exterior do piso de caçamba (7). O pelo menos um componente de desgaste destacável (10) de cada uma das seções de trilho reforça resistência à abrasão das seções de trilho, o que também torna possível fabricar, reparar e/ou manter a caçamba (1) de uma maneira mais efetiva em custos. Adicionalmente, a presença de seções de trilho (3, 4) com componentes de desgaste destacáveis (10) torna possível reduzir a espessura e peso média/os do piso de caçamba (7) sem comprometimento de resistência à abrasão, o que é adicionalmente benéfico para aperfeiçoamento da relação de peso de carga efetivo e capacidade de elevação da caçamba (1).
[0051] Opcionalmente, cada uma das seções de trilho (3, 4) se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba (7) em uma direção a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2) (Figura 2).
[0052] Opcionalmente, o pelo menos um componente de desgaste destacável (10) é adicionalmente conectado para uma parede lateral de caçamba (5, 6) de maneira tal a formar uma primeira (13) e uma segunda (14) borda de canto de caçamba substituível (Figura 2).
[0053] Em uma concretização como é mostrada na Figura 2, cada uma das seções de trilho (3, 4) é montada para fechar ou atravessar uma fenda entre uma borda do piso de caçamba (7) e uma borda de cada uma das paredes laterais (5, 6). O piso de caçamba não é diretamente conectado para a parede lateral, isto é, a caçamba não pode ser utilizada até que cada uma das seções de trilho tenha sido montada sobre a caçamba para fechar a fenda.
[0054] Opcionalmente, o pelo menos um componente de desgaste destacável (10) é atado para o piso de caçamba (7) e/ou a parede lateral de caçamba (5, 6) por pelo menos um recurso de fixação (aperto) mecânico (12). O pelo menos um recurso de fixação mecânico pode ser uma parafuso e/ou uma rosca e/ou um rebite e/ou um mecanismo de tranca rápida e/ou um mecanismo de liberação rápida.
[0055] Opcionalmente, pelo menos uma das seções de trilho (3, 4) exibe uma largura substancialmente uniforme (W”), como vista na direção de largura (W') do piso de caçamba (7), ao longo de sua extensão a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2) (Figura 4). Tipicamente, a largura (W”) da seção de trilho está na faixa de 60 mm até 200 mm. Adicionalmente, uma largura máxima da pelo menos uma seção de quilha invertida se estende sobre (ao longo de) pelo menos 30% da largura do piso de caçamba, tal como sobre (ao longo de) pelo menos 40% ou 50% da mesma.
[0056] Opcionalmente, cada uma das seções de trilho (3, 4) compreende uma pluralidade de, preferivelmente 6 até 10, mais preferivelmente 8, componentes de desgaste destacáveis (10). A pluralidade de componentes de desgaste pode estar adjacentemente confinando (encostando-se) quando montados sobre a caçamba, e em conseqüência disso os componentes de desgaste podem formar uma disposição contínua quando montados sobre a caçamba sem qualquer espaço entre componentes de desgaste adjacentes.
[0057] Opcionalmente, em uma concretização como é mostrada na Figura 2, existe um espaço (17) entre pelo menos um par de componentes de desgaste destacáveis adjacentes (10), preferivelmente um espaço (17) entre cada par de componentes de desgaste adjacentes (10). O espaço possibilita para flexão dos componentes de desgaste quando a caçamba está em utilização, por intermédio do que uma disposição não contínua é formada pelos componentes de desgaste. Isto pode reduzir ou eliminar rachaduras ou afrouxamento dos componentes de desgaste quando a caçamba está em utilização. Um espaço de até um comprimento máximo de 1 mm, 2mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm ou mais pode ser deixado entre componentes de desgaste adjacentes ou entre pelo menos dois componentes de desgaste adjacentes.
[0058] Opcionalmente, pelo menos dois componentes de desgaste destacáveis (10) da caçamba (1) são uniformes e intercambiáveis. Preferivelmente, pelo menos dois componentes de desgaste de cada uma das seções de trilho (3, 4) são uniformes e intercambiáveis. Mais preferivelmente, pelo menos dois componentes de desgaste de qualquer uma das seções de trilho (3, 4) são uniformes e intercambiáveis. Isto pode adicionalmente facilitar redução de custos de fabricação da caçamba e substituição de componentes de desgaste.
[0059] O piso de caçamba (7) adicionalmente compreende pelo menos uma seção de quilha invertida (11) com uma porção de cuba (11T) sobre o exterior do piso de caçamba e uma porção de crista (11R) sobre o interior do piso de caçamba.
[0060] Opcionalmente, o piso de caçamba (7) com a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é feita a partir de uma única e da mesma peça de folha de metal, preferivelmente por curvatura e/ou formação da folha de metal. Esta configuração proporciona resistência reforçada do piso de caçamba e possibilita processo de fabricação eficiente em custos.
[0061] A porção de cuba (11T) da pelo menos uma seção de quilha invertida (11) pode ser submetida para menos força normal, em conseqüência disso reduzindo a fricção gerada entre a porção de cuba (11T) e o material a ser carregado ou descarregado. A redução em fricção conduz para velocidade de trabalho e eficiência aperfeiçoadas de uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais utilizando a caçamba (1).
[0062] Quando a caçamba (1) está em utilização, a abrasão a maior aparece sobre contato do piso de caçamba (7) com uma superfície de solo, que provavelmente compreende material compactado. Durante escavação, a borda de corte frontal (8) irá cortar através do material compactado e em conseqüência disso afrouxar material compactado que primordialmente irá ser preenchido para a caçamba. A porção de cuba (11T) da pelo menos uma seção de quilha invertida (11) cria um espaço entre a superfície de solo mais dura e o piso de caçamba (7) de maneira tal que primordialmente as seções de trilho (3, 4) do piso de caçamba (7) irão entrar em contato com a superfície de solo mais dura. O espaço por outro lado pode acomodar material mais solto excessivo o que pode provocar relativamente menos abrasão para a porção de cuba (11T) comparada com a superfície de solo mais dura. Como uma consequência desta configuração, a abrasão sobre o piso de caçamba (7) irá primordialmente ser proporcionada em cima das seções de trilho (3, 4). Por consequência, um piso de caçamba (7) pode ser projetado de maneira tal que as seções de trilho (3, 4) equipadas com componentes de desgaste resistentes á abrasão e destacáveis são mais resistentes para abrasão do que outras partes do piso de caçamba (7) enquanto a resistência à abrasão global do piso de caçamba é pelo menos não comprometida comparada com um piso de caçamba do estado da técnica com todas as partes em contato com a superfície de solo compactada. Isto possibilita redução na espessura e peso média/os do piso de caçamba (7) sem comprometimento de resistência à abrasão.
[0063] Opcionalmente, em uma concretização que é mostrada, por exemplo, na Figura 1 e na Figura 2, a borda de corte frontal (8) pode adicionalmente ser formada de maneira tal que a abertura (9) na borda de corte frontal (8) forma um perfil configurado côncavo voltando-se para a porção de topo (2), quando visto a partir da vista frontal da caçamba (1). Isto pode adicionalmente reduzir abrasão para a porção de cuba (11T) na medida em que a borda de corte frontal configurada em concavidade (8) pode proporcionar uma interface de corte entre a borda e o material compactado que é localizado adicionalmente abaixo da porção de cuba (11T). Em conseqüência disso, a borda de corte frontal configurada em concavidade pode proporcionar um espaço até ainda maior entre a superfície de solo mais dura e o piso de caçamba (7), quando a caçamba está em utilização.
[0064] A porção de crista (11R) da pelo menos uma seção de quilha invertida (11) pode controlar as características de fluxo de material dentro da caçamba (1) de maneira tal que o material flui na direção em direção das seções de trilho (3, 4) em conseqüência disso dispondo uma maior parte de pressão a partir do peso de carregamento para as seções de trilho (3, 4) que são equipadas com componentes de desgaste resistentes à abrasão. A expressão
“pressão” como aqui utilizada significa a força aplicada perpendicular para a superfície de um objeto por unidade de área sobre a (ao longo da) qual aquela força é distribuída.
[0065] Por consequência, a combinação das estruturas não relacionadas prima facie, isto é, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e a seção de trilho (3, 4) podem inesperadamente proporcionar resistência à abrasão reforçada do piso de caçamba (7). Isto possibilita adicional redução na espessura e peso média/os do piso de caçamba (7) sem comprometimento de resistência à abrasão, que é benéfico para aperfeiçoar a relação de peso de carga efetivo e capacidade de elevação da caçamba (1).
[0066] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é proporcionada dentre a primeira (3) e segunda (4) seções de trilho, como vista em uma direção de largura (W') do piso de caçamba (7) (Figuras 1 até 4).
[0067] A Figura 4 mostra vistas de seção transversal da seção de quilha invertida (11) em concordância com quatro concretizações da presente invenção, em que (W) é a largura da seção de quilha invertida (11), (W') é a largura do piso de caçamba (7), (W”) é a largura das seções de trilho (3, 4), e (h) é a altura da porção de crista (11R).
[0068] Na concretização como é mostrada na Figura 4a, a seção de quilha invertida (11) possui uma seção transversal formada substancialmente triangular. Esta concretização pode compreender as seções de trilho (3, 4), como mostradas, embora ela também pudesse ser sem tais seções de trilho.
[0069] Na concretização como é mostrada na Figura 4b, a seção de quilha invertida (11) possui uma configuração encurvada, vista a partir de uma vista de seção transversal. A seção de quilha invertida (11) com uma configuração encurvada pode reduzir força normal a qual o piso de caçamba (7) vem a ser submetido, em conseqüência disso aliviando fricção entre o piso de caçamba (7) e o material a ser carregado ou descarregado. Esta concretização pode compreender as seções de trilho (3, 4), como mostradas, ainda que ela também pudesse ser sem tais seções de trilho.
[0070] A largura (W) da seção de quilha invertida (11) pode ser a mesma ao longo de pelo menos uma parte da direção longitudinal da seção de quilha invertida (Figura 3). Alternativamente, a largura (W) da seção de quilha invertida (11) pode variar ao longo de pelo menos uma parte da direção longitudinal da seção de quilha invertida.
[0071] Opcionalmente, como é exemplificada na concretização que é mostrada na Figura 4c, a seção de quilha invertida (11) pode ser configurada em (U), vista a partir de uma vista de seção transversal. Por exemplo, a seção transversal configurada em (U) da seção de quilha invertida (11) pode ser formada por uma primeira e uma segunda parede lateral (112, 113) e uma parede de topo (114) interconectando a primeira e segunda paredes laterais. A seção transversal configurada em (U) pode ser formada, por exemplo, por curvatura de um elemento de folha de metal, e/ou por conexão de um ou mais elementos de folha de metal separados. Os elementos de folha de metal separados podem ser conectados por soldas nas interfaces entre a porção de topo (114) e as respectivas primeira e segunda paredes laterais (112, 113). Esta concretização pode compreender as seções de trilho (3, 4), como mostradas, ainda que também pudesse estar sem tais seções de trilho. A provisão de uma seção transversal configurada em (U) como é aqui exemplificada pode proporcionar uma seção de quilha invertida robusta (11) o que também pode facilitar fabricação.
[0072] Opcionalmente, como é exemplificada na concretização que é mostrada na Figura 4d, a seção de quilha invertida (11) pode adicionalmente compreender pelo menos um membro de proteção (111) para proteção do elemento de quilha invertido a partir de impactos durante utilização, em que o membro de proteção se estende a partir da porção de cuba (11T) para fora a partir do interior da caçamba, isto é, em uma direção descendente como vista quando a caçamba é colocada sobre uma superfície de solo. O membro de proteção (111) pode como é mostrado ser atado para a seção de quilha invertida (11) na porção de cuba (11T) e pode adicionalmente se estender sobre (ao longo de) pelo menos uma porção da seção de quilha invertida (11) na direção longitudinal da mesma. Em uma concretização exemplificativa, o membro de proteção (111) se estende sobre (ao longo de) pelo menos 50% de um comprimento da seção de quilha invertida (11) na direção longitudinal a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2). O membro de proteção (111) pode ser um elemento de folha de metal, ou um número de elementos de folha de metal separados, que podem ser conectados. Pela utilização do membro de proteção (111), a seção de quilha invertida (11)
pode ser protegida a partir de entrar em contato direto com elementos externos, tais como grandes pedras. Em conseqüência disso, o membro de proteção (111) pode reduzir o risco de danificar o elemento de quilha invertido (11) durante utilização. Esta concretização pode compreender as seções de trilho (3, 4), como mostradas, ainda que ela também pudesse ser sem tais seções de trilho.
[0073] Em uma concretização, é como mostrada nas Figuras 1 – 3, pelo menos uma parte da seção de quilha invertida (11) possui uma largura (W) que afunila em uma direção em direção da borda de corte frontal (8), formando uma extremidade frontal afunilando na proximidade da borda de corte frontal (8). Isto pode aperfeiçoar as características de fluxo de material para ou para o exterior da caçamba quando a caçamba está em utilização.
[0074] A altura (h) da porção de crista (11R) pode ser a mesma ao longo de pelo menos uma parte da direção longitudinal da seção de quilha invertida (Figura 3). Alternativamente, a altura (h) da porção de crista (11R) pode variar ao longo de pelo menos uma parte da direção longitudinal da seção de quilha invertida (11). Isto pode aperfeiçoar as características de fluxo de material para ou para o exterior da caçamba quando a caçamba está em utilização. Preferivelmente, a altura (h) da porção de crista (11R) na proximidade da borda de corte frontal (8) é de mais do que 0 mm, o que pode criar um espaço entre a superfície de solo e a correspondente porção de cuba (11T) na proximidade da borda de corte frontal (8) de maneira tal a reduzir abrasão da borda de corte frontal (8).
[0075] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba (7) em uma direção a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2).
[0076] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) consiste de uma peça única de material de folha. Isto aperfeiçoa resistência da seção de quilha invertida (11), em conseqüência disso, resultando em risco reduzido de rachaduras quando a caçamba (1) está em utilização.
[0077] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) consiste de pelo menos duas peças de material de folha que são atadas uma para a outra, preferivelmente por pelo menos uma interface de solda entre as pelo menos duas peças de material de folha. Isto é benéfico para formação de uma configuração específica da seção de quilha invertida, o que também possibilita redução de custos de fabricação, reparo e/ou manutenção da caçamba.
[0078] Opcionalmente, a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é proporcionada como uma parte integral do piso de caçamba (7), e a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é atada para o piso de caçamba (7), preferivelmente por pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7).
[0079] opcionalmente, o piso de caçamba (7) compreende pelo menos um elemento de proteção (15) para proteção de pelo menos uma parte da pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7), em que pelo menos um elemento de proteção (15) é montado sobre o interior do piso de caçamba (7) na proximidade da borda de corte frontal (8).
[0080] O elemento de proteção (15) aumenta a resistência à abrasão do piso de caçamba (7) e da seção de quilha invertida (11) na direção de fluxo de material para ou para o exterior da caçamba quando a caçamba está em utilização. O elemento de proteção (15) serve para proteger a interface de solda entre a seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7) quando a seção de quilha invertida é atada para o piso de caçamba por pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7) (Figura 2b). O elemento de proteção pode também proteger a zona afetada por calor [heat-affected zone (HAZ)] em torno da interface de solda. Tipicamente, o pelo menos um elemento de proteção (15) pode compreender aço resistente ao desgaste e à abrasão, aço endurecido ou aço endurecido temperado. O aço pode possuir uma dureza de Brinell de pelo menos 500, preferivelmente uma dureza de Brinell de 525 – 575 ou 25 mais. Em concordância com uma concretização da caçamba, o pelo menos um componente de desgaste compreende placa de desgaste de Hardox.
[0081] Opcionalmente, em uma concretização como é mostrada na Figura 2b, o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma parte protuberante (16) com uma altura (h') adjacente para a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) na proximidade da borda de corte frontal (8), a porção de crista (11R) da pelo menos uma seção de quilha invertida (11) possui uma altura (h) (Figura 4a) adjacente para a parte protuberante (16) do elemento de proteção (15), e em que (h') (h).
[0082] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma extremidade afunilada na proximidade da borda de corte frontal (8). A extremidade afunilada pode aperfeiçoar as características de fluxo de material para ou para o exterior da caçamba quando a caçamba está em utilização.
[0083] Opcionalmente, em uma concretização como é mostrada na Figura 2b, o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma forma substancialmente triangular com um vértice na direção em direção da borda de corte frontal (8). O elemento de proteção formado substancialmente triangular protege a interface de solda entre a seção de quilha invertida e o piso de caçamba, e/ou a zona afetada por calor (HAZ) em torno da interface de solda. Adicionalmente, a forma substancialmente triangular pode aperfeiçoar as características de fluxo de material para ou para o exterior da caçamba quando a caçamba está em utilização.
[0084] Em uma concretização como é mostrada na Figura 5, o pelo menos um elemento de proteção (15) é atado para o piso de caçamba (7) por pelo menos uma interface de solda entre o pelo menos um elemento de proteção (15) e o piso de caçamba (7).
[0085] Em uma concretização como é mostrada na Figura 6, o pelo menos um elemento de proteção (15) é destacavelmente atado para o piso de caçamba (7) por pelo menos um recurso de fixação (aperto) mecânico (22). O pelo menos um recurso de fixação mecânico (22) pode ser um parafuso e/ou uma rosca e/ou um rebite e/ou um mecanismo de tranca rápida e/ou um mecanismo de liberação rápida. Isto pode facilitar redução de custos de fabricação da caçamba (1) e substituição de elementos de proteção.
[0086] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção (15) é pelo menos destacavelmente atado para a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) (Figura 5 e Figura 6). Por consequência, o pelo menos um elemento de proteção (15) pode proporcionar um recurso de fixação (aperto) extra conectando a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) com o piso de caçamba (7).
[0087] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção (15) se estende a partir da proximidade da borda de corte frontal (8) e sobre (ao longo de) pelo menos uma porção da pelo menos uma interface de solda entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7) (Figura 5 e Figura 6).
[0088] Opcionalmente, o pelo menos um elemento de proteção (15) consiste de uma peça única de material. Isto aperfeiçoa resistência do elemento de proteção (15), em conseqüência disso, resultando em risco reduzido de rachaduras quando a caçamba (1) está em utilização.
Claims (16)
1. Uma caçamba (1) para uma máquina de terraplenagem ou de manipulação de materiais, compreendendo, uma porção de topo (2); uma primeira (5) e uma segunda (6) parede lateral; um piso de caçamba (7) se estendendo a partir de uma borda de corte dianteira (8) até a porção de topo (2); em que: a borda de corte dianteira (8), a primeira e segunda paredes laterais (5, 6) e a porção de topo (2) formam uma abertura de caçamba (9), vista a partir de uma vista frontal da caçamba (1); o piso de caçamba (7) possui um interior voltando-se em direção da abertura de caçamba (9) e um exterior voltando-se para fora a partir da abertura de caçamba (9); caracterizada pelo fato de que: o piso de caçamba (7) compreende uma primeira (3) e uma segunda (4) seção de trilho, em que cada uma das seções de trilho (3, 4) compreende pelo menos um componente de desgaste destacável (10) conectado para o piso de caçamba (7); o piso de caçamba (7) adicionalmente compreende pelo menos uma seção de quilha invertida (11) com uma porção de cuba (11T) sobre o exterior do piso de caçamba (7) e uma porção de crista (11R) sobre o interior do piso de caçamba (7).
2. A caçamba (1) de acordo com a reivindicação 1, em que cada uma das seções de trilho (3, 4) se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba (7) em uma direção a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2).
3. A caçamba (1) de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o pelo menos um componente de desgaste destacável (10) é adicionalmente conectado para uma parede lateral de caçamba (5, 6) de maneira tal a formar uma primeira (13) e uma segunda (14) borda de canto de caçamba substituível.
4. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o pelo menos um componente de desgaste destacável (10) é atado para o piso de caçamba (7) e/ou uma parede lateral de caçamba (5, 6) por pelo menos um recurso de fixação mecânico (12).
5. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que pelo menos uma das seções de trilho (3, 4) exibe uma largura substancialmente uniforme (W”), como vista na direção de largura (W') do piso de caçamba (7), ao longo de sua extensão.
6. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que cada uma das seções de trilho (3, 4) compreende uma pluralidade de, preferivelmente 6 até 10, mais preferivelmente 8, componentes de desgaste destacáveis (10).
7. A caçamba (1) de acordo com a reivindicação 6, em que existe um espaço (17) entre pelo menos um par de componentes de desgaste destacáveis adjacentes (10), preferivelmente um espaço (17) entre cada par de componentes de desgaste destacáveis adjacentes (10).
8. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que pelo menos dois componentes de desgaste destacáveis (10) são uniformes e intercambiáveis.
9. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é proporcionada dentre a primeira (3) e segunda (4) seções de trilho, como vista em uma direção de largura (W') do piso de caçamba (7).
10. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) se estende ao longo de pelo menos uma parte do piso de caçamba (7) em uma direção a partir da borda de corte frontal (8) até a porção de topo (2).
11. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) consiste de uma peça única de material de chapa; ou pelo menos duas peças de material de chapa que são atadas uma para a outra, preferivelmente por pelo menos uma interface de solda () entre as pelo menos duas peças de material de chapa.
12. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é proporcionada como uma parte integral do piso de caçamba (7), e a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) é atada para o piso de caçamba (7), preferivelmente por pelo menos uma interface de solda () entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7).
13. A caçamba (1) de acordo com a reivindicação 12, em que o piso de caçamba (7) compreende pelo menos um elemento de proteção (15) para proteção de pelo menos uma parte da pelo menos uma interface de solda () entre a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) e o piso de caçamba (7), o pelo menos um elemento de proteção (15) que é montado sobre o interior do piso de caçamba (7) na proximidade da borda de corte frontal (8).
14. A caçamba (1) de acordo com a reivindicação 13, em que o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma parte protuberante (16) com uma altura (h') adjacente para a pelo menos uma seção de quilha invertida (11) na proximidade da borda de corte frontal (8), a porção de crista (11R) da pelo menos uma seção de quilha invertida (11) possuindo uma altura (h) adjacente para a parte protuberante (16) do elemento de proteção (15), e em que (h') (h).
15. A caçamba (1) de acordo com as reivindicações 13 ou 14, em que o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma extremidade afunilada na proximidade da borda de corte frontal (8), e preferivelmente o pelo menos um elemento de proteção (15) possui uma forma substancialmente triangular com um vértice na direção em direção da borda de corte frontal (8).
16. A caçamba (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a seção de quilha invertida (11) é feita de chapa de metal, tal como por uma peça única de chapa de metal ou por mais do que uma peça de partes de folha de metal atadas, peça única de folha de metal ou partes de folha de metal atadas que possui/possuem duas superfícies principais opostas, por intermédio do que uma das superfícies principais forma a porção de cuba (11T)
sobre o exterior e a outra uma das superfícies principais forma a porção de crista (11R) sobre o interior.
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