Bastidor de vehículo con un piso de placa de metal curvada.

Sistema de unión de una placa (41) de piso de metal curvada soportada por los bordes laterales a un bastidor (28,

29) de soporte de carga de un vehículo, tal como un camión o un vagón sobre raíles, que incluye una serie deelementos tensores (43) conectados directa o indirectamente por los extremos opuestos de los elementos tensores(43) a

(a) bordes laterales opuestos de la placa (41) de piso y

(b) lados opuestos del bastidor (28, 29) del vehículo, y permitiendo estos elementos tensores (43) elmovimiento de los bordes laterales de la placa (41) de piso con respecto al bastidor (28, 29) del vehículo, ysiendo al menos los medios principales de transmisión de fuerzas de la placa (41) de piso al bastidor (28, 29);

caracterizado porque

los elementos tensores (43) tienen una longitud no soportada que es significativamente más grande que su diámetropara facilitar la adaptación a cualquier cambio de alineación y para aumentar la flexibilidad del sistema de piso.

Bastidor de vehículo con un piso de placa de metal curvada Campo de la invención La presente invención se refiere a un bastidor de vehículo con un piso de placa de metal curvada.

De forma específica, la presente invención se refiere, aunque en absoluto de forma exclusiva, a un sistema de unión de un piso de placa de metal curvada a un chasis de un bastidor de soporte de carga de un vehículo, tal como un camión o un vagón sobre raíles.

A continuación se describirá la presente invención, especialmente en el contexto de camiones. No obstante, debe observarse que la presente invención no se limita a camiones.

El sistema de unión de piso de la presente invención:

· Permite una fácil instalación y sustitución del piso.

· Permite variaciones geométricas de cargas del piso a la estructura del bastidor.

· Permite una transmisión más uniforme de cargas del piso a la estructura del bastidor.

· Permite variar la flexibilidad del piso mediante su diseño.

El sistema de unión de piso de la presente invención resulta especialmente adecuado en aplicaciones en las que:

· Los pisos del bastidor del camión están sometidos a grandes cargas de impacto durante las operaciones de carga del camión.

· Los pisos del bastidor del camión están sometidos a condiciones severas de desgaste por abrasión.

· La sustitución del piso es necesaria al menos una vez a lo largo de la vida útil del camión.

De forma típica, las condiciones mencionadas anteriormente están presentes en numerosas aplicaciones de camiones usados en la industria de la minería y de canteras. Las mismas también están presentes en otras aplicaciones.

Antecedentes de la invención EP 1 488 988 A1 describe un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.

En la mayor parte de aplicaciones de minería y canteras, los pisos de los bastidores de los camiones están constituidos por placas planas soldadas en la estructura.

Las placas de piso están soldadas a los lados del bastidor y a las vigas de soporte situadas en la parte inferior de las placas de piso. De forma general, las placas de piso están hechas de aceros de alta resistencia a la abrasión.

De forma típica, los bastidores de los camiones de minería son muy grandes. Capacidades de carga superiores a 100 toneladas son comunes y, en los camiones más grandes, las cargas son superiores a 300 toneladas. Durante las operaciones de carga de los camiones, cargas de hasta aproximadamente 100 toneladas pueden caer varios metros directamente sobre el piso del bastidor del camión.

El material cargado en los camiones de minería o de canteras puede tener una naturaleza muy variable, incluso en una única mina. En algunas aplicaciones, el mismo puede consistir principalmente en rocas grandes, duras, de esquinas afiladas y muy abrasivas. En otra aplicación, el material de carga puede consistir en rocas más pequeñas y blandas que son muy abrasivas. En otra aplicación adicional, la carga puede tener una elevada proporción de material cohesivo, que se adhiere a partes del bastidor y no se separa totalmente del bastidor durante las operaciones de inclinación de la carga. Un bastidor de camión de minería y, especialmente, el piso, debe permitir trabajar con grandes variaciones de impacto de las rocas, desgaste por abrasión (principalmente durante las operaciones de inclinación/vertido de la carga) y la capacidad de cohesión del material transportado.

De forma típica, los camiones de minería tienen una vida útil prevista al menos de 60.000 horas de funcionamiento y, durante este periodo, un único camión podría experimentar aproximadamente 300.000 ciclos de carga-transportedescarga.

El espesor de los pisos de acero del bastidor del camión está comprendido de forma típica en el intervalo de 16 a 50 mm.

De forma típica, los espesores superiores a 25 mm están formados por una placa de base y una placa de acero resistente al desgaste de alta dureza soldada sobre la placa de base. La placa superior puede colocarse de forma selectiva en la totalidad del área del piso, en vez de hacerlo de forma uniforme. En algunas ocasiones se usan barras separadas entre sí para reducir el desgaste por abrasión de la placa de piso. Además, son necesarias vigas de soporte grandes situadas debajo de estas placas de piso. Estas vigas son necesarias para evitar una deformación permanente excesiva de tipo bulto del piso al dejar caer rocas grandes sobre el mismo.

De forma típica, la sustitución o la reparación sustancial del piso del bastidor del camión es necesaria al menos dos veces durante la vida útil de un camión de minería. De forma general, estos trabajos de reparación hacen necesaria la sustitución del bastidor del camión por un bastidor nuevo o reparado o que el camión se pase mucho tiempo en el taller. La reparación de los pisos de bastidor de camión constituye un factor de coste significativo en numerosos camiones de minería.

En un esfuerzo por superar los problemas y costes asociados con los pisos hechos de placas de acero planas, el uso de pisos de caucho suspendidos en bastidores de camión también se ha establecido en la industria de la minería. En este caso, el piso consiste en una única pieza gruesa de caucho soportada por numerosos cables que se extienden entre unas vigas en la base de las secciones laterales del bastidor. Los cables están hechos de múltiples filamentos de acero o material elastomérico. Los cables actúan para soportar las fuerzas verticales de la carga en el bastidor a través de la tensión de los cables, de manera similar al modo en que los cables de un puente colgante soportan las cargas de la sección de carretera de un “puente colgante”.

Las principales ventajas del piso de caucho suspendido son:

· Menor probabilidad de que materiales cohesivos que contienen arcilla húmeda se adhieran al bastidor al inclinarlo para verter la carga.

· Al desgastarse o dañarse seriamente, el piso puede ser sustituido de forma relativamente rápida.

· El peso en vacío del bastidor es en algunas ocasiones inferior al de la totalidad de un bastidor de acero de capacidad equivalente.

La mejor separación de los materiales cohesivos (adherentes) se debe principalmente a la flexión del piso de caucho durante las operaciones de inclinación de la carga.

Los inconvenientes del piso de caucho suspendido son:

· El coste de adquisición inicial es superior al de la totalidad del bastidor de camión de acero.

· Es necesario un reajuste frecuente de los cables de soporte del piso (para ajustar el estiramiento permanente que se produce) .

· Es necesaria una sustitución intermitente e impredecible de los cables rotos o dañados considerablemente.

· Los pisos de sustitución son caros.

Debido a las dificultades descritas anteriormente, el uso de pisos de caucho suspendidos ha estado limitado a menos del 10% de todas las aplicaciones de minería. Su uso está limitado principalmente a aplicaciones en las que una mejor separación de los materiales adherentes es muy importante y/o en las que la reducción del peso en vacío del camión resulta especialmente importante.

Un modelado analítico y pruebas en las ubicaciones mineras han demostrado que una alternativa a los pisos descritos anteriormente, es decir, pisos de bastidor de camión de metal curvados y suspendidos (de forma típica, de acero, y descritos en ese contexto en adelante) , puede resultar eficaz al menos en la industria de la minería.

En cualquier aplicación determinada, una placa de acero curvada para un piso es laminada en un único plano de curvatura. A continuación, la placa de piso de acero curvada queda soportada solamente por los dos lados de un bastidor de camión, de modo que la misma se curva hacia abajo desde los puntos de soporte en los lados.

La placa de piso de acero curvada ejerce la función de contención general de la carga y actúa como un elemento de tensión para transmitir las fuerzas verticales de la carga en el bastidor a fuerzas de tensión que son transmitidas a unas vigas situadas en la base de los lados del bastidor. Debido a que la placa de piso de acero curvada soporta las fuerzas provocadas por la carga principalmente a través de fuerzas de tensión en el interior de la placa, en ocasiones se hará referencia a la misma como piso de membrana de acero. No obstante, en la práctica, la rigidez de la placa (debida a la necesidad de una vida útil larga contra el desgaste por abrasión) , la elevada variabilidad en la colocación de las cargas soportadas, el uso de un único radio de curvatura en vez de usar una curvatura parabólica y la excentricidad de... [Seguir leyendo]

1. Sistema de unión de una placa (41) de piso de metal curvada soportada por los bordes laterales a un bastidor (28, 29) de soporte de carga de un vehículo, tal como un camión o un vagón sobre raíles, que incluye una serie de elementos tensores (43) conectados directa o indirectamente por los extremos opuestos de los elementos tensores (43) a

(a) bordes laterales opuestos de la placa (41) de piso y

(b) lados opuestos del bastidor (28, 29) del vehículo, y permitiendo estos elementos tensores (43) el movimiento de los bordes laterales de la placa (41) de piso con respecto al bastidor (28, 29) del vehículo, y siendo al menos los medios principales de transmisión de fuerzas de la placa (41) de piso al bastidor (28, 29) ;

caracterizado porque los elementos tensores (43) tienen una longitud no soportada que es significativamente más grande que su diámetro para facilitar la adaptación a cualquier cambio de alineación y para aumentar la flexibilidad del sistema de piso.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que la longitud no soportada de los elementos tensores (43) es al menos 6 veces el diámetro del elemento tensor.

3. Sistema según la reivindicación 1 y/o la reivindicación 2, en el que los elementos tensores (43) son ajustables en longitud.

4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) están conectados a ambos bordes laterales en intervalos separados a lo largo de los bordes.

5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) están conectados a ambos lados en intervalos separados a lo largo de los lados.

6. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye una unidad de conexión de los elementos tensores (43) a la placa (41) de piso y al bastidor (28, 29) .

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que la unidad de conexión al piso tiene forma de apoyos, por ejemplo, forma de placas (42) .

8. Sistema según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que los elementos tensores (43) y la unidad de conexión situada en uno o ambos extremos de los elementos tensores (43) están dispuestos de modo que los elementos tensores (43) soportan una carga transversal mínima.

9. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) aplican una carga de tensión en la placa (41) de piso en una línea central del espesor de la placa (41) de piso.

10. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los elementos tensores (43) aplican una carga de tensión en la placa (41) de piso desplazada con respecto a la línea central del espesor de la placa (41) de piso.

11. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) son pernos (43) roscados largos.

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que los pernos (43) tienen una sección no roscada larga que tiene un diámetro reducido en comparación con el diámetro en la sección roscada.

13. Sistema según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que, en camiones de minería grandes con capacidad de carga comprendida en el intervalo de 120 a 350 toneladas, los pernos tienen diámetros de rosca en el intervalo de 16 a 35 mm.

14. Sistema según la reivindicación 13, que incluye de 40 a 80 pernos por lado.

15. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) están unidos a una extensión de la placa (41) de piso.

16. Sistema según la reivindicación 15, en el que la extensión de la placa (41) de piso está situada en un plano de la placa (41) de piso o de forma transversal con respecto al plano de la placa (41) de piso.

17. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) se apoyan contra elementos de pivotamiento para minimizar la transmisión de cargas de flexión a los elementos tensores (43) .

18. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (43) se apoyan contra elementos (92) de muelle por uno o ambos extremos de los elementos tensores (43) .

19. Bastidor de soporte de carga para un vehículo, incluyendo el bastidor (28, 29) de soporte de carga una unidad de piso de placa de metal curvada soportada por los bordes que incluye el sistema de unión de piso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

20. Placa (41) de piso de metal curvada que incluye el sistema de unión del piso (41) por sus bordes laterales a un bastidor (28, 29) de soporte de carga de un vehículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.