BR122019002632B1

BR122019002632B1 - Produto de escavação para equipamento de terraplenagem

Info

Publication number: BR122019002632B1
Application number: BR122019002632-7A
Authority: BR
Inventors: Christopher M. Carpenter; Karsten D. Zuendel; Steven D. Hyde; Javier Lander; Jason W. Betournay
Original assignee: Esco Group Llc
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2023-05-16
Also published as: AU2018201630A1; AU2018201631B2; AU2020264339A1; AU2018201628B2; KR20190028573A; JP2019112931A; JP6748651B2; US20180298588A1; AU2018201632A1; BR122020024175B1; JP2020125680A; AU2016219013A1; US12104359B2; AU2020264339B2; CA2976372A1; AU2016219005A1; AU2018201633C1; CL2019002017A1; CL2021000995A1; AU2022204364A1

Abstract

PRODUTO DE ESCAVAÇÃO PARA EQUIPAMENTO DE TERRAPLENAGEM. A presente invenção refere-se a um produto para identificação e monitoramento de uma característica que inclui ID de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho de produtos de escavação utilizados em vários tipos de equipamentos de terraplenagem.

Description

PEDIDOS DE DEPÓSITO RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica a o benefício de prioridade do pedido de patente provisório US N° 62/116.216, depositado em 13 de fevereiro de 2015 e intitulado "Wear Part Monitoring", do pedido de patente provisório US N° 62/151.124, depositado em 22 de abril de 2015 e intitulado "Wear Part Monitoring", do pedido de patente provisório US N° 62/175.109, depositado em 12 de junho de 2015 e intitulado "Wear Part Monitoring", do pedido de patente provisório US N° 62/198.552, depositado em 29 de julho de 2015 e intitulado "Wear Part Monitoring", e do pedido de patente provisório US N° 62/234.463, depositado em 29 setembro de 2015 e intitulado "Monitoring for Earth Working Equipment", cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a um dispositivo e a um sis tema para identificação e monitoramento de características como identificação de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho de escavação como ferramentas de escavação, placas de desgaste, caçambas, bandejas de caminhão e similares, usados em vários tipos de equipamento de terraplenagem.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Em atividades de terraplenagem (por exemplo, mineração, construção e dragagem), produtos de escavação são comumente fornecidos em todos os tipos de equipamento de terraplenagem (por exemplo, dragas, pás de cabo, pás de face, escavadoras hidráulicas, caçambas, lâminas, escarificadores, cabeças de corte de draga, etc.) para proteger o equipamento subjacente contra o desgaste indevido e, em alguns casos, também realizar outras funções, como a dissolução do solo à frente da borda de escavação. Produtos de escavação incluem, por exemplo, caçambas que são montadas em máquinas de escavação, rebordos que são afixados a caçambas, e dentes e invólucros que são presos aos rebordos.

[004] Durante o uso, produtos de escavação para equipamento de terraplenagem podem encontrar cargas pesadas e condições altamente abrasivas, o que leva a desgaste ou danos aos produtos, menos vida útil restante dos produtos, e eficiência reduzida para o equipamento de terraplenagem. Além disso, um produto de escavação irá encontrar ocasionalmente um material que é mais duro do que o material circundante que é minerado (por exemplo, uma rocha), submetendo o produto a um impacto e/ou carga mais alta que podem levar à deformação, rachadura e/ou uma taxa de desgaste mais alta do produto do que seria de outro modo esperada. O aumento na taxa de desgaste e/ou o dano causado ao produto de escavação pode reduzir a vida útil eficaz do produto. Se os produtos não são substituídos no momento adequado, um produto pode se desgastar além da vida útil esperada e/ou se romper ou se tornar inesperadamente separado, o que pode resultar em menor eficiência de escavação no equipamento, e pode expor outros componentes do equipamento de escavação, levando outros componentes a sofrer desgaste desnecessário.

[005] As condições de carga pesada e abrasivas podem fazer com que os produtos de escavação sejam desengatados e separados do equipamento de terraplenagem. Os operadores de equipamento de terraplenagem nem sempre são capazes de ver quando um produto de escavação se tornou separado. Um produto de escavação separado pode causar danos ao equipamento de processamento a jusante. Por exemplo, se um produto de escavação separado é alimentado a um triturador, o produto pode ser ejetado e causar um risco aos trabalhadores, ou pode ficar emperrado e causar tempo de inatividade de triturador dispendioso. Um triturador emperrado exige o desligamento da máquina e precisa que um operador desloque a peça, o que às vezes pode ser um processo difícil, demorado e/ou perigoso. Além disso, continuar a operar o equipamento de escavação com os produtos de escavação ausentes pode diminuir a produtividade global, e pode fazer com que a base por meio da qual o produto foi preso sofra desgaste desnecessário.

[006] Existem sistemas que foram usados para monitorar peças de desgaste, em um esforço para se determinar quando uma peça de desgaste precisa de substituição e/ou foi perdida, com diferentes graus de sucesso. Por exemplo, o sistema de Monitoramento de Desgaste de Dente e o sistema de Detecção de Dente Ausente vendidos pela Motion Metrics usa uma câmera óptica montada sobre a haste do equipamento de escavação, de modo a determinar a quantidade de desgaste nas peças de desgaste e quando as peças de desgaste são perdidas. Da mesma forma, a patente US N° 8.411.930 revela um sistema que depende de uma câmera de vídeo montada na haste de uma máquina de escavação para detectar membros de desgaste danificados ou ausentes.

[007] Na patente US N° 6.870.485, uma chave acionada por mola é fornecida entre componentes de peça de desgaste, de modo que quando os componentes se separarem, uma chave elétrica ativa um transmissor de rádio que alerta o operador que uma peça de desgaste foi separada. Na patente US N° 5.743.031, um atuador é fixado entre o dente e o nariz, o qual, em um exemplo, atua um tubo de fumaça para fornecer um sinal visual de que o dente caiu.

[008] O pedido de patente US N° 2014/0311762 revela um sen sor dentro da cavidade de montagem da peça de desgaste para medir o nível de desgaste na peça. O sensor comunica os dados detectados por meio de comunicação sem fio a um processador para determinar o nível de desgaste. O ajuste do sensor na extremidade interna da cavidade protege o sensor contra desgaste e danos, e permite que o mesmo meça a extremidade desgastável da peça. De modo similar, o pedido PCT N° WO 2012/0122587 revela um sistema para monitorar desgaste em um forro ou outro produto de escavação através da instalação de um sensor através da espessura da peça, e conexão da extremidade remota do sensor a um processador para determinar o nível de desgaste. A extremidade remota pode se conectar ao processador através de um cabo ou uma conexão sem fio.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção refere-se a dispositivos e sistemas pa ra monitorar produtos de escavação para equipamento de terraplena- gem. O sistema pode ser usado para monitorar características como identificação de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho de produtos de escavação usados em equipamento de terraplenagem em mineração, construção e outros ambientes de terraplenagem.

[0010] Em um aspecto da invenção, o sistema pode incluir pelo menos um dispositivo de monitoramento associado a um produto de escavação, pelo menos um dispositivo remoto para cooperar com o dispositivo de monitoramento, e uma lógica programável para processar informações comunicadas entre os dispositivos. A lógica programável usa as informações para determinar características, incluindo, por exemplo, identificação de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho do produto de escavação fixado ao equipamento de terra- plenagem.

[0011] Em outro aspecto da invenção, os produtos de escavação para equipamento de terraplenagem são dotados de um ou mais dis- positivos de monitoramento adjacentes a uma porção externa do produto de escavação, para limitar o bloqueio de sinal e aumentar a confiabilidade do sistema. Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento inclui um sensor, um dispositivo de comunicação sem fio, e uma bateria contida no interior de uma reentrância aberta para o exterior de um produto de escavação e fora da cavidade de montagem interna, ou outro lado interno do produto de escavação. Ao contrário do conhecimento convencional, um dispositivo de monitoramento situado fora da cavidade ou superfície interna dos produtos de escavação pode sobreviver em ambientes de terraplenagem, como escavação, e pode fornecer maior intensidade de sinal e confiabilidade do sistema.

[0012] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento é preso a um ou mais elementos usados para acoplar, proteger ou, de outro modo, melhorar e/ou permitir conjuntos de escavação. Por exemplo, o dispositivo de monitoramento pode ser preso a uma trava que prende um produto de escavação a uma base para equipamento de terraplenagem. De modo similar, tal posicionamento está, fora da cavidade ou outra superfície interna do produto, para maior intensidade de sinal e confiabilidade do sistema. Adicionalmente, o posicionamento do sistema de monitoramento na ou sobre a trava tende a proporcionar um nível de proteção contra danos prematuros, e permite a detecção de perda do produto. O uso de um dispositivo de monito-ramento associado à trava também pode detectar eventos e/ou movimento relativo entre o produto e a base, em modos diferentes de dispositivos de monitoramento ou no produto de escavação como, por exemplo, verificação de instalação da trava apropriada.

[0013] Em uma modalidade da invenção, uma trava para fixar pro duto de escavação a uma base para equipamento de terraplenagem tem pelo menos uma reentrância para receber um dispositivo de monitoramento. Em um exemplo, uma ou mais reentrâncias podem, tam- bém, ser formadas na porção de broca e/ou porção de montagem de um ponto. Em outro exemplo, a reentrância pode estar em uma trava engatável por uma ferramenta para ajustar a trava para a instalação e remoção do produto a partir da base.

[0014] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento pode estar situado em uma estrutura fora das superfícies de desgaste primárias do produto de escavação. Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento pode estar situado em um olhal de levantamento para o produto de escavação.

[0015] Em outro aspecto da invenção, um ou mais dispositivos de monitoramento podem estar dispostos em relação a uma ou mais superfícies do produto de escavação submetido a desgaste, de modo que o dispositivo (ou dispositivos) de monitoramento possa medir vários locais sobre o produto e/ou vários tipos de dados (como desgaste, impacto, etc.) experimentados durante a escavação.

[0016] Em outro aspecto da invenção, os produtos de escavação são dotados de dispositivos de monitoramento removíveis. O uso de uma disposição de montagem temporária permite, por exemplo, que o mesmo dispositivo de monitoramento seja utilizado com diferentes produtos de escavação, dispositivos de monitoramento diferentes com diferentes sensores a serem utilizados coletiva ou independentemente no mesmo produto de escavação, substituição de dispositivos de monitoramento danificados ou quebrados, e/ou substituição de dispositivos de monitoramento com baterias com pouca ou nenhuma carga. Em uma modalidade, um sensor pode ser preso a um corpo que é fixado mecanicamente ao produto, para uma instalação e remoção fácil e rápida. Como um exemplo, um sensor pode ser retido em um olhal de levantamento fixado mecanicamente para um produto de escavação. Como outro exemplo, o sensor pode ser preso ao tampão resiliente encaixado na reentrância.

[0017] Em outro aspecto da invenção, cada produto de escavação em uma borda de escavação inclui pelo menos um dispositivo de mo-nitoramento. Os dispositivos de monitoramento são detectados entre si e/ou por um dispositivo remoto, para determinar se eles estão em posições relativas estabelecidas para o equipamento ao qual estão presos. A perda de um membro é detectada quando um dispositivo de monitoramento desvia além de uma determinada faixa de sua posição ou orientação determinada.

[0018] Em outro aspecto da invenção, um produto é dotado de um dispositivo de monitoramento que se comunica por meio de comunicação sem fio, com o uso de qualquer um dentre uma variedade de protocolos de radiofrequência. O protocolo específico pode depender da aplicação e/ou ambiente específico. Um dispositivo de radiofrequência, de acordo com a presente invenção, pode transmitir características como ID de peça, presença, condição, uso e/ou o desempenho do produto de escavação.

[0019] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento é preso a um produto de escavação para monitorar características como ID de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho do produto de escavação. Como exemplos, o pelo menos um dispositivo de monitoramento pode incluir um ou mais sensores de um grupo que consiste em módulos habilitados por radiofrequência, sensores de orientação, sensores de temperatura, acelerômetros, sensores de proximidade, sensores de força e sensores de posição.

[0020] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento preso ao produto de escavação é usado para detectar sua presença em um corpo de material (como na carga de um caminhão de transporte, pilha de lixo, etc.). Esse recurso pode melhorar a capacidade de localizar um produto de escavação perdido, e reduzir o risco de danificar ou emperrar o equipamento de processamento a jusante (por exemplo, um triturador).

[0021] Em outro aspecto da invenção, os dispositivos remotos po dem ser fornecidos em outro equipamento relacionado ao equipamento de terraplenagem monitorado. Em uma modalidade, um dispositivo remoto pode ser fornecido na borda lateral superior de uma tremonha trituradora, uma borda lateral de um caminhão de transporte, e similares, para detectar características como presença dos produtos de escavação na caçamba, rastrear o número de cargas para encher a bandeja do caminhão, monitorar a velocidade de ciclos de escavação, etc. Em outra modalidade, um dispositivo remoto pode ser fornecido em um caminhão, dispositivo portátil, outro equipamento autônomo, etc.

[0022] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo remoto pode fornecer um alerta para um operador (por exemplo, de uma máquina de escavação ou caminhão de transporte), supervisor remoto, etc., para indicar pelo menos uma das características monitoradas, por exemplo, a perda de um produto de escavação a partir de uma caçamba, a presença de um produto de escavação na carga de caminhão de transporte, um produto de escavação que se aproxima da condição completamente desgastada, um produto de escavação que excede cargas de impacto alvo durante o uso, etc.

[0023] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento pode fornecer avaliação em tempo real das características de uma operação. Por exemplo, o dispositivo de monitoramento pode monitorar a carga reunida em uma caçamba e na bandeja do caminhão, que é carregada para fornecer informações ao operador sobre o preenchimento mais eficiente da bandeja do caminhão.

[0024] Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de monito ramento pode ser usado para a captura de dados, que podem ser usados para mapear o local de mineração ou local de terraplenagem para estimar as características dos produtos e escavação no equipa- mento de terraplenagem utilizado no local. Por exemplo, os dados coletados poderiam ser utilizados para gerar mapeamento do tipo contorno das taxas de desgaste para produtos de escavação, para determinar melhor tais aspectos como cronogramas de substituição de produto, custos, etc. Os dados podem ser usados para mapear outras características ou processar os dados locais de outros modos além de mapeamento, para gerar informações similares.

[0025] Os vários aspectos e modalidades da invenção observados acima podem ser usados independentemente uns dos outros, ou de maneira coletiva com todos ou alguns dos diferentes aspectos da invenção. Os aspectos observados são observações em resumo exem- plificadoras de determinadas ideias dos vários conceitos da invenção, e não se destinam a ser exaustivos ou essenciais. Para obter um melhor entendimento das vantagens e recursos da invenção, referência pode ser feita à descrição a seguir e às Figuras anexas, que descrevem e ilustram várias configurações e conceitos relacionados à invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A Figura 1 é uma vista lateral de uma escavadeira de mine ração.

[0027] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma caçamba de enxada.

[0028] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um rebordo de uma caçamba com dentes e invólucros.

[0029] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um dos conjuntos de dentes mostrados na Figura 3.

[0030] A Figura 5 é uma vista em perspectiva explodida do conjun to de dentes mostrado na Figura 4.

[0031] A Figura 5A é uma vista em seção transversal da ponta, tomada ao longo da linha 5A-5A da Figura 5.

[0032] A Figura 6 é uma vista em perspectiva explodida de outro conjunto de dentes exemplificador.

[0033] A Figura 7A é uma vista lateral do conjunto de dentes mon tado sobre um rebordo.

[0034] A Figura 7B é uma vista em seção transversal parcial au mentada que ilustra um dispositivo de monitoramento instalado no dente mostrado na Figura 7A.

[0035] A Figura 8 é uma vista lateral de uma primeira caçamba com um dispositivo remoto.

[0036] A Figura 9 é uma vista lateral de uma segunda caçamba com um dispositivo remoto.

[0037] A Figura 10 é uma vista lateral de um veículo com um dis positivo remoto.

[0038] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma caçamba e de um dispositivo remoto portátil.

[0039] A Figura 12 é uma vista lateral de uma escavadeira de mi neração ilustrando várias trajetórias de sinal.

[0040] A Figura 13A é uma vista lateral de uma caçamba de um carregador e de um dispositivo autônomo para captar um sinal de um sensor.

[0041] A Figura 13B é uma vista lateral de uma caçamba de um carregador frontal e de uma porção de um receptáculo de material.

[0042] A Figura 14A é uma vista esquemática ilustrando um dispo sitivo de monitoramento exemplificador.

[0043] A Figura 14B é uma vista em recorte de um dispositivo de monitoramento exemplificador.

[0044] A Figura 15 é uma vista esquemática ilustrando outro dis positivo de monitoramento exemplificador.

[0045] A Figura 16 é uma vista em perspectiva de um componente de pino de uma trava com um dispositivo de monitoramento.

[0046] A Figura 17 é uma vista em perspectiva explodida do com ponente de pino.

[0047] A Figura 18 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha 18-18 na Figura 16.

[0048] A Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma trava alter nativa.

[0049] A Figura 20 é uma vista lateral da trava alternativa com um dispositivo de monitoramento.

[0050] A Figura 21 é uma vista superior de um tampão de sólidos finos com um dispositivo de monitoramento.

[0051] A Figura 22 é uma vista em perspectiva superior do tampão de sólidos finos mostrado na Figura 21.

[0052] A Figura 23 é uma vista em perspectiva inferior do tampão de sólidos finos mostrado na Figura 21.

[0053] A Figura 24 é uma vista lateral do tampão de sólidos finos mostrado na Figura 21.

[0054] A Figura 25 é uma vista em corte do tampão de sólidos fi nos tomada ao longo da linha 25-25 na Figura 21.

[0055] A Figura 26 é uma vista em corte de um tampão de manu seio.

[0056] A Figura 27 é uma vista em corte de um invólucro com o tampão de manuseio da Figura 26.

[0057] A Figura 28 é uma vista em corte de um olhal de levanta mento com um dispositivo de monitoramento de desgaste.

[0058] A Figura 29 é uma vista em corte de outro olhal de levan tamento com um dispositivo de monitoramento.

[0059] A Figura 30 é uma vista de topo de uma ponta com o olhal de levantamento da Figura 28.

[0060] A Figura 31 é uma vista de topo de uma ponta e de um adaptador com olhais de levantamento da Figura 28 afixados.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0061] A presente invenção refere-se a produtos e sistemas de monitoramento para monitorar características como identificação de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho de produtos de escavação para uso em equipamento de terraplenagem. Como exemplos, o sistema pode ser usado para monitorar produtos de escavação presos a escavadoras, carregadores, máquinas de draga, pás de cabo, pás de face, escavadoras hidráulicas, cortadores de draga, caçambas, rebordos, lâminas, escarificadores, tambores de cisalhamento, mineiros contínuos, etc. Exemplos de tais produtos de escavação incluem caçambas, rebordos, lâminas, pontos, adaptadores, adaptadores intermediários, invólucros, canais, picaretas, placa de desgaste, bandejas de caminhão, etc. O sistema pode identificar e/ou monitorar carac-terísticas, incluindo, por exemplo, o ID de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho de um ou mais produtos de escavação no equipamento de terraplenagem.

[0062] Os termos relativos como dianteiro, traseiro, topo, fundo e similares são usados para conveniência de discussão. Os termos frontal ou dianteiro, de modo geral, são usados para indicar a direção usual de deslocamento do produto de engate ao solo em relação ao material de terra durante o uso (por exemplo, durante a escavação), e superior ou topo são geralmente utilizados como uma referência para a superfície sobre a qual o material geralmente passa quando, por exemplo, ele é coletado para dentro da caçamba. No entanto, é reconhecido que na operação de vários equipamentos de terraplenagem, os produtos de escavação podem ser orientados de várias maneiras e se movem em todos os tipos de direções durante o uso.

[0063] Para facilidade de discussão, este pedido discute de modo geral o monitoramento de um produto de escavação em uma base presa a uma caçamba de escavação e, em particular, o monitoramento de um tipo de dente de escavação. Entretanto, a invenção poderia ser usada para identificar ou monitorar outros tipos de dentes, outros tipos de produtos de escavação, e produtos em vários tipos equipamento de terraplenagem. Apenas como exemplos, o sistema de monitoramento pode monitorar um ponto em um adaptador, um ponto em um adaptador intermediário, um adaptador intermediário em um adaptador ou ponta fundida integral, um invólucro sobre um rebordo ou base, um rebordo em uma caçamba, um canal de desgaste em uma caçamba, blocos de desgaste modular, uma lâmina em uma aiveca, uma caçamba em uma haste, dentes em um cabeçote cortador de draga, picaretas em um tambor de cisalhamento, uma placa de desgaste em uma caçamba, forros em uma calha de escoamento ou bandeja de caminhão, uma bandeja de caminhão em um caminhão de transporte, e similares. Os produtos de escavação podem ser fixados a vários outros produtos de escavação, e podem ser fixados com o uso de acessórios mecânicos, inclusive travas e similares, ou podem ser soldados, aderidos ou, de outro modo, presos no lugar.

[0064] Como um exemplo, uma escavadeira de mineração 1 é equipada com uma caçamba 3 para coletar material de terra durante a escavação (Figura 1). A caçamba 3 inclui uma estrutura ou carcaça 4 que define uma cavidade 16 para coletar material durante a operação de escavação (Figura 2). A carcaça 4 inclui uma parede de topo 6 que tem suportes de fixação 8 para fixar a caçamba 3 à escavadora 1, uma parede de fundo 10 oposta à parede de topo 6, uma parede posterior 12 e um par de paredes laterais opostas 14. Várias configurações de caçambas são conhecidas, e existem variações na geometria da caçamba para caçambas de escavação e, certamente, outras máquinas de escavação. Por exemplo, a caçamba pode não ter uma parede de topo como em uma caçamba de draga, a parede de fundo pode ser articulada como em uma caçamba colhedora, ou uma porção das pa redes laterais pode ser articulada como em uma pá de face. A geometria específica da caçamba não se destina a ser limitante, uma vez que o presente sistema pode ser usado com vários tipos de caçambas e vários tipos de produtos de escavação usados em caçambas ou outro equipamento de terraplenagem.

[0065] Nesta modalidade, a caçamba 3 tem uma borda de escava ção 5 (Figuras de 2 a 3, 5 e 7). A borda de escavação é aquela porção do equipamento que leva ao contato com o solo e em uma caçamba escavadora é, em geral, formada por um rebordo. As paredes laterais 14 de uma caçamba 3 comumente formam também uma porção da borda de escavação e, às vezes, incluem peças de desgaste. Dentes e/ou invólucros são frequentemente presos à borda de escavação para proteger a borda e romper o solo à frente da caçamba 3. Vários conjuntos de dentes 7 e invólucros 9, como aqueles revelados na patente US N° 9.222.243, que está aqui incorporada na íntegra, a título de referência, podem ser fixados ao rebordo 5 da caçamba 3. O dente ilustrado 7, fornecido apenas como um exemplo, inclui um adaptador 11 soldado ao rebordo 5, um adaptador intermediário 13 montado no adaptador 11, e um ponto (também chamado de uma ponta) 15 montado no adaptador intermediário 13 (Figuras de 1 a 5 e 7). O ponto 15 inclui uma cavidade de abertura traseira 18 em uma porção de montagem para receber o nariz 17, e uma extremidade frontal ou porção de broca 19 para penetrar no solo (Figura 5). As travas (também chamadas de retentores) 21 são usadas para prender o ponto 15 ao adaptador intermediário 13, e o adaptador intermediário 13 a um nariz 23 do adaptador 11. Nesta modalidade, as travas 21 são todas iguais, mas não precisam ser. Outras disposições de dentes são possíveis (consulte, por exemplo, a Figura 6).

[0066] Quando um produto de escavação se torna inesperada mente separado da base ou o produto de escavação atinge uma con- dição de desgaste recomendada mínima (por exemplo, o produto de escavação é considerado totalmente desgastado), o produto de escavação é substituído, de modo que a produção não diminui, e a base, por meio da qual o produto de escavação é fixado, não sofre desgaste desnecessário.

[0067] Em uma modalidade, um dispositivo de monitoramento 25 é fornecido para monitorar um produto de escavação (neste caso, a ponta 15 no adaptador intermediário 13) montado em uma caçamba (Figuras de 2 a 5). Uma pluralidade de dispositivos de monitoramento 25 pode ser fornecida em um único produto 15 para monitorar o desgaste (ou outra característica) em superfícies diferentes, ou em porções diferentes da mesma superfície, ou para monitorar características diferentes do uso (por exemplo, desgaste, impacto, deformação, etc.). Adicionalmente, uma pluralidade de dispositivos de monitoramento 25 pode ser fornecida para monitorar múltiplos produtos de escavação (pontos, adaptadores intermediários, etc.) conectados à caçamba.

[0068] O dispositivo de monitoramento 25 pode incluir, de modo geral: um ou mais dispositivos ou sensores eletrônicos 35 para identificar características como ID de peça, presença, condição, uso e/ou o desempenho do produto de escavação; um dispositivo de comunicação 36 (por exemplo, um transmissor e/ou receptor) para comunicar informações ao e/ou a partir do dispositivo de monitoramento e ao ou a partir de um dispositivo remoto 38 (discutido abaixo); e uma bateria 37. Esses podem ser componentes diferentes que trabalham em conjunto, ou os mesmos podem ser combinados (por exemplo, com o sensor 35 e o dispositivo de transmissão 36 sendo o mesmo componente). Os dispositivos de monitoramento 25 também podem ter outras construções. Por exemplo, os dispositivos de monitoramento podem incluir vários sensores para redundância ou detecção de outras características (por exemplo, eventos de alto impacto, ciclos de escavação, etc.), um receptor para receber informações de um dispositivo remoto, meios de armazenamento para conter dados (por exemplo, o ID de peça), um dispositivo de GPS e/ou um microprocessador para processar dados ou outras informações. Um dispositivo de monitoramento 25 pode, também, ser um sistema passivo sem um transmissor ou uma bateria.

[0069] Os dispositivos de monitoramento 25 podem se comunicar com um dispositivo remoto 38, que simplesmente significa um dispositivo remoto do dispositivo de monitoramento de 25. O dispositivo remoto 38 pode ser preso a uma porção diferente do produto de escavação que é monitorado. Por exemplo, quando o produto de escavação é uma caçamba 3, o dispositivo de monitoramento 25 pode estar em uma porção de escavação de uma parede lateral 14, e o dispositivo remoto 38 poderia estar na parede de topo 6 da caçamba 3. O dispositivo remoto 38 pode ser indiretamente conectado ao produto de escavação monitorado. Por exemplo, o dispositivo de monitoramento 25 poderia ser retido em uma ponta 15, e o dispositivo remoto 38 poderia estar na caçamba 3 (Figuras de 8 a 9), na haste 2, no bastão 20, ou na cabine 24 da máquina de escavação 1. O dispositivo remoto 38 poderia, também, ser separadamente suportado, como em um caminhão de serviço (Figura 19), drone, dispositivo portátil 39 (Figura 11), estação, etc. (Figuras de 10 a 11). Um único dispositivo remoto 38 pode ser usado, ou uma coleção de dispositivos remotos 38 que trabalham em conjunto ou separadamente pode ser usada. Como exemplos, o dispositivo pode incluir um processador (PC, microprocessador, etc.), uma base de dados, um transmissor, um receptor, etc. O dispositivo de controle 38 pode se comunicar com sensores adicionais no produto de escavação, outros produtos de escavação, vários produtos de escavação, equipamento de terraplenagem 1 e/ou com uma base de dados ou computador. O dispositivo remoto 38, por exemplo, pode ser um dispositivo sem fio ou um dispositivo com fio.

[0070] O dispositivo de monitoramento 25 e o dispositivo remoto 38 podem ser projetados para se comunicar um com o outro de formas diferentes, e nenhuma forma específica é necessária. Por exemplo, o dispositivo de monitoramento 25 pode ser projetado para transmitir apenas informações, e o dispositivo remoto 38 projetado de modo a apenas receber informações a partir do dispositivo de monitoramento 25. Em outros exemplos, o dispositivo de monitoramento 25 e o dispositivo remoto 38 poderiam ser projetados para se comunicar alternadamente um com o outro. A comunicação pode usar diversos protocolos de comunicação, por exemplo, sem limitação, comunicação contínua, acionada por evento, sob demanda, em lotes. Independentemente da forma ou o tempo de comunicação, as informações podem ser recebidas e processadas historicamente, ou como uma determinação em tempo real. Por exemplo, se o sinal está disponível apenas durante uma parte do ciclo de escavação, o dispositivo remoto ainda pode re-ceber informações de lote de todas as características detectadas quando o sinal não pode ser acessado.

[0071] O dispositivo remoto 38 e o dispositivo de monitoramento 25 podem, por si só, coletivamente e/ou com outros dispositivos e/ou aplicativos de software e similares (por exemplo, dados de uma base de dados 194 em, por exemplo, uma base de dados na nuvem, outros processadores, etc.) armazenar, processar e/ou comunicar dados relacionados a características como ID de peça, uso, condição, desempenho e/ou presença do produto de escavação no equipamento de terra- plenagem (Figura 12). Informações relacionadas ao ID de peça do produto de escavação podem incluir tais fatores como tipo de produto de escavação, número do produto, número do cliente, nome da marca, marca registrada, fabricante, lista de materiais, informações relacionadas ao uso do produto de escavação, o tempo que o produto de escavação entrou em serviço, quantos ciclos de escavação o produto de escavação experimentou, o tempo médio do ciclo de escavação, localização do produto de escavação na máquina, os eventos de impacto, etc. O ID de peça pode ser usado como um critério de busca para recuperar informações adicionais relacionadas ao produto de escavação específico. Os critérios de busca podem ser usados para consultar uma ou mais bases de dados e/ou estruturas de dados mais amplas. Informações relacionadas à condição do produto de escavação podem incluir informações como desgaste, deformação no produto de escavação, etc. Informações relacionadas ao desempenho podem incluir tais coisas como a taxa de escavação, a força necessária para penetrar no solo, toneladas movidas por cada incremento de desgaste, etc. Essas características também poderiam ser usadas em conjunto com infor-mações sobre a geologia da mina, fragmentação do material e/ou outras informações, por exemplo, determinar horários para escavação do material, cronogramas de substituição para produtos de escavação, etc. Os dispositivos 25 podem também ser usados para detectar a perda do produto de escavação (isto é, a presença do produto de escavação). Essas características monitoradas são fornecidas apenas como exemplos, e não se destinam a ser limitadoras. As informações podem ser compartilhadas, isto é, enviadas e recebidas a partir de várias outras máquinas que incluem uma lógica programável, outras redes, e usadas com vários aplicativos de software e rotinas.

[0072] Em uma modalidade, o produto de escavação 15 inclui uma superfície externa 40 com uma superfície de topo 42, uma superfície de fundo 44 e superfícies laterais 46 (Figuras de 5 a 7). A cavidade 18 é formada para se abrir na extremidade traseira do produto 15, para receber a base 13 para montar o produto no equipamento. Uma abertura de trava 48 é formada no produto para receber uma trava 21 que retém o produto na base 13 (Figura 5). Em uma modalidade, uma reentrância 50 é definida na superfície externa 40 do produto para rece- ber um dispositivo de monitoramento 25 (Figura 5A). Na modalidade ilustrada, um dispositivo de monitoramento é fornecido em uma reentrância 50C na porção de montagem da ponta 15, e em uma reentrância 50D em uma porção de trabalho ou porção de broca da ponta 15. O produto 15 pode incluir apenas uma ou mais de duas reentrâncias e dispositivos de monitoramento. Como discutido mais abaixo, em outras modalidades, uma reentrância 50 pode também, ou em vez disso, ser definida em um componente do conjunto, que pode estar situado adjacente à superfície externa 40. Os componentes com um dispositivo de monitoramento 25 podem incluir, mas podem não estar limitados a, travas 21, olhais de levantamento 22 e/ou tampões 75. O componente (ou componentes), por sua vez, pode estar situado em uma reentrância ou soquete adequado do conjunto. Em qualquer uma das modalidades, o dispositivo de monitoramento 25 é, de preferência, posicionado adjacente à superfície externa 40, fora da cavidade de montagem 18, para reduzir os efeitos de bloqueio de sinal das paredes de aço pesadas do produto de escavação (embora o dispositivo de monitoramento possa ser posicionado de modo diferente em relação ao produto de escavação). Na modalidade ilustrada, ambos os dispositivos de monitoramento 25 nas reentrâncias 50C, 50D se situam para fora da cavidade de montagem 18. Essa disposição possibilita que o sinal transmitido para ou pelo dispositivo de monitoramento 25 seja recebido de maneira mais fácil e confiável pelo dispositivo remoto 38 ou dispositivo de monitoramento 25, para fornecer um sinal recebido de maneira mais confiável ao sistema em comparação à instalação do dispositivo de monitoramento 25 no interior da peça, por exemplo, dentro da cavidade de montagem 18 do produto, como tem sido realizado em sistemas anteriores. Esse mesmo benefício poderia existir em um dispositivo de monitoramento que recebe sinais de um dispositivo remoto ou outros dispositivos de monitoramento. O dispositivo de moni- toramento 25 geralmente pode sobreviver aos rigores associados a uma operação de terraplenagem em uma reentrância mais rasa, e não precisa ser posicionado em uma porção mais interna do produto de escavação. De modo geral, os sistemas passados sofriam de baixa confiabilidade na detecção de perda e desgaste dos produtos de escavação, resultando em falsos alarmes e perda ou desgaste não detectados. A confiabilidade pode ser melhorada pela movimentação do dispositivo de monitoramento 25, ou pelo menos do dispositivo de comunicação (por exemplo, um transmissor e/ou receptor) do dispositivo de monitoramento 25 para mais próximo da superfície externa do produto de escavação (isto é, fora da superfície interna). Embora a reentrância 50 possa ser um orifício cego, ela não precisa ser. De modo geral, pelo menos o dispositivo de comunicação 36 (por exemplo, um transmissor) do dispositivo de monitoramento situa-se longe o suficiente do produto de escavação, para evitar que ele seja desgastado durante a vida útil esperada do produto de escavação. Dependendo do sensor 35, a porção de sensor do dispositivo de monitoramento pode estar abaixo do ponto de desgaste máximo, ou pode se estender para dentro da porção desgastável e ser desgastada durante o uso. Alternativamente, o dispositivo de monitoramento 25 pode estar posicionado totalmente dentro da porção desgastável, se ele se destinar a fornecer apenas monitoramento de uma porção da vida útil do produto de escavação.

[0073] O pedido de patente N° US 2014/0311762 revela um sen sor dentro da cavidade de montagem da peça de desgaste para medir o nível de desgaste na peça. Ajustar o sensor na extremidade interna da cavidade protege o sensor contra desgaste e danos. Entretanto, o sinal corre o risco de ser perdido e não ser corretamente transmitido ao processador devido a bloqueio pelo aço pesado do produto de escavação, o solo ao qual o produto de escavação se engata e/ou o vo lume, eletrônica, hidráulica, etc., do equipamento de terraplenagem. De modo similar, o pedido PCT N° WO 2012/0122587 revela um sistema para monitorar desgaste em um forro ou outro produto de escavação através da instalação de um sensor através da espessura da peça, e conexão da extremidade remota do sensor a um processador para determinar o nível de desgaste. A extremidade remota pode se conectar ao processador através de um cabo ou conexão sem fio. Entretanto, o uso de um cabo para conectar com fio o sensor ao processador não é viável em muitas operações de terraplenagem, e existem dificuldades similares na comunicação sem fio, ao se posicionar o transmissor dentro da peça de desgaste.

[0074] Em uma modalidade, o sensor 35 é uma escada de resistor desgastável 52 posicionada em uma reentrância 50 definida em uma superfície de fundo 44 da ponta 15 (Figuras 5A e 14A). À medida que a superfície 40A se desgasta, os resistores 52A são desconectados. Os resistores 52B abaixo de uma superfície não desgastada 40B permanecem no circuito 53. À medida que a escada de resistor 52 se desgasta, a resistência se altera, fornecendo uma indicação da quantidade ou grau de desgaste que o produto de escavação sofreu. Um transmissor 36 e uma bateria 37 são fornecidos na ou próximos à base 54 da reentrância 50, para enviar um sinal ao dispositivo remoto 38. Um dispositivo de processamento e/ou memória pode estar incluído. Uma unidade de microcontrole (MCU) 199 é ilustrada nessa modalidade exemplificadora. A MCU pode incluir opcionalmente um processador e um dispositivo de armazenamento, para processar e armazenar os dados do sensor e/ou outros dispositivos de dados no sistema de dados, de acordo com a revelação. A MCU pode incluir opcionalmente uma antena integrada. O dispositivo de monitoramento 25 pode fornecer dados coletados através do uso de vários mecanismos, e pode ser, por exemplo, um respondedor ativo ou um respondedor passivo. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser um comunicador de campo próximo (NFC). Outras variações são possíveis. Por exemplo, uma placa de circuito com uma série de circuitos com fio pode ser usada. Como outro exemplo, um par de placas de capacitor alongadas 56 poderia se estender ao longo dos lados da reentrância e se desgastar à medida que o produto de escavação se desgasta (Figura 15). Um dispositivo de medição 55 pode medir a capacitância, resistência, ou outros valores. Um capacitor cilíndrico que tem placas concêntricas pode também, ou em vez disso, ser usado. Uma pluralidade de capacitores distintos ou outros dispositivos podem também, ou em vez disso, ser usados. Outros tipos de sensores (por exemplo, ultrassônicos) podem ser usados para medir o grau de desgaste ou outras características desejadas do produto de escavação, ou seu uso. O dispositivo de monitoramento 25 também pode ser um sistema passivo, que é detectado pelos sinais transmitidos pelo dispositivo remoto.

[0075] A reentrância 50 pode ser preenchida com uma carga ou corpo 31 sob a forma de uma resina, um polímero ou outro material adequado, uma vez que o dispositivo de monitoramento 25 é instalado dentro da reentrância. A carga 31 pode ser um material dielétrico. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser preso por meios além do corpo (por exemplo, um adesivo, meios mecânicos, etc.), ou preso na reentrância pelo corpo 31. Em uma modalidade, o corpo 31 é um polímero selecionado a partir de um grupo que consiste em elastômeros, termoplásticos e termofixos. Em modalidades alternativas, a reentrância 50 pode ser preenchida com um material além de polímeros, ou pode não ser preenchida. Prender os dispositivos 25 em um polímero e/ou preencher a reentrância 50 com um polímero pode proteger adicionalmente o dispositivo 25 contra sólidos finos, vibração e impacto, à medida que o produto de escavação engata o material a ser escavado e/ou prende o dispositivo de monitoramento na reentrância.

[0076] O dispositivo de monitoramento 25 envia, por exemplo, de maneira contínua, intermitente, em batelada, ou sinal acionado por evento, por exemplo, a característica do produto de escavação 15. No exemplo ilustrado, o sinal é recebido por um receptor 60, que neste exemplo inclui uma antena do dispositivo remoto 38 montada sobre a haste 2 da escavadora 1 (Figura 12). Uma antena 60 pode ser fornecida em outras posições e montada em suportes diferentes (por exemplo, na caçamba 3, na cabine 24, etc.) no lugar da ou em adição à antena sobre a haste. Uma antena 60 na haste 2 é fornecida nessa modalidade para aperfeiçoar a confiabilidade de recepção do sinal a partir do dispositivo de monitoramento 38. A antena 60 na cabine 24 nesta modalidade é mostrada conectada por fio 197 a um processador 198 na cabine 24, mas poderia ter uma conexão diferente. Por exemplo, uma antena ou outro receptor pode ser montado na cabine, em um caminhão, em um dispositivo portátil 39, etc. A antena 60 pode ser acoplada a um transmissor sem fio, de modo que as informações recebidas a partir do dispositivo de monitoramento 25 e enviadas para o dispositivo remoto 38 na cabine possam ser fornecidas e/ou combina-das com dados de um dispositivo portátil 39, base de dados na nuvem 194, outras fontes de dados etc., para fornecer informações e análise úteis. Múltiplas antenas e/ou dispositivos remotos 38 poderiam ser usados para aumentar a confiabilidade da coleta do sinal, se desejado ou necessário para a operação específica. Por exemplo, um dispositivo remoto pode também estar situado sobre o bastão 20. O processador 198, ou outros elementos do sistema, podem ser acoplados de modo operacional a uma Unidade de Controle de Motor ECU 200. A ECU 200 pode fornecer ou receber informações a partir do processador 198 e/ou diretamente a partir do sensor (ou sensores) 35. A ECU 200 pode fornecer dados relacionados a, mas que não se limitam ao torque do motor, consumo de combustível, temperatura atmosférica, temperatura do motor, e similares. A ECU pode ser acoplada aos dados do sensor e/ou dados de outras fontes, e processados por um processador para fornecer várias saídas.

[0077] Esta modalidade fornece uma trajetória de sinal relativa mente desobstruída 62 ao dispositivo de monitoramento 25, para fornecer informações ao dispositivo remoto 38, isto é, através da antena 60 do dispositivo remoto 38. Todavia, outras variações são possíveis, que têm mais obstruções, períodos de tempo limitados nos quais os sinais podem ser recebidos, etc. Em casos onde os sinais podem ser recebidos somente em certos momentos, o dispositivo de monitoramento 25 e/ou o dispositivo remoto 38 podem transmitir somente durante certos períodos (por exemplo, quando a caçamba está orientada de um modo específico, quando um sinal de ativação é recebido, etc.), ou podem continuar a transmitir continuamente. Adicionalmente, múltiplos dispositivos remotos e/ou as antenas podem ser usados para receber informações a partir do dispositivo de monitoramento, continuamente ou durante períodos mais longos, mesmo se o sinal puder so-mente ser acessado pela antena na haste 2 durante determinados intervalos. Um dispositivo remoto pode receber um sinal de um dispositivo de monitoramento e transmitir o sinal para um segundo ou terceiro dispositivo remoto. Qualquer número de dispositivos remotos pode ser usado para transmitir os sinais, conforme necessário. O movimento da máquina de escavação 1, incluindo os componentes articulados dos mesmos e/ou outros veículos no local de trabalho, pode levar ao estabelecimento e restabelecimento das inter-relações dos sensores e dispositivos de comunicação. Desta forma, várias e numerosas trajetórias de comunicação podem ser estabelecidas, apesar do grande número de superfícies potencialmente blindadas no local de trabalho.

[0078] Em outra modalidade, um dispositivo de monitoramento 25 está situado em uma reentrância de uma superfície de fundo 44 de uma ponta 15, em uma caçamba 3 de um equipamento de terraplena- gem como um carregador de roda. Um dispositivo remoto 38 pode estar situado, por exemplo, em um pilar autônomo 64A (Figura 13A) ou uma borda de uma tremonha trituradora 64B (Figura 13B) (ou outro receptáculo) para captar um sinal a partir do dispositivo de monitoramento. A Figura 13B mostra a caçamba 3 tendo acabado de despejar uma carga de material dentro da tremonha 64B. Ao fazer isso, o produto 15 com um dispositivo de monitoramento 25 passa por cima do dispositivo remoto 38 na tremonha 64B em comunicação sem fio com o dispositivo remoto. O dispositivo remoto 38 no pilar 64A ou na tremo- nha 64B, ou similares, pode estar junto com, ou substituir, os um ou mais dispositivos remotos situados sobre o equipamento de terraple- nagem, caminhão de serviço, etc. Os dispositivos remotos 38 também podem estar em outros locais. Por exemplo, um dispositivo (ou dispositivos) remoto pode estar em um pilar, ou dispositivo de limite, através do qual caminhões de transporte passam para detectar quando um produto de engate separado está dentro do leito de produto transportado na bandeja caminhão. Como outro exemplo, um dispositivo remoto pode ser fornecido em uma bandeja de caminhão para monitorar quando a caçamba despeja uma carga na bandeja de caminhão (como revelado pela tremonha 64B). O dispositivo 25 pode fornecer também dados que são submetidos a processamento em tempo real, para auxiliar, por exemplo, no carregamento eficiente de uma bandeja de caminhão. Por exemplo, o sistema pode fornecer informações ao operador sobre a carga a ser coletada (por exemplo, metade de uma caçamba), para encher completamente o caminhão de transporte em espera. O dispositivo 25 pode funcionar em harmonia com outros dispositivos configurados de acordo com a revelação e/ou outros sensores à base de máquina, incluindo, mas não se limitando a, inclinômetros, sensores de pressão hidráulica, etc.

[0079] Desse modo, várias características (por exemplo, desgaste) podem ser monitoradas em uma pluralidade de maneiras, para otimizar a confiabilidade, embora múltiplos dispositivos remotos não sejam necessários. O fornecimento de uma bandeja de caminhão 64 com um dispositivo remoto 38 também pode permitir que outras características sejam monitoradas, como o tempo entre os ciclos de despejos, o número de despejos por carga de caminhão, a altura da caçamba acima da borda de bandeja de caminhão, etc. Outros sensores localizados, por exemplo, na superfície de topo 42 (ou outro componente do rebordo) podem medir outras características como tempo para despejar a carga, a velocidade na qual o material é despejado da caçamba, etc. Os sinais a partir desses sensores podem ser coletados por um dispo-sitivo remoto na máquina, na bandeja de caminhão, ou em outra parte.

[0080] Várias modalidades podem localizar um ou mais dispositi vos remotos 38 em pontos predeterminados da máquina de escavação 1 e/ou outros veículos e peças de equipamentos. Diversas modalidades podem fornecer dispositivos móveis e portáteis com dispositivos remotos. As modalidades podem fornecer sondagem eletrônica dos sensores e/ou dispositivos de comunicação para inventário dos dados coletados. Os dados podem ser combinados com dados previamente conhecidos e/ou dados coletados a partir de outros locais. Um ou mais dispositivos lógicos programáveis podem ser utilizados para manipular os dados em vários formatos utilizáveis por máquina e utilizáveis por seres humanos.

[0081] As reentrâncias 50 e dispositivos de monitoramento 25 po dem ser fornecidos de modo similar em outros tipos de produtos de escavação, como o rebordo 5 (Figura 7A). O dispositivo de monitoramento no rebordo pode, por exemplo, identificar desgaste (por exemplo, com um sensor ultrassônico), eventos de impacto, ciclos de escavação, etc. Outros implementos de escavação similares como lâminas, paredes laterais de caçamba, etc., podem, também, ser dotados de reentrâncias e dispositivos de monitoramento similares.

[0082] As Figuras 5B e 6 mostram um dispositivo de monitoramen to 25 que inclui um sensor 35 em uma reentrância ou cavidade 220 situada em um canto posterior superior do dente 15a. O dispositivo de monitoramento 25 pode estar posicionado em um orifício 220 definido ao longo da parede posterior 222 do dente (Figura 14B). Neste exemplo, o orifício 220 tem um canal aberto 228 na parede posterior 224 e se abre na superfície de topo 224 da cavidade de montagem. O canal 228 estando aberto de um lado fornece uma trajetória de sinal relativamente desobstruída para sinais enviados para ou pelo dispositivo de monitoramento e/ou antena 36. Nesta modalidade, o orifício é fechado ao longo de sua extremidade de topo, porém poderia ser aberto. O orifício é, de preferência, preenchido com uma resina ou outro material igual ao corpo 31. O dispositivo de monitoramento 25 pode incluir um sensor, como uma escada de resistor 52, ou circuito de múltiplos circuitos. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser posicionado no orifício 220 formado no dente 15a, como em uma operação de moldagem. O orifício ou concavidade pode ser formado também de outras maneiras, como por usinagem. A concavidade pode se estender da superfície de topo até a cavidade 18, mas isso não é necessário. Em outros casos, o dispositivo de monitoramento pode ser ajustado à forma sobre uma porção do dente ou outro produto de escavação.

[0083] Em outra modalidade, a Figura 7B ilustra um dispositivo de monitoramento que inclui uma porção estendida 244 situada em um orifício 246 configurado para se desgastar à medida que o dente 15 se desgasta. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser preso na reentrância 242 de várias maneiras, incluindo, por exemplo, uma fixação mecânica, soldagem, resina, etc. Como exemplos, o dispositivo de monitoramento pode incluir um sensor para a detecção de dados sobre uma característica, um transmissor e/ou receptor, uma bateria, um mi-croprocessador, um dispositivo de armazenamento e/ou dispositivo de GPS. Opcionalmente, um orifício pode ser perfurado ou, de outro modo, formado adiante da reentrância 242 para receber um sensor (por exemplo, uma escada de resistor) para monitorar o desgaste do ponto. Neste exemplo, o orifício estende-se pelo menos da condição totalmente desgastada adiante, embora outros comprimentos possam ser usados. O orifício pode estender-se em direção à extremidade frontal do ponto, ou estar em um ângulo para cima em direção à superfície de desgaste externa.

[0084] Em outra modalidade, o dispositivo de monitoramento 25 é fornecido em uma trava 21, como uma trava revelada na patente US n° 9.222.243. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser fornecido apenas na trava, ou na trava e em uma ou mais reentrâncias na superfície desgastável 40 do produto 15. Em outro exemplo, um dispositivo de monitoramento 25 pode ser preso em cada uma dentre um par de travas que prendem um produto, como um adaptador intermediário 13, no lugar (Figuras de 16 a 18).

[0085] Retornando brevemente à Figura 5, as travas 21 são mos tradas em uma configuração parcialmente montada, sendo que, para cada trava 21, um pino 150 é rosqueado em um colar 122. O colar 122 pode ser inserido no furo passante 48 na ponta 15, e um pino 150 ros- queado no colar para se estender para dentro de um orifício de acoplamento 49 no nariz 17, para prender a ponta 15 sobre o nariz 17. O pino 150 poderia ser preso sem um colar. Com referência agora às Figuras de 16 a 18, o pino 150 inclui uma cabeça 152 e uma haste rosqueada 154. Uma reentrância 50 se abre em uma face externa 158 da cabeça 152. A reentrância 50 inclui uma porção principal 160 e uma porção lateral 162, embora outras disposições sejam possíveis. A porção principal 160 é conformada e adaptada para receber uma ferra- menta (não mostrada) para girar o pino 150, para instalação e remoção do produto.

[0086] Um dispositivo de monitoramento 25 está situado dentro da porção lateral 162. Em um exemplo, o dispositivo de monitoramento 25 inclui um sensor 35 montado sobre um substrato 34, como uma placa de circuito impresso. Um transmissor 36 e uma bateria 37 também são montados sobre o substrato 34. Outros componentes podem ser montados, ou acoplados ao substrato, como um dispositivo lógico. O substrato 34, o sensor 35, o transmissor 36 e a bateria 37 são, de preferência, integrados a um corpo 31, que nesta modalidade, é uma resina, embora outras disposições sejam possíveis. Outra modalidade, não mostrada, pode incluir uma bateria 37 fornecida na ou próximo à extremidade interna ou fundo da reentrância 50, por exemplo, além da profundidade necessária para o dispositivo eletrônico 35 e o transmissor 36. Em um exemplo, a bateria é uma bateria % AA, porém outros tipos de baterias ou fontes de energia podem ser usadas. Um dispositivo eletrônico 35 é fornecido na porção lateral 162 da reentrância. Nesta modalidade, o circuito integrado é o sensor e o transmissor, e o transmissor é, por exemplo, um dispositivo de comunicação de rádio. Também nesse caso, a bateria e o circuito integrado são, de preferência, integrados a um corpo 31, que pode ser uma resina. A resina fixa a bateria e o circuito integrado na reentrância, protege os componentes do dispositivo de monitoramento contra o material de terra e vibração, e sobrepõe a bateria para proteger a bateria contra a inserção de uma ferramenta para ajustar a trava entre as posições de retenção e liberação. A bateria e o circuito integrado podem ser fornecidos em reentrâncias separadas. A reentrância ou múltiplas reentrâncias poderiam ser exclusivas para vários dispositivos de monitoramento, e não ter um propósito duplo como receber uma ferramenta. Um ou mais circuitos integrados ou outros dispositivos eletrônicos podem ser forneci- dos na reentrância. Um fio ou outra disposição se estende através do corpo para conectar eletronicamente o circuito integrado à bateria. Outras disposições são possíveis. Um ou mais dispositivos eletrônicos 35 são fornecidos para monitorar características como ID de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho do produto de escavação, ao qual o mesmo está fixado.

[0087] As travas 21 são, em geral, posicionadas ao longo da parte externa de um produto, para serem acessíveis por um operador para movimento entre suas posições de retenção e liberação, que podem ser posições diferentes enquanto elas estão presas ao produto, ou podem ser posições inseridas e removidas. Ao fornecer o dispositivo de monitoramento 25 na (ou sobre) trava 21, ao invés de dentro da cavidade de montagem do produto, o bloqueio de sinal causado pelo aço (ou outro material) do produto de escavação é reduzido. Um sinal (ou sinais) mais forte e mais confiável do dispositivo (ou dispositivos) de monitoramento reduz o risco de perda de sinal (ou sinais), ou recebimento de leituras falsas, e fornece maior flexibilidade no posicionamento do dispositivo remoto. No entanto, dispositivos de monitoramento 25 presos a travas poderiam ser posicionados dentro da cavidade de montagem 18 durante o monitoramento de condições, por exemplo, de desgaste de cavidade ou movimento relativo entre o produto e a base.

[0088] Em outra modalidade, um dispositivo de monitoramento 25 é preso a uma trava 21 com ou na forma de um tampão 75 (Figuras 5, e de 21 a 25). Neste exemplo, o tampão 75 é recebido na reentrância 50 para resistir à entrada de sólidos de terra finos na reentrância 50 da trava 21, durante o uso do equipamento de terraplenagem. Em outro exemplo, o tampão pode cobrir toda a abertura que recebe a trava, para fornecer proteção contra a entrada de sólidos finos na abertura. Um tampão com um dispositivo de monitoramento pode estar no lugar do ou junto com o dispositivo de monitoramento na porção lateral 162 da reentrância no pino. O tampão 75 pode ser removido quando uma ferramenta (por exemplo, para remoção do produto 15) precisa ser inserida na reentrância 50. Nesta modalidade, pelo menos um dispositivo de monitoramento 25 é preso a, ou está dentro de, um corpo do tampão 76. Na modalidade ilustrada, o membro de tampão 75 é o corpo do dispositivo de monitoramento 25. Em outras modalidades, o dispositivo de monitoramento 25 pode, por exemplo, estar disposto em um corpo que é, então, preso ao corpo do tampão 76. Um tampão 75 deste tipo também poderia ser preso a uma reentrância 50 definida diretamente em uma superfície externa 40 do produto 15.

[0089] O dispositivo (ou dispositivos) de monitoramento 25, ou sensor (ou sensores) 35 são, de preferência, integrados ao corpo 76, porém, poderiam ser presos de outras maneiras. Em uma modalidade, apenas um dispositivo 35 é integrado no interior do corpo 76 (Figura 22). Em uma modalidade alternativa, mais de um dispositivo 25 é integrado dentro do corpo. Cada dispositivo 25 pode ser integrado a uma extremidade de fundo 63 do corpo 76, para minimizar o impacto sobre o desempenho e do ambiente no qual o dispositivo 25 é usado.

[0090] O corpo 76 é um membro removível que pode ser inserido e removido de reentrâncias dentro do produto 7, embora esse possa ser fixo, se recebido em uma reentrância que não recebe uma ferramenta. A preensão do dispositivo 25 a um corpo 76 que é removível permite que o dispositivo 25 seja instalado temporariamente em um produto 15 ou trava 21 (por exemplo, o dispositivo 25 pode ser usado com múltiplos produtos 15 durante a vida útil do dispositivo 25). O corpo 76 é, de preferência, feito a partir de um polímero, embora outros materiais possam ser usados. Em uma modalidade preferencial, o polímero é selecionado a partir de um grupo consistindo em elastômeros, termoplásticos e termofixos. Em uma modalidade, o corpo 76 é um elastômero. O corpo elastomérico também pode fazer parte de um tampão, que pode consistir em partes compostas de outros materiais.

[0091] Nas modalidades ilustradas, o tampão 75 tem uma extremi dade de topo 61 e uma extremidade de fundo 63 (Figuras de 22 a 25). A extremidade de fundo 63 é, de preferência, conformada para corresponder genericamente ao formato da reentrância 50A. Isso minimiza a quantidade de sólidos finos que podem ser introduzidos na reentrância quando o produto 15 é usado. Deve-se entender que a reentrância 50 pode ter uma variedade de formatos, e a extremidade de fundo 63 pode ter uma variedade de formatos, de modo a corresponder de modo geral aos formatos das reentrâncias. Em modalidades alternativas, o corpo 76 pode ter um formato que varia do formato da reentrância na qual ele é recebido. A inserção do tampão 75 em uma reentrância da trava funciona de modo a minimizar a coleta de sólidos finos na abertura da trava, para liberação mais fácil da trava além do tampão, também funcionando como um dispositivo de monitoramento. O tampão 75 poderia ser inserido em outras reentrâncias que têm outras finalidades específicas, ou fornecido com o único propósito de receber o tampão 75 na trava ou produto.

[0092] Na modalidade ilustrada, a extremidade de fundo 63 tem um ou mais retentores 69 para reter o corpo 76 dentro da reentrância 50. Nas Figuras de 22 a 25, os retentores 69 são mostrados como nervuras que se estendem, de modo geral, em torno dos lados das bordas externas da extremidade de fundo 63. O corpo 76 é preso dentro da reentrância 50 através de um encaixe por interferência, de modo que as nervuras dos retentores 69 entram em contato com os lados da reentrância para prender o corpo 76 dentro da reentrância 50. Outros retentores são possíveis, e as nervuras são apenas um exemplo de um retentor, o qual pode ser usado para prender o corpo no interior da reentrância. Outras maneiras de fixar o corpo dentro da reentrância 50 são possíveis. Por exemplo, o retentor 69 pode ser uma série de cristas helicoidais que correspondem a ranhuras na reentrância. O corpo 76 pode ser girado, de modo que o retentor 69 engata os sulcos correspondentes na reentrância. Alternativamente, como um exemplo, uma ou mais travas podem ser usadas para prender o tampão 75 no lugar. Adicionalmente, retentores podem ser formados na reentrância, ao invés dos, ou em adição aos retentores no tampão 75.

[0093] A extremidade de fundo 63 tem, de preferência, um recurso de remoção 71 para remover o tampão 75 da reentrância 50. Na modalidade ilustrada nas Figuras de 21 a 22, uma ferramenta de remoção engata o recurso de remoção 71 para puxar o corpo 76 para fora da reentrância. A ferramenta de remoção, por exemplo, pode ser uma alavanca ou outra ferramenta capaz de puxar o corpo para fora da reentrância. Outros recursos de remoção são possíveis, e o corpo pode ser girado, pivotado ou, de outro modo, removido da reentrância na qual ele é recebido. Em modalidades alternativas, o corpo pode ser removido por meio de um recurso de remoção situado fora da extremidade de fundo. Nesta modalidade, o recurso de remoção 71 é configurado como uma cavidade que tem uma porção de fundo dimensionada e situada para receber e alojar o dispositivo de monitoramento 25, incluindo um sensor e outros componentes. O dispositivo 25 e outros componentes podem ser integrados ao corpo 31, por exemplo uma resina.

[0094] Nas modalidades ilustradas, a extremidade de topo 61 é mostrada como sendo mais larga que a extremidade de fundo 63, definindo uma tampa ou flange superior. Uma extremidade de topo 61 que é mais larga que a extremidade de fundo 63 pode minimizar a coleta de sólidos finos entre o corpo e a reentrância. Em modalidades alternativas, a extremidade de topo pode ter uma largura que corresponde de modo geral à largura da extremidade de fundo, ou pode ter uma largura que é menor do que a extremidade de fundo. A extremidade de topo 61 é, de modo geral, plana, e tem um formato genericamente circular; outros formatos são possíveis.

[0095] Na modalidade ilustrada nas Figuras 21, 22, 23 e 25, a ex tremidade de topo 61 tem um recurso de remoção 65 que pode ser usado por um operador para retirar ou puxar o corpo 31A para fora da reentrância. O operador pode segurar manualmente o recurso de remoção 65 com uma ou ambas as mãos, ou pode usar uma ferramenta para engatar o recurso de remoção 65. Na modalidade ilustrada, o recurso de remoção 65 é mostrado como uma aba que é nivelada com a superfície de topo 61 do corpo, embora outras configurações sejam possíveis. O recurso de remoção 65 pode ser engatado e movido em uma direção para fora, afastando-se da reentrância, de modo que o recurso de remoção 65 fica acima da superfície de topo do corpo 61. O recurso de remoção 65 pode ser usado para efetuar inicialmente o movimento do corpo para fora da reentrância, e o recurso de remoção 71 pode ser usado para remover completamente o corpo 76 da reentrância. Em modalidades alternativas, o recurso de remoção 65 pode ser usado para remover completamente o corpo da reentrância. Em modalidades alternativas, a extremidade de topo 61 pode não ter um recurso de remoção 65, ou um recurso de remoção alternativo pode ser usado para remover o corpo da reentrância 50. Por exemplo, a extremidade de topo 61 pode ter um recurso de remoção (não mostrado) na forma de uma reentrância ou protuberância que é projetada para ser engatada por uma ferramenta. A ferramenta pode engatar o recurso de remoção para girar o corpo para fora da reentrância 50.

[0096] Conforme observado acima, a reentrância que recebe o tampão 75 (isto é, o dispositivo de monitoramento) pode ser uma reentrância 50 em um produto 15, uma reentrância 162 em uma trava 21, uma porção de uma reentrância 71 em um tampão 75, ou uma reen- trância 51 na base 13 (Figura 5). As reentrâncias podem ser pré- estabelecidas por outras razões, e não serem especificamente projetadas para receber o dispositivo de monitoramento. Por exemplo, a reentrância pode ser uma reentrância em uma trava que é projetada para receber uma ferramenta de remoção para ajustar a trava durante a instalação e remoção do produto 15. Quando o produto não está sendo removido ou instalado, a reentrância pode ser usada para receber o dispositivo de monitoramento sob a forma de um tampão 75. Quando a trava 21 precisa ser ajustada, o tampão 75 pode ser removido da reentrância 50.

[0097] Em modalidades alternativas, a reentrância pode ser uma reentrância 50 especificamente projetada para receber um tampão com a configuração do tampão 75 (Figura 7A), ou outra configuração. A reentrância pode ter uma variedade de formatos. De preferência, a reentrância tem um formato que corresponde, de modo geral, ao corpo do tampão, embora outras configurações sejam possíveis. A reentrância 50 está, de preferência, situada na ou adjacente a uma superfície externa 40 do produto de escavação no qual o mesmo é recebido, de modo que o bloqueio de sinal devido ao metal do produto de escavação seja reduzido. Em algumas modalidades, a reentrância especificamente projetada para receber o tampão pode estar situada, por exemplo, em uma trava, um ponto, um adaptador intermediário, um adaptador, uma ponta de um rebordo fundido, um invólucro, um rebordo, uma lâmina, um canal de desgaste, um forro de caminhão, caçamba ou outro produto de escavação de outros tipos de equipamento de terraplenagem. Além disso, as reentrâncias podem estar situadas onde o corpo irá sofrer desgaste mínimo. Em modalidades alternativas, o corpo pode ser colocado em um local que é conhecido por sofrer desgaste, de modo que o dispositivo de monitoramento sofra desgaste e o dispositivo de monitoramento possa detectar o desgaste do produto 15.

[0098] Em outra modalidade, como um segundo exemplo do tipo de trava, o dispositivo de monitoramento 25 é retido em uma trava 21A, conforme revelado na patente US N° 7.536.811, que está aqui integralmente incorporada, por referência. A trava 21A inclui um par de corpos de trava 102 unidos de maneira articulada (Figuras de 19 a 20). Brevemente, os corpos de trava 102 giram de modo que suas extremidades externas 104 se movem uma em direção à outra, de modo que a trava possa ser inserida na entrada de uma abertura em um produto, como um invólucro 9. A trava se expande para uma posição linear quando na abertura, de modo que a trava é mais longa do que a entrada da abertura. Um retentor rosqueado afunilado 106 é instalado na junção entre os corpos 102, para impedir o movimento relativo dos corpos 102 quando a trava é inserida na abertura de trava, para impedir a remoção da trava da abertura do produto. Pelo menos um dos corpos de trava 102 inclui uma reentrância 50A. Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento 25 inclui um dispositivo eletrônico, como um sensor 35, e uma bateria 37 na reentrância 50B. Um corpo 31 encerra um circuito integrado (atuando como o sensor e o transmissor) e a bateria para protegê-los. O corpo 31 pode ser uma resina ou outro material. O dispositivo de monitoramento 25 pode ser preso a e/ou protegido na reentrância 50A de outras formas. Em uma modalidade, o dispositivo de monitoramento 25 está disposto no retentor rosqueado 106.

[0099] Em uma operação de escavação, o produto de escavação sofre carga e impacto de várias direções, e em uma faixa ampla de severidade e duração. A trava que fixa o produto é afetada pelas várias cargas através de tensões, movimento, vibração, choque, etc., que podem ser detectados e monitorados pelo dispositivo de monitoramento. Através deste processo, o dispositivo de monitoramento e/ou dispo- sitivo remoto pode determinar, por exemplo, a condição do produto de escavação, quando as informações coletadas são processadas pela lógica programável, por exemplo, levando-se em consideração o tipo de produto de escavação, o tipo de material de terra (por exemplo, capacidade abrasiva, dureza, etc.), a máquina de terraplenagem etc., para determinar a vida útil esperada do produto de escavação (e/ou da base). Quando unidas a informações referentes à operação da máquina e/ou local de trabalho, uma data de substituição antecipada pode ser determinada, a fim de permitir o planejamento eficiente da substituição do produto de escavação. O dispositivo de monitoramento pode, por exemplo, ser usado para detectar o número de passagens da caçamba através de material argiloso. O dispositivo de monitoramento pode também ser usado para detectar as cargas, tensões, duração de carga, etc. no produto de escavação, para determinar, por exemplo, a taxa e a penetrabilidade da escavação. O dispositivo de monitoramento pode também ser usado para determinar a presença ou ausência de um produto no equipamento de terraplenagem.

[00100] O dispositivo de monitoramento 25 pode também ser fornecido fora da superfície externa desgastável primária 40 do produto de escavação. Em uma modalidade, um dispositivo de monitoramento pode estar sob a forma de um olhal de levantamento 22 (Figuras de 5 a 6, e de 28 a 31). Devido ao tamanho e ao peso, os produtos de escavação maiores podem ter um olhal de levantamento 22 para conectar o produto de escavação a um dispositivo de levantamento, a fim de manobrar o produto de escavação de um lugar para outro. Esses olhais de levantamento 22 podem ser uma parte integral do produto de escavação, formados durante a fabricação do produto de escavação (Figura 5), ou podem ser mecanicamente separáveis dos produtos de escavação, conforme revelado na publicação de patente US N° 2015/0013134, que está aqui integralmente incorporada, por referên- cia. As Figuras 26 e 27 são vistas em seção transversal mostrando um tampão de manuseio 250 encaixado em um colar 252 afixado a um orifício em um invólucro 9. Um olhal de levantamento (discutido abaixo) pode ser removido do colar 252 após ele não ser mais necessário para levantar o invólucro 9, ao que o tampão de manuseio 250 pode ser instalado. O tampão de manuseio 250 pode incluir um sensor 35 de acordo com a revelação.

[00101] Na modalidade ilustrada, o dispositivo de monitoramento 25 inclui um olhal de levantamento 22 no qual é preso um dispositivo de monitoramento 25 que inclui uma pluralidade de dispositivos ou sensores 35 (Figuras de 28 a 29). Os dispositivos ou sensores 35 são integrados na porção de montagem do olhal de levantamento 22, mas poderiam ser presos de outras formas e a outras porções do olhal de levantamento. Em uma modalidade, apenas um dispositivo 35 é integrado ao olhal de levantamento 22. O dispositivo eletrônico 35 é, neste exemplo, integrado a uma extremidade de montagem 163 de um olhal de levantamento mecanicamente separável 22, para minimizar os efeitos do ambiente no qual o dispositivo 25 é utilizado. Em modalidades alternativas, o dispositivo pode ser preso a um olhal de levantamento que é moldado ou, de outro modo, fabricado como parte do produto de escavação e/ou pode ser preso à extremidade de trabalho 161 do olhal de levantamento 22 que é usado para manobrar o produto de escavação. O olhal de levantamento 22 pode formar o corpo 31 do dispositivo de monitoramento 25, ou o dispositivo de monitoramento 25 pode ser encapsulado em um corpo que é, por sua vez, preso ao olhal de levantamento 22.

[00102] O olhal de levantamento 22 é semelhante aos olhais de levantamento revelados na publicação de patente US N° 2015/0013134. Outros formatos são possíveis. Na presente modalidade, o olhal de levantamento 22 é removível, de modo que o olhal de levantamento pode ser inserido e removido dos orifícios dentro do produto 7. O olhal de levantamento 22 é mecanicamente preso e mecanicamente separável do produto de escavação. Prender o dispositivo 25 a um olhal de levantamento 22 que é removível permite que o dispositivo de monitoramento 25 seja instalado temporariamente em um produto substituível 15. Além disso, o olhal de levantamento 22 pode ser utilizado com uma variedade de produtos de escavação diferentes, com o mínimo de modificação em comparação com produtos de escavação existentes (por exemplo, os produtos de escavação podem ser fabricados ou adaptados a uma reentrância ou orifício adicional para receber o olhal de levantamento, ou podem usar uma reentrância ou orifício para receber o olhal de levantamento). Em modalidades alternativas, o dispositivo 25 e/ou olhal de levantamento 22 podem ser permanentemente presos ao produto de escavação, e podem não ser removíveis.

[00103] Em um exemplo, o olhal de levantamento 22 do dispositivo 25 é preso dentro de uma reentrância ou orifício 133 no produto de escavação 15 (conforme discutido abaixo). Nas modalidades ilustradas, o olhal de levantamento 22 tem uma extremidade de trabalho 161 para engate de dispositivos de levantamento 163 para fixar o olhal de levantamento ao produto (Figuras de 28 a 31). Conforme revelado na publicação de patente US N° 2015/0013134, um colar (não mostrado) pode ser dotado de uma abertura para receber a extremidade da montagem 163 do olhal de levantamento. O colar pode ser uma parte do olhal de levantamento 22 ou pode ser uma parte do produto 15. Em modalidades alternativas, o colar pode ser omitido e o olhal de levantamento 22 pode engatar diretamente outros recursos do produto 15 para prender o olhal de levantamento 22 ao produto 15.

[00104] A extremidade de montagem 163 é, de preferência, conformada para corresponder de modo geral ao formato do orifício 133 ou a abertura dentro do colar. Isso minimiza a quantidade de sólidos finos que podem ser introduzidos no orifício 133 ou na abertura, quando o produto 15 se engata no solo a ser escavado. Deve-se entender que o orifício 133 e/ou a abertura podem ter uma variedade de formatos, e a extremidade de montagem 163 pode ter uma variedade de formatos, de modo a corresponder de modo geral aos formatos do orifício 133 ou da abertura. Em modalidades alternativas, o olhal de levantamento 22 pode ter um formato que varia em comparação com o formato do orifício ou da abertura na qual ele é recebido.

[00105] Inserir sensores 35 em uma reentrância 171 do olhal de levantamento permite que o dispositivo 25 funcione como uma ferramenta para manobrar o produto, além de suas funções de monitoramento. Todavia, sensores 35 poderiam ser inseridos em outras reentrâncias, orifícios ou aberturas que têm outros propósitos específicos, ou fornecidos com o único objetivo de receber o dispositivo de monitoramento 25 no produto de escavação.

[00106] A extremidade de montagem 163 tem, de preferência, um ou mais retentores 169 para manter o olhal de levantamento 22 dentro do orifício 133 ou 166. Na modalidade ilustrada nas Figuras de 28 a 29, os retentores 169 são mostrados como cristas helicoidais 175 sob a forma de roscas. Conforme descrito na publicação de patente US N° 2015/0013134, as roscas geralmente se estendem em torno dos lados das bordas externas da extremidade de montagem 163. O olhal de levantamento 22 é, de preferência, preso dentro do orifício 133 ou da abertura 175 com as roscas. Outros mecanismos de preensão e retentores são possíveis, e as cristas helicoidais são apenas um exemplo de um retentor que pode ser usado para prender o olhal de levanta-mento 22 dentro do orifício 133 ou da abertura 166. Outras maneiras de prender o olhal de levantamento 22 dentro do orifício 133 ou da abertura 166 são possíveis. Por exemplo, uma ou mais travas podem ser usadas para prender o olhal de levantamento no lugar.

[00107] Na modalidade ilustrada, o olhal de levantamento é adicionalmente dotado de um retentor 169, sob a forma de um detentor de travamento 177. O detentor de travamento 177 permite, de preferência, que o olhal de levantamento 22 pare em uma posição fixa, com uma orientação predeterminada em relação ao colar ou orifício 133. Adicionalmente, o detentor de travamento 177 mantém o olhal de levantamento 22 em uma orientação preferencial, de forma que se o produto de escavação gira enquanto preso ao dispositivo de levantamento, o detentor de travamento 177 do olhal de levantamento 22 assegura que o produto de escavação não gire em relação ao olhal de levantamento ou, de outro modo, se torne separado do olhal de levan-tamento 22 (isto é, o detentor de travamento 177 impede que o olhal de levantamento 22 gire adicionalmente para dentro ou para fora do colar à medida que produto de escavação é levantado com o dispositivo de levantamento). De preferência, o detentor de travamento 177 mantém o olhal de levantamento 22 fora do orifício 133 ou da abertura com folga suficiente, de modo que o produto de escavação possa ser removido (e instalado). Outros tipos de formações de travamento que poderiam ser usadas que travam de outras formas, como para engatar a parede interna da cavidade de produto ou o olhal de levantamento, podem não ser dotados de uma formação de travamento.

[00108] A extremidade de montagem 163 tem, de preferência, uma reentrância 171 para receber o dispositivo de monitoramento 25. A reentrância 171 se estende, de preferência, a partir de uma superfície externa 179 da extremidade de montagem 163, que é adjacente à extremidade de trabalho 161 a uma profundidade abaixo de uma superfície externa oposta 181. Em modalidades alternativas não mostradas, a reentrância pode, por exemplo, estender-se a partir de uma superfície externa da extremidade de montagem, que é oposta à extremidade de trabalho a uma profundidade abaixo de uma superfície externa adja- cente à extremidade de trabalho, ou a dita reentrância pode se estender através de toda a extremidade de montagem do olhal de levantamento. A reentrância 171 pode ter uma largura que é a mesma através de seu comprimento, ou pode ter uma largura que varia à medida que ela se estende para dentro da extremidade da montagem 163 do olhal de levantamento 22.

[00109] Um ou mais dispositivos 25 podem ser presos dentro da reentrância 171 do olhal de levantamento 22. Há várias maneiras de prender os dispositivos 25 dentro da reentrância 171. Por exemplo, os dispositivos 25 podem ser mecanicamente presos dentro da reentrância 171, ou um adesivo pode ser usado para prender o dispositivo no interior da reentrância 171. Em modalidades alternativas, os dispositivos 25 podem ser presos a, ou incorporados a um polímero que é preso dentro da reentrância 171.

[00110] Em uma modalidade ilustrada na Figura 29, uma antena 183 se estende do dispositivo 35 até uma superfície externa 179 da extremidade de montagem 163, que é adjacente à extremidade de trabalho 161 do olhal de levantamento 22. Em modalidades alternativas, a antena pode se estender até um ponto reservado da superfície externa 179. Com esta disposição, existe um bloqueio de sinal mínimo pelo metal do produto de escavação. A antena 183 é, de preferência, desgastável, para funcionar como um dispositivo de monitoramento de desgaste. À medida que o produto de escavação se engata no solo, o olhal de levantamento 22 e a antena 183 se desgastam, para fornecer uma indicação do desgaste que o produto de escavação sofreu. Em uma modalidade alternativa ilustrada na Figura 28, os dispositivos elétricos 35 estão sob a forma de uma escada de resistor desgastável 52A. À medida que a escada de resistor 52A se desgasta, a resistência se altera, fornecendo uma indicação do grau de desgaste que o produto de escavação sofreu. Em modalidades alternativas, os disposi- tivos podem ser isentos de uma antena, ou podem ter uma antena que não se estende, de modo geral, na direção da superfície externa.

[00111] A reentrância 171 pode ser preenchida com um polímero, uma vez que o dispositivo (ou dispositivos) de monitoramento 25 foi preso dentro da reentrância 171. Em uma modalidade, o polímero é selecionado a partir de um grupo consistindo em elastômeros, termoplásticos e termofixos. Em modalidades alternativas, a reentrância 171 pode ser preenchida com um material além de polímeros, ou pode não ser preenchida. Prender os dispositivos 25 a um polímero e/ou preencher a reentrância 171 com um polímero pode proteger adicionalmente o dispositivo 35 contra sólidos finos, à medida que o produto de escavação engata o material a ser escavado.

[00112] Nas modalidades ilustradas, a extremidade de trabalho 161 é mostrada como sendo um anel de suporte de carga. Outros tipos de extremidades de trabalho são possíveis. Por exemplo, o anel poderia ser substituído por outros elementos de engate de equipamento, como uma placa com um orifício, uma alça em formato de C com uma porta acionada por mola, um soquete rosqueado, ou um adaptador que pode ser fixado ou, de outro modo, preso ao dispositivo de levantamento. Neste pedido, os dispositivos de levantamento com qualquer uma dessas disposições são chamados de olhal de levantamento, mesmo que a extremidade de trabalho não inclua um "olhal" tradicional.

[00113] O orifício destinado a receber o olhal de levantamento 22 pode ser pré-estabelecido por outras razões, e não ser especificamente projetado para receber o olhal de levantamento 22. Por exemplo, o orifício pode ser um orifício 133 que é normalmente usado para receber uma trava 21 para prender o produto à base (Figura 30). Em outras modalidades, o orifício 133 pode ser especificamente projetado para receber o olhal de levantamento 22 (Figura 30). Em algumas modalidades, o orifício especificamente projetado para receber o dispositivo de monitoramento 25 pode estar situado em um ponto, um adaptador intermediário, um adaptador, uma ponta de um rebordo fundido, um invólucro, um rebordo, uma lâmina, um canal de desgaste, um forro de caminhão, ou outros produtos de outros tipos de equipamento de ter- raplenagem. Além disso, os orifícios 133 são, de preferência, colocados em um local que é conhecido por sofrer desgaste, de modo que o olhal de levantamento 22 sofre desgaste e o dispositivo eletrônico 35 pode detectar o desgaste do produto 15 e/ou do olhal de levantamento 22.

[00114] O dispositivo de monitoramento 25 pode compreender mais de um olhal de levantamento 22, isto é, múltiplos olhais de levantamento 22 e múltiplos dispositivos 25 podem ser usados em conjunto para monitorar múltiplos produtos de escavação. Por exemplo, uma caçamba 3 pode ter múltiplos produtos de escavação 7 e pelo menos um olhal de levantamento 22 com pelo menos um dispositivo 25 instalado em cada produto 7, de modo que a lógica programável receba informações a partir de múltiplos dispositivos 25 e processa os dados de cada dispositivo 25 para identificar e determinar a condição e a integridade de cada produto 7. Alternativamente, múltiplos dispositivos 25 podem ser presos a um único produto. Como um exemplo, um dispositivo 25 pode ser preso ao produto e outro dispositivo 25 preso à base (Figura 5). Como outro exemplo, uma pluralidade de dispositivos 25 poderia ser presa ao produto de escavação.

[00115] Para todas as modalidades, o dispositivo de monitoramento 25 e/ou dispositivo remoto 38 podem usar uma lógica programável para processar as informações geradas, por exemplo, a partir dos dispositivos 25 e/ou dispositivos remotos 38, para identificar características como o ID de peça, presença, condição, uso e/ou desempenho do produto de escavação que é monitorado e/ou fornece alertas ao operador. Processadores (por exemplo, microprocessadores), que utilizam uma lógica programável, podem fazer parte do dispositivo de monitoramento 25 e/ou de um dispositivo remoto 38. A lógica programável incluída em um dispositivo remoto, por exemplo, pode utilizar as informações recebidas do dispositivo de monitoramento 25 para identificar que o produto 15 ainda está preso à base 13. Quando o produto é inesperadamente separado da base 13, o dispositivo de monitoramento 25 pode enviar um sinal diferente, indicando uma alteração na condição do produto 15. Em outro exemplo, o processador pode utilizar as informações sobre a geologia do local da mina em combinação com as informações de desgaste do dispositivo de monitoramento 25 para de-terminar, por exemplo, a vida útil estimada restante para o produto. Em outro exemplo, a lógica programável pode usar o número de ciclos de escavação ou o tempo que um produto de escavação esteva em serviço para determinar a vida útil de desgaste estimada restante. A lógica programável pode ser programada para produzir um alerta de precaução de que um produto específico está perto de precisar de substituição. O alerta pode ser, por exemplo, um alerta visual, uma retroinfor- mação tátil e/ou um alerta de áudio. Os dispositivos 25 e/ou 38 podem fornecer, por meio de comunicação sem fio, alertas aos operadores do equipamento e/ou dispositivos sem fio para acesso pelo operador ou outros como pessoal de manutenção, gestores de local de mineração, ou similares. Além disso, a lógica programável pode ser programada para produzir um alerta se a condição indicar, por exemplo, que o produto de escavação foi inesperadamente separado da base, quebrado, ou está em ou próximo de uma condição totalmente desgastada.

[00116] O dispositivo de monitoramento 25 e/ou dispositivo remoto 38 podem ser, por exemplo, ativos ou passivos, e podem incluir um receptor, um transmissor e/ou um sensor digital. O receptor e/ou transmissor podem ser, por exemplo, um dispositivo de comunicação de rádio, um receptor e/ou transmissor de ondas eletromagnéticas, um receptor e/ou transmissor de ondas mecânicas, um receptor e/ou transmissor de laser, ou Sistema de Posicionamento Global (GPS). As ondas eletromagnéticas têm, de preferência, um comprimento de onda fora do espectro visível (por exemplo, infravermelho, micro-ondas ou Radiofrequência [RF]), mas podem estar no espectro ultrassônico. Adicionalmente, os dispositivos 25, dispositivo 35 podem incluir um sensor de temperatura, uma câmera, uma unidade de inclinômetro digital, uma bússola digital, uma identificação por radiofrequência (RFID), um acelerômetro, um temporizador, um sensor de proximidade, um sensor de força, um sensor de posicionamento e/ou outros sensores que fornecem informações relacionadas às condições de operação em que produto de escavação está sendo usado.

[00117] Os resultados e alertas do processo podem ser enviados para pelo menos uma Interface Homem-Máquina (HMI). A HMI pode, por exemplo, ser um dispositivo portátil 39, conforme mostrado na Figura 11, montado em uma cabine de um veículo, como uma máquina de escavação ou caminhão de transporte, ou em um local de escritório. Os recursos, eventos, dados ou similares detectados pelo dispositivo de monitoramento podem ser processados com outros dados coletados ou armazenados pela lógica programável para determinar uma ampla variedade de fatores que podem influenciar o operador da mina. Como um exemplo, o sistema pode determinar a condição totalmente desgastada antecipada com o uso de dados sobre o uso passado do equipamento, monitoramento em tempo real do equipamento, fatores externos como a dureza ou a capacidade abrasiva do material de terra a ser trabalhado, a composição material do produto de escavação que é monitorado, etc. Os dados também podem, como um exemplo, ser coordenados com outra manutenção agendada, para determinar o tempo mais eficiente para se substituir ou manter o produto sendo monitorado. Por sua vez, a HMI pode, com base nos recursos detectados e/ou informações processadas, fornecer alertas, dados, vidas úteis de desgaste esperadas, e similares, para um uso mais eficiente do equipamento de terraplenagem.

[00118] O dispositivo de monitoramento 25 também pode se comunicar com outros sistemas de computador, por meio de comunicação sem fio ou através de um cabo, o produto (ou produtos) de escavação específico precisando de manutenção tanto pelo fato de que o produto de escavação é separado, como pelo fato de haver uma indicação de que o produto de escavação pode precisar de manutenção. Além disso, o dispositivo de monitoramento pode armazenar todos os resultados do processo. A HMI pode ser conectada com fio a um dispositivo remoto, ou pode ser um dispositivo sem fio, pode ser integrada a um sistema de exibição atualmente no equipamento de escavação (por exemplo, com a tela OEM), integrada a um novo sistema de exibição dentro do equipamento de escavação, e/ou pode estar localizada em um local remoto. A HMI pode ser configurada para fornecer uma exibição gráfica da condição atual do produto de escavação. A HMI pode, por exemplo, fornecer indicações visuais (por exemplo, texto e/ou imagens pictóricas), retroinformação tátil (por exemplo, vibrações), e alertas de áudio em relação à condição de cada produto de escavação. O alerta visual pode ser, por exemplo, uma imagem gráfica que exibe cada produto de escavação, e a condição de cada produto de escavação (isto é, ausente/presente, desgaste aceitável, necessitando de manutenção). A HMI pode ser projetada para exibir uma imagem ao vivo do produto de escavação, de modo que um operador possa verificar visualmente se um alerta é válido. A HMI pode ser projetada para exibir um gráfico de histórico, de modo que um operador pode determinar quando um alerta ocorreu, de modo que um operador pode tomar as ações necessárias se um produto de escavação for inesperadamente separado. A HMI pode incluir uma tela 41. A tela 41 pode in- cluir vários indicadores visuais, incluindo, mas não se limitando a: fotografias de, por exemplo, produtos de escavação similares a partir de uma base de dados; fotografias tiradas com a câmara no local de trabalho, como com a câmara 190 na haste 2 (Figura 12); vida de desgaste restante; configuração de caçamba; etc.

[00119] Durante o uso, o dispositivo de monitoramento 25 pode ser instalado na reentrância 50 como uma parte do processo de fabricação, ou no campo. Quando o dispositivo de monitoramento 25 é instalado na reentrância 50 no momento de fabricação, o mesmo pode também ser usado para rastrear o progresso de transporte, níveis de inventário dos produtos 15 e/ou quando os produtos são removidos do inventário para uso. Além disso, o dispositivo de monitoramento 25 pode ser capaz de detectar se o produto 15 sofreu uma condição que tem o potencial de danificar o produto de escavação durante o transporte. Alternativamente, o dispositivo de monitoramento 25 pode ser instalado após o processo de fabricação, e pode ser, por exemplo, instalado na trava 21 (conforme discutido abaixo), enquanto em inventário ou no momento de instalação do novo produto de escavação no equipamento de terraplenagem.

[00120] Em outro exemplo, um dispositivo de monitoramento 25 pode fornecer dados para uma avaliação em tempo real das características de uma operação. Por exemplo, a ferramenta pode monitorar a carga reunida em uma caçamba e na bandeja do caminhão, que é carregada para fornecer informações ao operador sobre o preenchimento mais eficiente da bandeja do caminhão. Como um exemplo, o sistema pode indicar que o caminhão de transporte em espera será completamente carregado, com a caçamba sendo apenas parcialmente carregada (por exemplo, até a metade). Desta forma, o sistema pode aumentar a eficiência e a produção da operação. Avaliações em tempo real podem ser usadas de outras maneiras, como parar otimizar a tra- jetória de escavação, programar a manutenção, estimar a produção, etc.

[00121] Em outro exemplo, um dispositivo de monitoramento 25 pode ser usado para gerar dados, que podem ser usados para mapear o local de mineração ou local de terraplenagem para estimar as características dos produtos e escavação no equipamento de terraplenagem utilizado no local. Por exemplo, os dados coletados poderiam ser utilizados para gerar mapeamento do tipo de contorno de taxas de desgaste para produtos de escavação, para determinar melhor tais aspectos como cronogramas de substituição de produto, custos, etc. Em um exemplo, os dados coletados pelo dispositivo 25 poderiam ser combinados com outros dados como a geologia de mina, dados de GPS, fragmentação, etc. Os dados poderiam ser usados para mapear outras características, ou processar os dados de outros modos além do ma-peamento para gerar informações similares.

[00122] Em uma modalidade, com qualquer um dos dispositivos de monitoramento, cada produto de escavação 15 no rebordo 5 inclui um dispositivo de monitoramento 25. Os dispositivos de monitoramento 25 detectam uns aos outros em posições estabelecidas para o equipamento ao qual os mesmos estão presos. Alternativamente (ou adicionalmente), todos os dispositivos de monitoramento são detectados por um dispositivo remoto 38 (ou uma pluralidade de dispositivos remotos). A perda de um produto (por exemplo, através de rompimento ou ejeção de um pino) resulta na perda do dispositivo de monitoramento da estrutura eletrônica estabelecida; isto é, uma alteração significativa na posição do dispositivo de monitoramento é detectada quando um dispositivo de monitoramento desvia além de uma determinada faixa de sua posição estabelecida com os outros dispositivos de monitoramen-to. A faixa esperada de movimento causada, por exemplo, por escavação, é determinada considerando-se fatores como o tipo de produto de escavação, o desgaste, a operação da máquina, etc. Alternativamente, o dispositivo remoto 38 detecta as posições dos dispositivos de monitoramento 25 para assegurar a presença de cada produto em sua posição estabelecida, em relação a outros dispositivos de monitoramento 25. Em ambos os casos, através da detecção da presença do produto através de sua posição e orientação relativas com os outros produtos, o sistema opera independentemente do movimento e da operação do equipamento de terraplenagem com os produtos de escavação.

[00123] Em uma modalidade, uma câmera poderia ser fixada, por exemplo, à caçamba, haste, bastão, máquina, drone, caminhão de serviço, ou outro suporte, para fornecer uma dupla verificação visual ao operador. Por exemplo, uma câmera 190 pode ser presa à haste 2 para capturar (pelo menos parte do tempo) uma imagem visual dos produtos de escavação fixados à caçamba 3. Quando o operador de máquina (ou outro) recebe um alerta de que, por exemplo, um produto de escavação se separou, uma tela mostrando a imagem visual dentro da cabine pode ser verificada para assegurar que o produto de escavação está realmente faltando na caçamba. Esse sistema de apoio pode reduzir os alarmes falsos que fazem com que o operador pare a operação da máquina.

[00124] Em outra modalidade, sistemas envolvendo câmaras conforme usado em sistemas da técnica anterior, ou, como revelado nos pedidos de patente provisórios US N°s 62/116.216 e 62/151.124, e no pedido de patente US N° 15/043.433 (N° do documento do procurador 507-US) reivindicando prioridade sobre esses dois pedidos e depositado simultaneamente com este pedido em 12 de fevereiro de 2016, que está aqui incorporado na íntegra, a título de referência, podem ser utilizadas em combinação com os sistemas de monitoramento descritos neste pedido. As informações recebidas a partir de sistemas com base em câmara podem ser usadas como uma dupla verificação de backup para reduzir o número de alarmes falsos. Alternativamente, os dispositivos de monitoramento revelados na presente invenção podem ser uma dupla verificação de backup para sistemas de monitoramento com base em câmera. Adicionalmente, os dados coletados tanto por um sistema de monitoramento baseado em câmara como por um sistema de monitoramento não baseado em câmera (como revelado na presente invenção) podem ser coletivamente processados para determinar, por exemplo, o ID de peça, presença, uso, condição e/ou desempenho do produto de escavação. Os dados recebidos pelo sistema poderiam levar a conclusões e avaliações mais confiáveis.

[00125] A revelação acima descreve exemplos específicos de produtos e sistemas para identificar características como o ID de peça, condição, uso, presença e/ou desempenho de um produto de escavação usado no equipamento de terraplenagem. Os recursos em uma modalidade podem ser usados com os recursos de outra modalidade. Os exemplos fornecidos e a combinação de recursos revelados não se destinam a ser uma limitação, no sentido de que eles precisam ser usados em conjunto.

Claims

1. Produto de escavação (15) para equipamento de terra- plenagem (1), que compreende: um corpo (31) desgastável incluindo uma extremidade frontal de uma superfície externa (40) sujeita a desgaste durante o uso, uma extremidade traseira tendo uma cavidade definindo uma superfície interna oposta a uma base (23) do equipamento de terraplenagem (3) ao qual o produto é preso durante o uso, a superfície interna tendo superfície de topo (42), uma superfície de fundo (44) e superfícies laterais (46) opostas; e uma reentrância (50) tendo pelo menos uma extremidade de abertura, aberta para a superfície externa; um dispositivo de monitoramento (25) preso dentro da reentrância (50) e incluindo um dispositivo eletrônico (35) para identificar uma característica do produto (15), e um dispositivo de comunicação (36) sem fio para comunicar por meio de comunicação sem fio informações sobre a característica a um dispositivo remoto (38); caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de comunicação (36) está para fora da superfície interna; e a extremidade de abertura é posicionada lateralmente para fora das superfícies de topo, de fundo ou laterais (42, 44, 46) da cavidade, e em que o eixo central da reentrância (50) está em um ângulo com as superfícies de top, fundo ou laterais (42, 44, 46) da cavidade próximo à reentrância (50).

2. Produto de escavação (15), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo eletrônico (35) e o dispositivo de comunicação (36) estão incluídos em um único componente.

3. Produto de escavação (15), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monito- ramento (25) identifica uma quantidade de desgaste existente no produto (15).

4. Produto de escavação (15), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (25) identifica qualquer um dentre um ID de peça, condição, presença, uso e/ou desempenho do produto.

5. Produto de escavação (15), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que inclui um processador para processar a informação transmitida a partir do dispositivo de monitoramento (25) para fazer uma determinação com relação a um ou mais dentre ID de peça, condição, presença, uso e/ou desempenho do produto de escavação (15).

6. Produto de escavação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (25) identifica se o produto está presente sobre a base (23).

7. Produto de escavação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (25) identifica uma quantidade de desgaste existente no produto.