BRPI0707955B1

BRPI0707955B1 - conjunto de desgaste

Info

Publication number: BRPI0707955B1
Application number: BRPI0707955A
Authority: BR
Inventors: M Carpenter Christopher
Original assignee: Esco Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2018-10-09
Also published as: KR20080103079A; CN103290881A; CA2852280A1; PE20071204A1; BRPI0707955A2; WO2007097984A3; ES2867551T3; JOP20190303A1; US8356432B2; TWI407005B; CA2852108A1; CA2636746A1; AR100461A2; CA2852280C; JP5468653B2; HK1125429A1; US20110131843A1; AP2427A; PT1984575T; JO3467B1

Abstract

conjunto de desgaste. a presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste para firmar um elemento de desgaste no equipamento de escavação que inclui uma base tendo uma ponta e um elemento de desgaste tendo um suporte. a ponta e o suporte são providos, cada um, com uma ou mais superfícies de estabilização complementares em porções centrais dos mesmos.

Description

(54) Título: CONJUNTO DE DESGASTE (51) lnt.CI.: E02F 9/28 (30) Prioridade Unionista: 17/02/2006 US 60/774,401 (73) Titular(es): ESCO CORPORATION (72) Inventor(es): CHRISTOPHER M. CARPENTER (85) Data do Início da Fase Nacional: 18/08/2008

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para

CONJUNTO DE DESGASTE.

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste para firmar um elemento de desgaste em equipamento de escavação. Antecedentes da Invenção [002] Peças de desgaste são geralmente presas ao longo da borda frontal do equipamento de escavação, tais como caçambas de escavação ou cabeçotes de guilhotina, para proteger o equipamento do desgaste e para melhorar a operação de escavação. As peças de desgaste podem incluir dentes de escavação, capuzes, etc. Tais peças de desgaste tipicamente incluem uma base, um elemento de desgaste e um fecho para manter de modo remível o elemento de desgaste na base.

[003] Com relação aos dentes de escavação, a base inclui uma ponta que é fixada na borda frontal do equipamento de escavação (por exemplo, um gume de uma caçamba). A ponta pode ser formada como uma parte integral da borda frontal ou como parte de um ou mais adaptadores que são fixados na borda frontal por soldagem ou fixação mecânica. Um ponto é encaixado sobre a ponta. O ponto estreita para uma borda de escavação frontal para penetrar e romper o solo. A ponta e o ponto montados cooperativamente definem uma abertura para dentro da qual o fecho é recebido para manter de modo remível o ponto na ponta.

[004] Esses tipos de peças de desgaste são submetidos geralmente a condições severas e carregamento pesado. Dessa maneira, os elementos de desgaste desgastam através de um período de tempo e precisam ser substituídos. Muitos projetos foram desenvolvidos em um esforço para melhorar a resistência, estabilidade, durabilidade, penetração, segurança e facilidade de substituição de tais elementos de desgaste com graus variados de sucesso.

Sumário da Invenção

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2/20 [005] A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste aperfeiçoado para firmar elementos de desgaste em equipamento de escavação para estabilidade, resistência, durabilidade, penetração, segurança e facilidade de substituição melhorados.

[006] De acordo com um aspecto da invenção, a base e o elemento de desgaste definem uma ponta e suporte, que são formados com superfícies de estabilização complementares que se estendem substancialmente em paralelo ao eixo geométrico longitudinal do conjunto para prover uma construção mais forte e mais estável. Uma ou mais das superfícies de estabilização são formadas geralmente ao longo de porções centrais da ponta e suporte, e distantes das bordas externas desses componentes. Como um resultado, as altas cargas previstas durante o uso são primariamente transportadas pela porção mais robusta da ponta, e não nas fibras de curvatura extremas, para uma estrutura de base mais forte e mais duradoura. Essa construção também reduz a formação de altas concentrações de estresse ao longo dos componentes.

[007] Em um outro aspecto da invenção, o elemento de desgaste inclui uma abertura de suporte na extremidade traseira para receber uma ponta de sustentação. O suporte é definido pelas paredes superior, inferior e laterais e tem um eixo geométrico longitudinal. Pelo menos uma das paredes superior e inferior inclui uma projeção de estabilização, cada uma das quais tem superfícies de sustentação viradas em direções diferentes para se encostar contra lados opostos de um recesso em formato de V na ponta.

[008] Em um outro aspecto da invenção, pares de superfícies de estabilização em cada componente são formados em um ângulo transversal entre si para prover estabilidade melhorada para resistir às cargas verticais e laterais. Em uma modalidade exemplar, as superfícies de estabilização formam uma configuração em formato de V em pelo menos um lado da ponta e do suporte.

[009] Em um outro aspecto da invenção, as superfícies de

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3/20 estabilização são rebaixadas na ponta para proteger essas superfícies de base contra danos e desgaste causados pela montagem de elementos de desgaste sucessivos ou devido ao desgaste excessivo dos elementos de desgaste.

[0010] Em um outro aspecto da invenção, a ponta e o suporte são formados com recessos e projeções complementares em todos os lados (isto é, parede superior, inferior e laterais) a fim de maximizar as superfícies de estabilização disponíveis para resistir às cargas pesadas que podem ocorrer durante o uso.

[0011] Em um outro aspecto da invenção, a ponta e o suporte são formados, cada um, para ter uma seção transversal geralmente em formato de X para estabilidade melhorada. Embora os recessos e as projeções que formam essas configurações sejam preferivelmente definidos por superfícies de estabilização, benefícios podem ainda ser obtidos com o uso de superfícies de sustentação que não são substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal do conjunto. [0012] Em um outro aspecto da invenção, a extremidade frontal e/ou o corpo da ponta e suporte são formados com uma configuração geral mente oval. Essa construção provê alta resistência e uma duração de ponta mais longa, omite cantos distintos para reduzir concentrações de estresse e apresenta uma espessura reduzida para penetração melhorada no solo.

Breve Descrição dos Desenhos [0013] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de desgaste de acordo com a presente invenção.

[0014] A figura 2 é uma vista em perspectiva traseira de uma ponta do presente conjunto de desgaste.

[0015] A figura 3 é uma vista em perspectiva frontal da ponta.

[0016] A figura 4 é uma vista frontal da ponta.

[0017] A figura 5 é uma vista superior da ponta.

[0018] A figura 6 é uma vista lateral da ponta.

[0019] A figura 7 é uma vista parcial em perspectiva traseira de um

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4/20 elemento de desgaste do conjunto de desgaste atual.

[0020] A figura 8 é uma vista em perspectiva parcial do recorte do conjunto de desgaste ao longo de um plano transversal imediatamente para trás do fecho.

[0021] As figuras 9-12 são seções transversais ao longo da parede superior do elemento de desgaste ilustrando exemplos diferentes de projeções de estabilização.

[0022] A figura 13 é uma vista em perspectiva de um conjunto de desgaste da presente invenção com uma disposição de fechamento alternativa.

[0023] A figura 14 é uma vista da seção transversal axial parcial do conjunto de desgaste alternativo.

[0024] A figura 15 é uma vista em perspectiva explodida do fecho do conjunto de desgaste alternativo.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [0025] A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste 10 para prender de modo remível um elemento de desgaste 12 em equipamento de escavação. Nessa aplicação, o elemento de desgaste 12 é descrito em termos de um ponto para um dente de escavação que é preso em um gume de uma caçamba de escavação. Entretanto, o elemento de desgaste podería ser na forma de outros tipos de produtos (por exemplo, capuzes) ou presos em outro equipamento (por exemplo, cabeçotes de guilhotina de caçamba). Além do mais, termos relativos tais como para frente, para trás, para cima, para baixo, vertical ou horizontal são usados por conveniência de explicação com referência à figura 1, outras orientações são possíveis.

[0026] Em uma modalidade (figura 1), o ponto 12 é adaptado para encaixar na ponta 14 fixada em um gume de caçamba ou outro equipamento de escavação (não mostrado). Nessa modalidade, a ponta é a parte frontal de uma base 15 que é fixada em uma caçamba de escavação. A extremidade de montagem traseira da base (não mostrada) pode ser fixada no gume da caçamba em uma série de

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5/20 maneiras. Por exemplo, a ponta pode ser formada como uma porção integral do gume, tal como por ser fundida com o gume, ou de outra forma fixada por soldagem ou fixação mecânica. Quando a base é soldada ou firmada no gume por um mecanismo de fechamento, a base incluirá um ou dois trechos traseiros que se estendem sobre o gume. Nessas situações, a base é tipicamente chamada um adaptador. A base pode também consistirem uma pluralidade de adaptadores interligados. O ponto inclui um suporte para receber a ponta. O ponto e a ponta são então firmados juntos por um fecho 16.

[0027] A ponta 14 tem um corpo 25 com paredes superior e inferior 20,21 que convergem para uma extremidade frontal 24, e paredes laterais opostas 22,23 (figuras 2-6). A porção traseira das paredes laterais é geralmente paralela entre si (isto é, com uma convergência dianteira leve); naturalmente, outras configurações são possíveis. A extremidade frontal 24 é formada com superfícies de estabilização superior e inferior 30,32 que são substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal 34. O termo substancialmente paralelo é planejado para incluir superfícies paralelas, bem como essas que divergem para trás do eixo geométrico 34 em um ângulo pequeno (por exemplo, de aproximadamente 1-7 graus) para finalidades de fabricação. Em uma modalidade preferida, cada superfície de estabilização 30,32 diverge para trás em um ângulo ao eixo geométrico 34 menor do que 5 graus e mais preferivelmente em aproximadamente 2-3 graus. Na modalidade ilustrada, as superfícies de estabilização 30,32 são lateralmente curvadas de modo a se encontrarem ao longo dos lados da ponta. Dessa maneira, as superfícies de estabilização são formadas ao redor de toda a extremidade frontal 24 da ponta 14. Naturalmente, outras configurações são possíveis.

[0028] Na modalidade ilustrada, a extremidade frontal 24 tem uma forma transversal geralmente oval com uma parede frontal oval 36. Similarmente, o corpo 25 da ponta 14 também tem uma forma transversal geralmente oval, exceto pelos recessos de estabilização

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127,129. Como observado na figura 3, o corpo 25 expande para trás a partir da extremidade frontal 24 sobre muito do seu comprimento. O uso de uma ponta em formato oval forma seções de ponta de alta resistência que resultam em uma duração mais longa da ponta. Uma forma oval também diminui a presença de cantos e, assim, reduz as concentrações do estresse ao longo das bordas externas da ponta. A forma oval também apresenta um perfil aerodinâmico que melhora a penetração no solo durante uma operação de escavação, isto é, o elemento de desgaste é formado com um suporte em formato oval para receber a ponta que, por sua vez, permite que o elemento de desgaste tenha um perfil mais fino para melhor penetração. Contudo, a extremidade frontal e o corpo da ponta poderíam ter outras formas, por exemplo, a ponta e o suporte poderíam ser mais angulares e definir uma extremidade frontal geralmente em paralelepípedo com superfícies de estabilização geralmente retangulares e/ou paredes superior, inferior e laterais angulares e geralmente planas como o corpo da ponta. A configuração geral da ponta (isto é, a forma oval) pode variar consideravelmente. [0029] Em uma modalidade (figuras 2-6), as paredes superior, inferior e laterais 20-23 da ponta 14 incluem, cada uma, um par de superfícies de estabilização 40,47 que são, cada uma, substancialmente paralelas ao eixo 34. Como mencionado com as superfícies de estabilização frontais 30,32, essas superfícies de estabilização traseiras 40-47 são preferivelmente inclinadas em relação ao eixo geométrico longitudinal 34 por não mais do que aproximadamente 5 graus, e mais preferivelmente em aproximadamente 2-3 graus ao eixo geométrico 34. Embora qualquer porção da ponta possa às vezes suportar cargas do ponto, as superfícies de estabilização são planejadas para serem superfícies primárias para resistir às cargas que são aplicadas na ponta pelo ponto. [0030] O elemento de desgaste 12 compreende porções superior, inferior e laterais para definir uma extremidade de trabalho frontal 60 e uma extremidade de montagem traseira 62 (figuras 1, 7 e 8). Com

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7/20 relação a um ponto, a extremidade de trabalho é uma broca com uma borda de escavação frontal 66. Embora a borda de escavação seja mostrada como um segmento linear, a broca e a borda de escavação poderíam ter qualquer uma das formas que são usadas em operações de escavação. A extremidade de montagem 62 é formada com um suporte 70 que recebe a ponta 14 para sustentar o ponto no equipamento de escavação (não mostrado). O suporte 70 é formado por paredes interiores das porções superior, inferior e laterais 50-53 do ponto 12. De preferência, o suporte 70 tem uma forma que é complementar à ponta 14, embora algumas variações possam ser incluídas.

[0031] Em uma modalidade (figura 7), o suporte 70 inclui uma extremidade frontal 94 com superfícies de estabilização superior e inferior 90,92 e uma superfície frontal geralmente elíptica 98 para igualar a extremidade frontal 24 da ponta. As paredes superior, inferior e laterais 100-103 do suporte se estendem para trás da extremidade frontal 94 para complementar as paredes superior, inferior e laterais 2023 da ponta 14. Cada uma dessas paredes 100-103 é preferivelmente formada com superfícies de estabilização 110-117 que encostam contra as superfícies de estabilização 40-47 na ponta. Como com as superfícies de estabilização 30,32,40-47 da ponta, as superfícies de estabilização 90,92,110-117 no suporte 70 são substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal 34. De preferência, as superfícies de estabilização no ponto são projetadas para igualar essas na ponta, isto é, se as superfícies de estabilização na ponta divergem em um ângulo de aproximadamente 2 graus em relação ao eixo geométrico 34, então, as superfícies de estabilização do suporte também divergem em um ângulo de aproximadamente 2 graus ao eixo geométrico 34. Entretanto, as superfícies de estabilização 110-117 no suporte 70 poderíam ser inclinadas para o eixo geométrico 34 em um ângulo ligeiramente menor (por exemplo, um grau ou dois) quando comparado com as superfícies de estabilização 40-47 na ponta 14 para

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8/20 forçar um engate firme entre as superfícies de estabilização opostas em uma localização particular, por exemplo, ao longo das porções traseiras da ponta e suporte.

[0032] As superfícies de estabilização 40-43 nas paredes superior e inferior 20,21 são formadas, cada uma, em uma porção central da ponta de modo a ficar localizada na porção mais grossa, mais robusta da ponta. Essas superfícies de estabilização são preferivelmente limitadas às porções centrais ao invés de se estenderem inteiramente através da ponta. Dessa maneira, as cargas não são primariamente transportadas pelas porções externas da ponta onde a maior parte da curvatura ocorre. Além do mais, manter as superfícies de estabilização 40-43 distantes das bordas externas pode também ser usado para reduzir a criação de altas concentrações de estresse na transição entre a ponta Mea porção de montagem da base 15. As porções laterais 119 da ponta 14 em cada lado das superfícies de estabilização 40-43 preferivelmente divergem em relação ao eixo geométrico 34 em um ângulo mais íngreme do que as superfícies de estabilização 40-43 para prover resistência e às vezes uma transição mais suave entre a ponta Mea porção de montagem traseira da base 15. Contudo, as superfícies de estabilização 40-43, 110-113 poderíam se estender por toda a largura e profundidade da ponta e suporte.

[0033] As superfícies de estabilização 30, 32, 40-43, 90, 92, 11Ο113 suportam de modo estável o ponto na ponta mesmo sob carregamento pesado. As superfícies de estabilização traseiras 40-43, 110-113 são preferivelmente empilhadas (isto é, verticalmente espaçadas) em relação às superfícies de estabilização frontais 30, 32, 90, 92 para operação melhorada, mas tais empilhamentos não são necessários.

[0034] Quando as cargas tendo componentes verticais (aqui chamadas cargas verticais) são aplicadas ao longo da borda de escavação 66 do ponto 12, o ponto é impelido para rolar para diante para fora da ponta. Por exemplo, quando uma carga descendente L1 é

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9/20 aplicada no topo da borda de escavação 66 (figura 1), o ponto 12 é impelido para rolar para diante na ponta 14, tal que a superfície de estabilização frontal 90 no suporte 70 encosta contra a superfície de estabilização 30 na extremidade frontal 24 da ponta 14. A porção inferior traseira 121 do ponto 12 é também puxada para cima contra a porção traseira inferior da ponta 14, tal que as superfícies de estabilização traseiras 112,113 no suporte encostam contra as superfícies de estabilização 42,43 na ponta. As superfícies de estabilização substancialmente paralelas provêem um suporte mais estável para o ponto quando comparado com as superfícies convergentes, com menos dependência do fecho. Por exemplo, se a carga L1 fosse aplicada em uma ponta e suporte definidos por paredes superior e inferior convergentes sem as superfícies de estabilização 42, 43, 112, 113, o impulso para rolar o ponto na ponta sofre resistência em parte pela contigüidade das porções traseiras das paredes convergentes inferiores. Desde que essas paredes são inclinadas, sua contigüidade tende a impelir o ponto em uma direção para diante, que deve sofrer resistência pelo fecho. Dessa maneira, em tais construções, um fecho mais largo é necessário para manter o ponto na ponta. Um fecho mais largo, por sua vez, exige aberturas maiores na ponta e ponto, assim, reduzindo a resistência geral do conjunto. Na presente invenção, superfícies de estabilização 30, 42, 43, 90, 112, 113 são substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal 34 para diminuir esse impulso para frente do ponto. Como um resultado, o ponto fica suportado de maneira estável na ponta, o que aumenta a resistência e estabilidade do engaste, reduz o desgaste e possibilita o uso de fechos menores. As superfícies de estabilização 32,40,41,92,110,111 funcionam da mesma maneira para cargas verticais direcionadas para cima.

[0035] Na modalidade ilustrada (figuras 2-6), superfícies de estabilização 40,41 na parede superior 20 são inclinadas uma para a outra em uma direção transversal (figuras 2-4). Da mesma maneira, as

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10/20 superfícies de estabilização 42,43 são ajustadas em um ângulo transversal entre si. De preferência, superfícies de estabilização inclinadas 40-43 são simétricas. Da mesma forma, as superfícies de estabilização 110-113 formam superfícies inclinadas para encostar contra as superfícies de estabilização 40-43 da ponta 14. Essa inclinação transversal possibilita que as superfícies de estabilização 4043 engatem as superfícies de estabilização 110-113 no suporte 70 e resistam às cargas com componentes de lado ou laterais (aqui chamadas cargas laterais), tal como a carga L2 (figura 1). É vantajoso que as mesmas superfícies que resistem ao carregamento vertical também resistam ao carregamento lateral porque as cargas são geralmente aplicadas em pontos em direções mutáveis quando a caçamba ou outro equipamento de escavação é forçado através do solo. Com as superfícies lateralmente inclinadas, a sustentação entre as mesmas superfícies pode continuar a ocorrer mesmo se uma carga muda, por exemplo, de mais de uma carga vertical para mais de uma carga lateral. Com essa disposição, o movimento do ponto e o desgaste dos componentes podem ser reduzidos.

[0036] As superfícies de estabilização 40-41 e 42-43 são preferivelmente orientadas em relação uma a outra em um ângulo φ entre aproximadamente 90° e 180°, e mais preferível mente entre aproximadamente 160 graus (figura 4). O ângulo é geralmente escolhido com base em uma consideração das cargas esperadas e operação da máquina. Como uma regra geral, embora possam existir exceções, o ângulo φ preferivelmente seria grande quando cargas verticais pesadas são esperadas e menor quando carregamento lateral mais pesado é esperado. Desde que o carregamento vertical pesado é comum, o ângulo entre as superfícies de estabilização será geralmente um grande. Entretanto, esse ângulo transversal φ pode variar consideravelmente e ser menor do que 90°em certas circunstâncias, tal como em operações de serviço leve ou essas com carregamento lateral excepcionalmente alto.

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11/20 [0037] Como observado nas figuras 2 e 3, as superfícies de estabilização traseiras 40-41 e 42-43 são preferivelmente planares e orientadas para formar recessos em formato de V 127 na ponta. Entretanto, essas superfícies de estabilização traseiras poderíam ter uma grande quantidade de formas e orientações diferentes. Embora os objetivos da invenção possam não ser total mente satisfeitos em cada forma diferente, as variações são ainda capazes de atingir certos aspectos da invenção. Por exemplo, as superfícies de estabilização traseiras não precisam ser planares e poderíam ser formadas com curvas convexas ou côncavas. As superfícies de estabilização traseiras poderíam ser formadas para definir uma curva contínua em formato de U raso de modo que as superfícies de estabilização inclinadas fluem ininterruptas uma para dentro da outra. As superfícies de estabilização traseiras poderíam formar um recesso geral mente trapezoidal tendo uma superfície de estabilização central geralmente sem inclinação transversal e duas superfícies de estabilização laterais em virtualmente qualquer ângulo obtuso para a superfície central resistir ao carregamento lateral. As superfícies de estabilização traseiras poderíam ser inclinadas uma para a outra em ângulos variados. A formação dos recessos de estabilização na ponta e projeções complementares no suporte é preferida para reduzir o risco de desgaste ou deformação das superfícies de ponta pela montagem de múltiplos pontos ou por conta dos furos sendo desgastados através do ponto. Contudo, os recessos e as projeções poderíam ser invertidos. Também, desde que o carregamento vertical é freqüentemente muito mais significativo do que o carregamento lateral, as superfícies de estabilização poderíam ser centralmente posicionadas na ponta em relação espaçada com as bordas laterais, mas sem inclinação transversal.

[0038] As superfícies de estabilização traseiras 40-43 são geralmente mais efetivas quando localizadas em ou perto da extremidade traseira da ponta. Portanto, na modalidade ilustrada (figuras 2-6), as porções frontais 123 das superfícies de estabilização

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40-43 afunilam para um ponto frontal. Naturalmente, as porções frontais 123 poderíam ter outras formas de estreitamento, formas não convergentes ou ser eliminadas inteiramente. Embora as superfícies de estabilização 40-41 sejam preferivelmente as imagens espelhadas das superfícies de estabilização 42-43, não é requerido que elas sejam assim.

[0039] Em cada uma dessas orientações, as superfícies de estabilização 110-113 do ponto preferivelmente complementam as superfícies de estabilização na ponta, entretanto, variações poderíam ser usadas. Dessa forma, como ilustrado, as superfícies de estabilização 110,111 complementam as superfícies de estabilização 40,41 e as superfícies de estabilização 112,113 complementam as superfícies de estabilização 42,43. Portanto, na modalidade ilustrada, as superfícies de estabilização 110,111 na parede superior 100 do suporte 70 são formadas para definir uma projeção de estabilização geralmente em formato de V 125 com as superfícies de estabilização inclinadas uma para a outra em um ângulo λ de aproximadamente 160 graus para se ajustar no recesso de estabilização 127 formado pelas superfícies de estabilização 40,41 na ponta 14 (figura 7). Da mesma forma, as superfícies de estabilização 112,113 na superfície inferior 101 do suporte 70 formam uma projeção de estabilização em formato de V 125 para se ajustar correspondentemente dentro do recesso de estabilização 127 formado pelas superfícies de estabilização 42,43 na ponta. Contudo, o ângulo lateral λ entre cada um do par de superfícies de estabilização (tal como entre as superfícies 110e111)no suporte 70 podería ser ligeiramente variado em relação ao ângulo φ entre cada par das superfícies de estabilização correspondentes na ponta (tal como entre as superfícies 40 e 41) para garantir um ajuste firme em uma certa localização (por exemplo, ao longo do centro dos recessos de estabilização 127,129).

[0040] Como alternativas, as projeções de estabilização do suporte 70 poderíam ter outras formas para se ajustarem dentro dos recessos

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13/20 de estabilização 127. Por exemplo, as projeções de estabilização 125a poderiam ter uma configuração curvada (por exemplo, hemisférica) (figura 9) para se ajustarem dentro do recesso de estabilização em formato de V 127, um recesso curvado complementar ou outra forma de recesso adaptada para receber a projeção. Também, as projeções de estabilização 125b (figura 10) poderiam ser mais finas do que o recesso de estabilização 127 dentro do qual elas são recebidas. As projeções de estabilização podem ter um comprimento mais curto do que os recessos 127 e se estender somente parcialmente ao longo do comprimento do recesso (figura 11) ou ter um comprimento interrompido com vãos entre os segmentos. As projeções de estabilização podem também ser providas por um componente separado tal como um espaçador que é mantido no lugar por um parafuso, o fecho ou outro recurso. Além do mais, uma pluralidade de projeções de estabilização 125d (figura 12) pode ser provida no lugar de uma única projeção central. Também, em certas circunstâncias, por exemplo, nas operações de serviço leve, um benefício limitado pode ser obtido através do uso de, por exemplo, recessos e projeções nas paredes superior e inferior da ponta e suporte que são definidos por superfícies de sustentação que não são substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal 34, no lugar das superfícies de estabilização 4043,110-113.

[0041] Paredes laterais 22,23 da ponta 14 são também preferivelmente formadas com as superfícies de estabilização 44-47 (figuras 2-6). Essas superfícies de estabilização 44-47 são também substancialmente paralelas ao eixo longitudinal 34. Na modalidade ilustrada, as superfícies de estabilização 44,45 são orientadas em um ângulo θ entre si de modo a definir um recesso longitudinal ou ranhura 129 ao longo da parede lateral 22 da ponta 14 (figura 4). Da mesma forma, as superfícies de estabilização 46,47 são orientadas em um ângulo θ entre si para definir um recesso ou ranhura 129 ao longo da parede lateral 23 também. Essas superfícies de estabilização 44,45 e

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46,47 são preferivelmente ajustadas em um ângulo Θ entre aproximadamente 90° e 180°, e mais preferivelmente em aproximadamente 120 graus. Contudo, outros ângulos poderiam ser selecionados incluindo esses substancialmente menores do que 90° e até mesmo em uma relação paralela em certas circunstâncias, tal como carregamento vertical pesado ou operações de serviço leve. Os recessos de estabilização 129 ao longo das paredes laterais 22,23 são adaptados para receber projeções de estabilização complementares 131 formadas no suporte 70. As projeções de estabilização 131 são definidas por superfícies de estabilização 114-117 formando superfícies inclinadas para encostar contra as superfícies de estabilização 44-47 da ponta 14 (figura 7). O ângulo lateral a entre as superfícies de estabilização laterais 114,115e 116,117 preferivelmente iguala o ângulo Θ das superfícies 44,45 e 46,47. Contudo, como discutido para as superfícies de estabilização traseiras 110-113, o ângulo entre cada par de superfícies de estabilização laterais no suporte 70 poderia ser variado ligeiramente das superfícies de estabilização laterais na ponta 14 para formar um ajuste firme em uma localização particular (por exemplo, ao longo do centro dos recessos de estabilização 129). Também, as variações nas formas para os recessos de estabilização 127 e projeções de estabilização 125 discutidos acima são igualmente aplicáveis para os recessos 129 e as projeções 131.

[0042] As superfícies de estabilização frontais 30,32 funcionam em conjunto com as superfícies de estabilização laterais 44-47 para resistir às cargas laterais tal como L2. Por exemplo, a aplicação da carga lateral L2 faz com que o ponto 12 se incline na ponta 14. As porções laterais das superfícies de estabilização frontais 90,92 onde a carga lateral L2 é aplicada são empurradas lateralmente para dentro para encostar contra as superfícies de estabilização frontais 30,32 na ponta. A porção traseira da parede lateral oposta 52 do ponto 12 é puxada para dentro tal que as superfícies de estabilização 114,115 encostam contra 44,45. As superfícies de estabilização 30, 32, 46, 47, 90, 92, 116, 117 funcionam

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15/20 da mesma maneira para cargas laterais opostamente direcionadas. [0043] A orientação inclinada das superfícies de estabilização 4447 possibilita que essas superfícies de estabilização laterais encostem contra as superfícies de estabilização 114-117 no suporte 70 para resistir ao carregamento lateral e vertical. Na construção preferida, as superfícies de estabilização traseiras 40-43, 110-113 são orientadas mais próximas do horizontal do que do vertical para resistir primariamente às cargas verticais e resistir secundariamente às cargas laterais. As superfícies de estabilização laterais 44-47, 114-117 são orientadas mais próximas do vertical do que do horizontal para resistir primariamente ao carregamento lateral e secundariamente resistir ao carregamento vertical. Entretanto, orientações alternativas são possíveis. Por exemplo, em condições de carregamento pesado, todas as superfícies de estabilização 40-47, 110-117 podem ser mais horizontais do que verticais. Em uso, então, na construção preferida, cargas vertical e lateral sofrem resistência, cada uma, pelas superfícies de estabilização frontais 30, 32, 90, 92, superfícies de estabilização traseiras 40-43, 110-113 e as superfícies de estabilização laterais 4447, 114-117. A provisão das superfícies de estabilização em cada uma das paredes superior, inferior e laterais da ponta e suporte maximiza a área das superfícies de estabilização que pode ser usada para suportar o ponto.

[0044] De preferência, as superfícies de estabilização 44-47 são inclinadas igualmente em relação a um plano horizontal que se estende através do eixo geométrico 34. Contudo, disposições assimétricas são possíveis, particularmente se cargas verticais ascendentes maiores são esperadas quando comparado com as cargas verticais descendentes ou vice-versa. Como discutido acima para as superfícies de estabilização traseiras 40-43, as superfícies de estabilização laterais 4447 podem ser formadas com uma variedade de formas diferentes. Por exemplo, embora as superfícies 44-47 sejam preferivelmente planares, elas podem ser convexas, côncavas, curvadas ou consistindo em

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16/20 segmentos angulares. As ranhuras 129 poderiam ser também formadas com seções transversais trapezoidais ou geralmente em formato de U. Também, os recessos de estabilização 129 poderiam ser formados nas paredes laterais 102,103 do suporte 70 e projeções de estabilização 131 nas paredes laterais 22,23 da ponta 14.

[0045] No conjunto de desgaste preferido, as superfícies de estabilização 40-47 definem um recesso de estabilização 127, 129 em cada uma das paredes superior, inferior e laterais 20-23 da ponta 14 tal que essas porções da ponta com os recessos têm uma configuração de seção transversal geralmente em formato de X (figuras 2 e 8). O suporte 70 tem projeções de estabilização complementares 125,131 ao longo de cada uma das paredes superior, inferior e laterais 100-103 para se ajustarem dentro dos recessos 127,129 e assim, definir um suporte em formato de X. Embora geralmente recessos em formato de V 127,129 sejam preferidos, recessos de estabilização e projeções de outras formas podem ser usados para formar a ponta e o suporte geralmente em formato de X. Essa configuração monta de maneira estável o ponto contra o carregamento vertical e lateral, suporta alto carregamento via as porções mais fortes e mais robustas da ponta, e evita contar primariamente com as porções laterais da ponta onde a curvatura é maior para reduzir as concentrações de estresse. A ponta e o suporte de seção transversal em formato de X podem também ser usados com benefício limitado em certas aplicações com recessos similares em cada uma das paredes superior, inferior e lateral 20-23, mas sem o uso de superfícies de estabilização se estendendo substancialmente em paralelo com o eixo geométrico 34.

[0046] A ponta pode também ser formada com configurações diferentes de uma seção transversal em formato de X. Por exemplo, a ponta e o ponto podem incluir superfícies de estabilização superior e inferior 40-43, 110-113, mas sem superfícies de estabilização laterais 44-47, 114-117. Em uma outra alternativa, a ponta pode ser formada com as superfícies de estabilização laterais 44-47, 114-117, mas sem

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17/20 os recessos de estabilização 127 nas paredes superior e inferior. A ponta e o ponto podem também ser providos com somente um conjunto de superfícies de estabilização, tal como as superfícies de estabilização traseiras somente ao longo das paredes inferiores. Também, embora as superfícies de estabilização frontais 30, 32, 90, 92 possam ser omitidas, é preferido que elas sejam usadas com qualquer que seja a variação das superfícies de estabilização traseira e lateral que são usadas. [0047] Como mencionado acima, o fecho 16 é usado para firmar de modo remível o elemento de desgaste 12 na ponta 14 (figuras 1 e 8). Em uma modalidade, a ponta 14 define um canal 140 na parede lateral 22 (figuras 2-6). O canal 140 é aberto no seu lado externo em cada extremidade e de outra forma é definido por uma base ou parede lateral 142, uma parede frontal 144 e uma parede traseira 146. O elemento de desgaste 12 inclui uma passagem complementar 150 para geralmente alinhar com o canal 140 quando o ponto 12 é montado sobre a ponta 14 para definir coletivamente uma abertura 160 para receber o fecho 16 (figuras 1 e 7-8). A passagem 150 inclui uma extremidade aberta 151 na parede superior 50 do ponto 12 para receber o fecho 16. Dentro do suporte 70, a passagem 150 é aberta no seu lado interno e de outra forma definida por uma base ou parede lateral 152, uma parede frontal 154 e uma parede traseira 156. Devido às superfícies de estabilização laterais 44-47,114-117, as paredes frontal e traseira 144,146,154,156 do canal 140 e a passagem 150 têm configurações ondulantes complementares. A parede frontal 144 na ponta Mea parede traseira 156 no elemento de desgaste 12 são as superfícies que primariamente engatam o fecho 16. A passagem 150 é preferivelmente aberta na parede inferior 51, mas ela poderia ser fechada se desejado.

[0048] Embora o ponto 12 seja firmado por somente um fecho 16, o ponto preferivelmente inclui duas passagens 150, 150', uma ao longo de cada parede lateral 52,53. As passagens 150,150' são idênticas, exceto que a passagem 150 abre para recepção do fecho 16 na parede superior 50 e se estende ao longo da parede lateral 52, e a passagem

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150' abre para recepção do fecho 16 na parede inferior 51 e se estende ao longo da parede lateral 53. Com duas passagens, o ponto pode ser invertido (isto é, girado por 180° ao redor do eixo geométrico 34) e fechado no lugar em qualquer orientação.

[0049] Quando o fecho 16 é inserido no furo 160, ele se opõe à parede frontal 144 da ponta 14 e parede traseira 156 do ponto 12 para impedir a liberação do ponto 12 da ponta 14. Dessa maneira, em uma condição montada, o canal 140 fica deslocado na retaguarda da passagem 150 de modo que a parede frontal 144 fica na retaguarda da parede frontal 154, e a parede traseira 146 fica na retaguarda da parede traseira 156. Na construção preferida, o furo 160 estreita à medida que ele se estende da extremidade aberta 151; isto é, a parede frontal 144 converge para a parede traseira 156 e a parede lateral 142 converge para a parede lateral 152, cada uma quando elas se estendem para longe da extremidade aberta 151. De preferência, o canal 140 e a passagem 150 também convergem quando eles se estendem da extremidade aberta 151, de modo que a parede frontal 144 converge para a parede traseira 146 e a parede frontal 154 converge para a parede traseira 156.

[0050] O fecho 16 tem uma construção cônica com um engate tal como descrito na Patente U.S. N° 6.993.861, incorporada aqui por referência. Em geral, o fecho 16 inclui um corpo 165 para manter o ponto 12 na ponta 14 e um engate (não mostrado) para engatar o entrave 166 no ponto 12 para firmar o fecho 16 no furo 160. O corpo 165 inclui uma extremidade de inserção 169 que é passada, primeiro, para dentro do furo 160, e uma extremidade traseira 171. O corpo do fecho 165 preferivelmente afunila em direção à extremidade de inserção 169 com as paredes frontal e traseira convergindo uma para a outra, e as paredes laterais convergindo uma para a outra. Esse estreitamento do fecho 16 iguala a forma do furo 160 para prover um fecho que pode ser colocado e extraído do conjunto. Um vão 183 é formado perto da extremidade traseira 171 para inserção de uma ferramenta de alavanca para remover

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19/20 o fecho 16 da abertura 160. Um espaço de vão livre 184 é também formado no ponto 12 para frente da extremidade aberta 151 para possibilitar que uma ferramenta de alavanca acesse o vão 183.

[0051] Em uma segunda modalidade da invenção (figuras 13-15), um conjunto de desgaste 210 inclui uma base tendo uma ponta 214 e um elemento de desgaste 212 tendo um suporte 270 para receber a ponta 214. A ponta e o suporte do conjunto de desgaste 210 são os mesmos que do conjunto de desgaste 10, exceto pela disposição de fechamento. No conjunto de desgaste 210, o fecho 216 é recebido em uma passagem central 220 na ponta 214 e furos correspondentes 222 no elemento de desgaste 212. Como observado na figura 9, a passagem 220 abre no recesso de estabilização 227. Um furo 222 é formado em cada uma das porções superior e inferior do elemento de desgaste 212, em alinhamento vertical, para engatar o fecho e/ou permitir que o elemento de desgaste seja invertido na ponta 214. Alternativamente, a passagem 220 e os furos 222 poderíam se estender horizontal mente através da ponta 214 e do elemento de desgaste 212.

[0052] O fecho 216 inclui uma cunha 224 e um carretei 226 como descrito na Patente U.S. N° 7.171.771, incorporada aqui por referência. A cunha 224 tem um exterior estreito arredondado, uma rosca helicoidal 234 e uma cavidade de engate de ferramenta 236. O carretei 226 é formado com braços 246 que se localizam fora da passagem 220. Cada braço preferivelmente inclui um gume resistente 247 na sua extremidade externa que se ajusta sob um relevo 249 no ponto 212 para projetar a ejeção do fecho durante o uso. O carretei 226 inclui uma formação de rosca 242 preferivelmente na forma de uma série de segmentos de aresta helicoidais para se unir com a rosca helicoidal 234 na cunha 224. O carretei 226 tem um canal 239 com uma superfície interna côncava 240 para parcialmente se envolver ao redor e receber a cunha 224. Um tampão resiliente (não mostrado) composto de uma borracha, espuma ou outro material resiliente pode ser provido em um furo no canal 239 para pressionar contra a cunha 224 e impedir a

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20/20 soltura, se desejado. O carretei preferivelmente afunila em direção a sua extremidade inferior para acomodar o afunilamento preferido da passagem 220. O carretei pode também ser formado com uma extremidade dianteira reduzida para se ajustar melhor através da extremidade inferior da passagem 220 e para dentro do furo inferior 222. [0053] Em uso, o carretei 226 pressiona contra a parede frontal 228 da passagem 220 e as extremidades dos braços 246 pressionam contra as paredes traseiras 256 nas porções superior e inferior do elemento de desgaste 212. Um vão normalmente existe entre o carretei 226 e a parede traseira 230 da passagem 220. A região 258 que se estende entre a ranhura helicoidal 234 da cunha 224 se localiza contra a parede frontal 228 da passagem 220. Um inserto (não mostrado) pode ser colocado entre a cunha e a parede frontal 228. Alternativamente, o carretei poderia ser colocado contra a parede frontal 228 e a cunha contra as paredes traseiras 256. Para instalar o fecho 216, o carretei 226 e a extremidade dianteira 252 da cunha 224 são inseridos frouxamente através do furo superior 222 e para dentro da passagem 220. Uma chave inglesa ou outra ferramenta adequada é inserida na cavidade 236 na extremidade traseira 254 da cunha 224 para virar a cunha e puxar a cunha mais para dentro da passagem 220.

[0054] Muitos outros projetos de fecho poderíam ser usados para firmar o elemento de desgaste na ponta. Por exemplo, o fecho 16 pode ser de uma construção de pino comprimido convencional, que é martelada para dentro do conjunto. Um tal fecho poderia também passar através de furos nos centros da ponta e ponto, tanto vertical quanto horizontalmente, em uma maneira bem-conhecida.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento de desgaste (12) para equipamento de escavação compreendendo uma extremidade frontal (60), uma extremidade traseira (62) e uma abertura de suporte (70) na extremidade traseira (62) para receber uma ponta de sustentação (14), o suporte sendo definido por paredes superior (100), inferior (101) e laterais (102,103) e incluindo um eixo longitudinal (34), pelo menos uma das paredes superior e inferior incluindo um par de superfícies de estabilização (110-113) inclinadas, caracterizado por cada uma das paredes laterais (102,103) incluir um par de superfícies de estabilização inclinadas, onde cada dito par de superfícies de estabilização inclinadas são localizadas centralmente e inclinadas entre si em uma direção transversal para convergir lateralmente para uma localização central ao longo da respectiva parede superior, inferior, ou lateral, cada superfície de estabilização sendo inclinada para resistir ambas cargas horizontais e verticais durante escavação, e cada uma das superfícies de estabilização se estendendo substancialmente paralela ao eixo longitudinal (34).
2. Elemento de desgaste (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dito par de superfícies inclinadas é provido em cada uma das paredes superior (100) e inferior (101).
3. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada uma das superfícies inclinadas se projeta para dentro do suporte em direção ao eixo geométrico longitudinal.
4. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada par de superfícies de estabilização é próximo a extremidade traseira do elemento de desgaste (12).
5. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as

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2/2 superfícies inclinadas em cada par estão em um ângulo obtuso uma em relação à outra.
6. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada dito par de superfícies inclinadas é centralmente localizado em sua respectiva parede e espaçado de paredes adjacentes do suporte (70).
7. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada dita superfície inclinada diverge axialmente do eixo geométrico longitudinal (34) em ângulo menor do que aproximadamente cinco graus.
8. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada par de superfícies inclinadas define coletivamente uma formação curva.
9. Elemento de desgaste (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada par de superfícies inclinadas definem uma configuração geralmente em formato de V.
10. Conjunto de desgaste (10) para equipamento de escavação caracterizado pelo fato de que compreende:

uma base (15) fixada no equipamento de escavação e tendo uma ponta (14);

um elemento de desgaste (12) tal como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores; e um fecho (16) para firmar de maneira removível o elemento de desgaste na base.

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