BR0300692B1

BR0300692B1 - Mecanismo de articulação destinado a conformar-se substancialmente à configuração de pelo menos uma superfície adjacente ao mesmo e manter contato com a mesma, e mecanismo trator para contato com uma superfície tradicionada

Info

Publication number: BR0300692B1
Application number: BRPI0300692-1A
Authority: BR
Inventors: Julio C Guerreo
Original assignee: Schlumberger Surenco Sa
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2014-06-17
Also published as: EP1350917B1; AU2003203630A1; NO20031481L; US6910533B2; DE60319454D1; MXPA03002843A; DK1350917T3; CA2424064C; AU2003203630B2; CN1495335A; NO20031481D0; CA2424064A1; CN100529326C; NO324293B1; EP1350917A3; BR0300692A; US20030183383A1; EP1350917A2

Description

MECANISMO DE ARTICULAÇÃO DESTINADO A CONFORMAR-SE

SUBSTANCIALMENTE À CONFIGURAÇÃO DE PELO MENOS UMA SUPERFÍCIE

ADJACENTE AO MESMO E MANTER CONTATO COM A MESMA, E MECANISMO

TRATOR PARA CONTATO COM UMA SUPERFÍCIE TRACIONADA

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A presente invenção refere-se na generalidade a mecanismos de movimento acionado para utilização em poços.

Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um mecanismo que auxilia movimentos acionados em poços que possuem superfícies uniformes e não uniformes mediante um ajuste ou adaptação de sua configuração em resposta à configuração interna da superfície do furo de poço, do revestimento de poço, ou do tubo através do qual é deslocado. Ainda mais particularmente, a presente invenção é particularmente aplicável ao campo de tratores de furo perfurado para encaminhamento de ferramentas de perfilagem e de serviço em poços de petróleo e gás direcionais ou horizontais, ou em linhas de tubulação, onde tais ferramentas possam não ser prontamente encaminhadas pela força da gravidade. A patente norte-americana n° 4.557.327 revela um mecanismo centralizador de braço de rolete que se apresenta basicamente na forma de um mecanismo de quatro barras. A desvantagem deste mecanismo para acionamento de movimento reside no fato de que a força requerida para empurrar o mesmo através de uniões de seções de revestimento é várias vezes maior que a força requerida pelo mecanismo de seis barras utilizado na presente invenção. A patente norte- americana n° 4.243.099 revela um mecanismo de duas barras possuindo braços posicionados por motor com molas de arco causando o contato de roletes com a superfície da parede do furo perfurado. Se forem utilizados para auxílio de sistemas de movimento acionado, os roletes deste mecanismo de ferramenta de poço irão entrar em uniões de seções de revestimento e em outras depressões e quase sempre ficarão presos na maioria das uniões de seções de revestimento. A patente norte-americana n° 5.358.039 revela um mecanismo centralizador possuindo um sistema não-centralizado de mecanismos de quatro barras com molas de arco em torno dos mesmos. Este sistema não permite a passagem de sistemas de movimento acionado através de uniões de seções de revestimento e alterações de diâmetro de tubo enquanto os sistemas simultaneamente realizam o movimento acionado. A patente norte-americana n° 6.232.773 revela um veículo trator que reboca um veículo auxiliar através de um acoplamento flexível. Este mecanismo trator emprega dispositivos de articulação na forma de mecanismos de quatro barras, mas não proporciona as vantagens da presente invenção que é baseada num mecanismo de seis barras. A patente norte-americana n° 5.848.479 apresenta uma outra opção de centralizador, mas não proporciona as vantagens da presente invenção. Finalmente, os aparelhos apresentados nas patentes norte-americanas n° 5.794.703 e n° 5.184.676 são igualmente baseados em mecanismos de articulação de quatro barras que não proporcionam as vantagens da presente invenção.

BREVE SUMARIO DA INVENÇÃO

Uma característica principal da presente invenção reside no fato de a mesma proporcionar um novo mecanismo de articulação que é utilizado em combinação com, ou como componente de, um mecanismo trator para aumentar a capacidade de tração do mecanismo trator quando são encontradas irregularidades em superfícies de paredes internas;

Uma outra característica da presente invenção reside no fato de a mesma proporcionar um novo mecanismo de articulação do tipo de seis barras que oferece uma resistência mínima ao movimento ao longo da superfície interna de um furo perfurado ou um conduto; e É igualmente uma característica da presente invenção o fato de a mesma proporcionar um novo mecanismo de articulação do tipo de seis barras que se conforma essencialmente à configuração interna do furo perfurado, revestimento de poço, ou linha de tubulação que estiver sendo percorrido(a) mantendo assim uma capacidade de tração eficiente relativamente à superfície interna não uniforme e que, após passar por uma anomalia sobre a superfície, retorna para a configuração previamente determinada para uma superfície interna uniforme.

Resumidamente, os diversos princípios da presente invenção são realizados na generalidade por um mecanismo de articulação de seis barras que é empregado em combinação com um mecanismo de movimento acionado para auxiliar o mecanismo de movimento acionado e outros sistemas a realizarem um movimento de tração eficiente dentro das superfícies internas tanto com caráter uniforme quanto com caráter não uniforme. 0 mecanismo de articulação de seis barras da presente invenção é construído de tal forma que as barras pivotam em torno de suas articulações de forma a adaptarem o mecanismo de articulação para que este assuma variações na sua configuração em resposta a alterações da geometria interna da superfície na qual o sistema estiver sendo utilizado para auxiliar ou aumentar a capacidade tratora dos sistemas mantendo um contato de tração eficiente com a superfície interna independentemente das alterações de geometria desta última.

Especificamente, a construção refere-se a ferramentas de perfilagem ou outras ferramentas ou dispositivos que se pretenda encaminhar através dos furos perfurados de poços de petróleo e gás ou através de tubos, tais como revestimentos de poço ou linhas de tubulação. Δ presente invenção pode ser utilizada em combinação com tratores de interior de poço para revestimentos de poço para facilitar a passagem de dispositivos de tração e das ferramentas de poço encaminhadas pelos mesmos através de uniões entre seções de revestimento, ou.de obstáculos, alterações de diâmetro de tubo, e outras irregularidades da superfície de parede interna de tubos. 0 mecanismo de articulação de seis barras pode igualmente ser utilizado para atividades de tração em furos de poço do tipo de furo aberto em que a densidade e dureza das paredes permita a sua utilização. 0 mecanismo de articulação de seis barras constitui um aperfeiçoamento relativamente a outras construções e permite a utilização de diferentes tipos de tratores de interior de poço que de outra forma não seriam capazes de se deslocar através de superfícies não uniformes em revestimentos ou furos de poço do tipo de furo aberto. 0 mecanismo de articulação de seis barras da presente invenção é igualmente aplicável para utilização como um componente de um mecanismo centralizado para ferramentas da indústria petrolífera tais como ferramentas de perfilagem, canhões de perfuração, ou outras ferramentas que requerem uma localização centralizada específica dentro de um furo de poço.

Mais especificamente, o mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção compreende uma combinação de elementos de interação mecânica que permitem a construção de um mecanismo ou ferramenta que adapta sua configuração às alterações de geometria da superfície interna contra a qual o mesmo ou a mesma desliza. Para os propósitos da presente invenção, esta superfície interna é referida como a superfície tracionada. 0 mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção é construído de tal forma que somente três das barras do mecanismo podem encontrar-se em contato com a superfície em qualquer momento. 0 mecanismo é composto de seis articulações principais. Uma das articulações, a articulação central, é ligada a quatro das outras articulações em quatro diferentes pontos de interligação. Três destas quatro interligações podem pivotar em torno de seus pontos de interligação com a articulação central e podem igualmente deslizar ao longo da articulação central. Uma destas quatro articulações somente pode pivotar em torno de seu ponto de interligação com a articulação central, mas não pode deslizar ao longo da mesma. A articulação remanescente é designada como uma articulação de apoio ("saddle link").

Deverá ser observado, entretanto, que a articulação de apoio é ligada a estas quatro articulações de uma maneira diferente. Duas destas quatro articulações são ligadas à articulação de apoio em dois pontos diferentes que ficam próximos das extremidades da articulação de apoio. Estas duas articulações são designadas como articulações frontais, e podem pivotar em torno de seus pontos de interligação com a articulação de apoio. As outras duas das quatro articulações anteriormente mencionadas são ligadas num ponto comum à articulação de apoio, e estas duas articulações são designadas como articulações centralizadoras. Uma das articulações centralizadoras somente pode pivotar em torno de seu ponto de interligação com a articulação central e a outra pode não somente pivotar, mas pode igualmente deslizar em seu ponto de interligação com a articulação central.

Quando as articulações centralizadoras são feitas pivotar em torno de seus pontos de interligação com a articulação central a articulação de apoio desloca-se na direção da superfície tracionada. Para alguns tipos de superfícies tracionadas, o movimento das articulações centralizadoras, conforme acaba de ser descrito, pode igualmente colocar as articulações frontais em contato com a superfície tracionada. Após a articulação de apoio ter sido colocada em contato com a superfície tracionada, a aplicação de uma força ao longo do eixo geométrico da articulação central pode mover o mecanismo inteiro ao longo da superfície tracionada, simultaneamente adaptando sua configuração à geometria da superfície interna. A mais eficiente de suas configurações é uma configuração que localiza sua articulação de apoio numa relação paralela à articulação central. Quando o mecanismo encontra superfícies tracionadas irregulares, a articulação de apoio conforma-se na generalidade à configuração interna da superfície tracionada e não fica orientada numa relação de paralelismo com a articulação central. Entretanto, o mecanismo de articulação adapta sua configuração às irregularidades da superfície tracionada interna até ter ultrapassado as irregularidades, quando então a articulação de apoio retorna para a sua orientação original e fica novamente paralela à articulação central. Os elementos principais da invenção encontram-se ilustrados esquematicamente na Figura 1. Nesta figura, as partes da construção são designadas de acordo com a descrição apresentada na presente seção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção poderá ser entendida mediante referência à descrição a seguir em combinação com os desenhos em anexos, nos quais: A Figura 1 é uma ilustração esquemática apresentando os principais componentes da invenção, com identificação dos respectivos componentes; a Figura 2 é uma ilustração esquemática apresentando os principais componentes da invenção, marcada com numerais de referência para explicação adicional; a Figura 3é uma ilustração esquemática apresentando as posições relativas dos componentes da invenção quando uma de suas articulações frontais se encontra em contato com uma superfície tracionada; a Figura 4 é uma ilustração esquemática mostrando as posições relativas dos componentes da invenção quando a mesma se encontra em contato com uma superfície tracionada muito irregular; a Figura 5 é uma ilustração esquemática apresentando as posições relativas dos componentes da invenção quando a articulação de apoio do mecanismo se encontra em contato com uma superfície tracionada; a Figura 6 é uma ilustração esquemática apresentando um mecanismo que configura os princípios da invenção, ilustrando as direções de movimento e forças quando a articulação de apoio do mecanismo se encontra em contato com uma superfície tracionada; a Figura 7 é uma ilustração esquemática ilustrando a invenção quando a mesma acaba de adaptar sua geometria após ter passado por um obstáculo na superfície tracionada; e a Figura 8 é uma ilustração tridimensional de uma configuração que emprega os princípios da invenção na forma de um mecanismo de contato de tração de ferramenta de poço.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Fazendo agora referência aos desenhos, e referindo em primeiro lugar as Figuras 1 e 2, um mecanismo de articulação de seis barras construído de acordo com os princípios da presente invenção encontra-se ilustrado na generalidade com o numeral de referência 1 e incorpora um par de articulações centralizadoras 4 e 6, cada uma das mesmas possuindo extremidades superior e inferior, com as extremidades superiores das mesmas sendo ligadas a uma articulação de apoio 12 e as extremidades inferiores das mesmas sendo ligadas a uma articulação central 10. Muito embora as articulações centralizadoras e a articulação central possam ter qualquer configuração desejada, dependendo do mecanismo de ferramenta com o qual se encontram associadas, para propósitos de explicação, estas e outras articulações do mecanismo de articulação de seis barras são ilustradas como elementos alongados substancialmente retos. A articulação centralizadora 6 é ligada de forma passível de pivotação à articulação central 10 e portanto somente pode pivotar relativamente à articulação central 10 em torno de uma interligação de pivô 22 possuindo um pivô que é fixado à articulação central 10 num ponto situado em posição intermédia entre as extremidades da articulação central 10. Assim, a interligação de pivô 22 é aqui referida como uma interligação fixa de pivô, significando que é pretendido que o pivô da interligação seja substancialmente imóvel tanto relativamente à articulação centralizadora 6 quanto relativamente à articulação central 10. A articulação centralizadora 4 tem sua extremidade superior ligada de forma passível de pivotação à articulação de apoio 12 num ponto da articulação de apoio 12 que fica situada numa localização intermédia entre as suas extremidades e tem sua extremidade inferior ligada de forma passível de pivotação a uma ligação de pivô móvel ou deslizante 24 que é móvel linearmente ao longo da articulação central 10. Assim, a articulação centralizadora 4 pode pivotar relativamente à sua ligação de pivotação com a articulação de apoio 12 e pode pivotar em torno de uma interligação de pivô móvel ou deslizante 24 que é móvel substancialmente linearmente ao longo da articulação central 10, deslizando, rolando ou sendo guiada, tal como por um trilho ou ranhura de guia definido(a) por, ou provido(a) sobre a articulação central 10. A interligação de pivô deslizante 24 da extremidade inferior da articulação centralizadora 4 pode igualmente deslizar, isto é, deslocar-se linearmente relativamente à articulação central 10 na interligação de pivô deslizante 24, simultaneamente mantendo uma relação específica com a articulação central 10. Tipicamente, esta relação linearmente móvel específica de cada uma das interligações de pivô deslizantes aqui mencionadas será mantida por um trilho de guia alongado e substancialmente reto 11 que é percorrido pela interligação de pivô deslizante. A interligação de pivô deslizante é aqui ilustrada como possuindo roletes ou rodas de guia, porém não é com isso pretendido limitar o escopo da presente invenção. Qualquer mecanismo que faça a interligação de pivô deslizante ser guiada durante um movimento substancialmente linear ao longo de uma parte da articulação central 10 deverá ser abrangido no escopo da presente invenção. As extremidades superiores das articulações centralizadoras 4 e 6 podem pivotar relativamente à articulação de apoio 12 em torno de uma interligação de pivô fixa 28 que fica localizada num ponto intermédio entre as extremidades da articulação de apoio 12. Tipicamente, as extremidades superiores das articulações centralizadoras 4 e 6 serão ligadas à parte central da articulação de apoio 12 por um único pino de pivô 9, que estabelece uma interligação de pivô fixa 28 e proporciona uma rotação de pivotação das extremidades superiores das articulações centralizadoras 4 e 6 relativamente à parte intermédia da articulação de apoio 12. Entretanto, qualquer outra montagem de pivotação adequada poderá ser utilizada para estabelecer uma ligação de pivotação das extremidades superiores das articulações centralizadoras 4 e 6 com a parte intermédia da articulação de apoio 12. Uma articulação frontal 2 é ligada de forma passível de pivotação a uma extremidade da articulação de apoio 12 numa interligação de pivô 16 possuindo um pivô numa disposição fixa relativamente a uma extremidade da articulação de apoio 12. A articulação frontal 2 é portanto passível de rotação em torno de sua ligação de pivotação relativamente à articulação de apoio 12 na interligação de pivô 16, mas não é linearmente móvel relativamente à articulação de apoio 12. Uma outra articulação frontal 8 é ligada à extremidade oposta da articulação de apoio 12 numa interligação de pivô fixa 18 possuindo um pivô fixada a uma extremidade da articulação de apoio 12. Este arranjo de ligação permite que a articulação frontal 8 pivote relativamente à articulação de apoio 12 na interligação de pivô fixa 18 e impede que a extremidade superior da articulação frontal 8 se desloque ao longo da extensão da articulação de apoio 12. A ligação da articulação frontal 2 pode tanto pivotar quanto deslocar-se linearmente com relação à articulação central 10 na interligação 26. A interligação 26 é uma interligação pivotante e deslizante que permite que a extremidade inferior da articulação frontal 2 tenha uma capacidade de movimento de pivotação relativamente à articulação central 10 e tenha igualmente uma capacidade de deslizamento ou movimento linear relativamente à articulação central 10. A extremidade inferior da articulação frontal 8 é igualmente ligada a uma parte de extremidade da articulação central 10 por uma ligação pivotante e deslizante 20, permitindo assim tanto um movimento de pivotação quanto um movimento de deslizamento ou linear relativamente à parte de extremidade da articulação central 10 à qual se encontra ligada.

Todos estes elementos ou componentes do mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção são combinados para definirem um mecanismo de articulação que se conforma automaticamente à orientação geral da geometria de superfície interna de uma passagem de um furo perfurado ou tubo ou superfícies espaçadas definindo uma superfície tracionada, e auxilia outros sistemas a realizarem com eficiência um movimento acionado mesmo quando são encontradas superfícies tracionadas não uniformes. A forma de funcionamento do mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção é a seguinte: Se a articulação centralizadora 6 pivotar em torno da interligação de pivô fixa 22, sua interligação de pivô fixa 28 com a articulação de apoio 12 irá deslocar-se em aproximação ou afastamento relativamente à superfície tracionada T dependendo da direção do movimento de pivotação. Quando a interligação de pivô fixa 28 fica localizada em contato com ou muito próxima da superfície tracionada T, a superfície tracionada T restringe a pivotação da articulação de apoio 12 a um movimento de pivotação em torno do pivô fixo da interligação de pivô 28. Assim, é permitido que a articulação de apoio 12 se articule em pivotação em torno da interligação de pivô fixa 28 e assuma uma relação não paralela ou paralela relativamente à articulação central 10 ao assumir a orientação geral da superfície tracionada T.

Esta característica permite que o mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção adapte prontamente sua configuração de acordo com a geometria interna da superfície tracionada e aceite quaisquer irregularidades existentes na superfície tracionada. Quando um aparelho possuindo uma ou mais das articulações de seis barras de acordo com a presente invenção é deslocado ao longo da extensão de uma superfície tracionada T, a orientação da articulação de apoio 12 relativamente à articulação central 10 será alterada pela força de reação da superfície tracionada T, e as articulações frontais 2, 8 e as articulações centralizadoras 4, 6 irão mover-se em pivotação ou tanto em pivotação quanto linearmente relativamente à articulação central 10, conforme for o caso, para se adaptarem a mudanças de orientação da articulação de apoio 12.

Quando o mecanismo de articulação de seis barras ilustrado nos desenhos se encontra em movimento ao longo da direção do eixo geométrico longitudinal da superfície tracionada, uma das articulações frontais 2 ou 8 pode ficar em contato com a superfície tracionada T e a articulação de apoio 12 pode não contatar a superfície não tracionada T conforme é apresentado na ilustração esquemática da Figura 2. Durante um movimento similar do mecanismo de articulação, a articulação de apoio 12 pode encontrar-se em contato com a superfície tracionada T e uma das articulações frontais 2 ou 8 pode igualmente encontrar-se em contato com a superfície tracionada T conforme é demonstrado pela ilustração esquemática da Figura 4. Quando qualquer uma das articulações frontais 2 ou 8 se encontra e contato com a superfície tracionada T, o resto do mecanismo irá alterar a sua configuração empurrando a articulação de apoio 12 e sua interligação de pivô fixa 28 na direção da articulação central 10 até que a articulação de apoio 12 se encontre novamente em pleno contato com a superfície tracionada T e as articulações frontais 2, 8 tenham deixado de estar em contato com a superfície tracionada T. A ilustração esquemática da Figura 3 mostra como o mecanismo altera a sua configuração quando se encontra em movimento e tem uma de suas articulações frontais 2, 8 em contato com a superfície tracionada T. No caso ilustrado na Figura 3, a superfície tracionada T é do tipo encontrado em poços revestidos, com a superfície tracionada T sendo definida em parte por juntas de revestimento, que possuem alterações de superfície de configuração abrupta e definem grandes espaços anulares que muitas vezes fazem outros mecanismos tratores perderem a tração e ficarem imobilizados. A ilustração esquemática da Figura 4 mostra uma situação muito semelhante relativamente à superfície tracionada T em comparação com a Figura 3, porém representa uma situação típica na qual a superfície tracionada T é mais irregular. Este é o tipo de superfície tracionada que pode ser encontrada em furos de poço do tipo de furo aberto e pode ser causada por desvios de orientação de uma broca de perfuração durante a perfuração ou pode ser causada por desabamento de material da formação através da qual se estende o furo perfurado. 0 contato da articulação de apoio 12 com a configuração irregular da superfície tracionada T fará a articulação de apoio 12 assumir a orientação geométrica geral da superfície tracionada T, e nesse caso a articulação de apoio 12 ficará disposta numa relação não paralela relativamente à articulação central 10. Quando as articulações frontais 2, 8 do mecanismo de articulação de seis barras tiverem perdido o contato com a parte não uniforme da superfície tracionada T, e a interligação de pivô fixa 28 entre a articulação de apoio 12 e as articulações centralizadoras 4, 6 se encontrar em contato com a superfície tracionada T, a articulação de apoio 12 retornará novamente ao contato pleno com a superfície tracionada T, permitindo assim que o mecanismo de articulação assuma a configuração ilustrada na Figura 6.

Desta forma, o mecanismo de articulação de seis barras adapta-se prontamente à orientação geral de diversos tipos de superfícies tracionadas e torna-se capaz de ultrapassar obstáculos internos durante a sua translação ao longo do eixo geométrico longitudinal da superfície tracionada. A explicação da forma como o mecanismo de articulação de seis barras de acordo com a presente invenção adapta a sua configuração à superfície tracionada é dada a seguir: Quando o mecanismo de articulação de seis barras é empurrado ao longo da direção de sua articulação central 10 e gualguer uma das articulações frontais 2 ou 8 ou articulação de apoio 12 entra em contato com a superfície tracionada T, a superfície tracionada T exerce uma força de reação sobre a articulação que se encontra em contato com a mesma. Esta força de reação exercida pela superfície tracionada T sobre o mecanismo de articulação de seis barras faz a sua interligação de pivô fixa 28 de articulação de apoio mover-se na direção da articulação central 10. As Figuras 5 e 6 mostram como uma força exercida ao longo do eixo geométrico da articulação central 10 faz a mesma mover-se na direção da força aplicada. A

Figura 6 mostra a interação de forças do caso apresentado na Figura 5 quando a superfície tracionada T contata a articulação de apoio 12. Na Figura 6, a referência SF

representa a força de reação que a superfície tracionada T exerce sobre a articulação de apoio 12 e a referência Mov 1 representa a direção do movimento do mecanismo devido à força de empurrão sobre a articulação central 10. A referência Mov 2 representa a direção do movimento da interligação de pivô fixa 28 na direção da articulação central 10 devido à força de empurrão e à reação da superfície tracionada T sobre a articulação de apoio 12.

Durante a maior parte do tempo, quando o mecanismo se movimenta em poços revestidos, o obstáculo mais freqüentemente encontrado é do tipo de sulco ou ranhura, com sulcos sendo normalmente apresentados pelas uniões de revestimento que interligam seções de revestimento para formação de uma coluna de revestimento no interior de um furo de poço. Nestes casos, a distância entre os eixos das rodas de um trator empregando um mecanismo de articulação de seis barras devem ser selecionadas para serem pelo menos idênticas à largura dos sulcos encontrados na superfície tracionada. Por vezes, a superfície tracionada pode apresentar alterações abruptas de diâmetro interno. Na atividade petrolífera, estas alterações são normalmente encontradas nas restrições de revestimentos de poço devidas a luvas de redução ou conectores de acoplamento entre seções de revestimento com diâmetros diferentes. Para superação destes obstáculos, a extensão da articulação de apoio 12 deve ser maximizada dentro dos limites dimensionais apresentados pela construção do trator ou da ferramenta que utiliza o mecanismo de seis barras.

Fazendo agora referência à Figura 8, encontra-se ilustrada na mesma uma configuração da presente invenção na forma de um mecanismo trator, ilustrado na generalidade com a referência 27, para utilização no interior de furos de poço e de tubulação de poço. Um tal mecanismo trator é particularmente útil quando existe necessidade de deslocar objetos tais como ferramentas de perfilagem e outras ferramentas de poço através de seções de poço altamente direcionais ou horizontais, em que o auxilio da gravidade não está disponível ou tem um efeito mínimo. Na configuração de trator 27 ilustrada na Figura 8, as diversas articulações e interligações de cada um dos mecanismos de contato com a superfície que irradiam do mesmo são identificadas por numerais de referência correspondentes àqueles utilizados na Figura 2. A configuração de mecanismo trator da Figura 8 é ilustrada com três mecanismos de articulação de seis barras para contato com uma superfície tracionada, configurando os princípios da presente invenção, localizados em torno de um corpo central da ferramenta tratora 27 com um espaçamento angular de 120 graus de afastamento uns dos outros. O corpo central da ferramenta 27 define uma interligação central ou corpo trator 10 de uma articulação de seis barras e define uma pluralidade de trilhos ou guias 11 de movimento linear, ilustrados na forma de fendas de guia, para proporcionarem um movimento linear guiado de interligações de pivô deslizantes. As fendas de guia 11 são individualmente orientadas substancialmente paralelamente ao eixo geométrico longitudinal do corpo trator 10 de tal forma que cada uma das interligações de pivô móveis é linearmente móvel numa relação de paralelismo com o eixo geométrico longitudinal do corpo trator 10. Deverá ser observado que uma fenda de guia de curta extensão é provida na interligação de pivô fixa 22 para permitir uma pequena extensão de movimento deslizante na ligação para impedir que o mecanismo fique bloqueado.

Deverá ser observado que esta configuração em particular não pretende impor qualquer limitação ao escopo da presente invenção. Podem igualmente ser empregadas configurações com um maior ou um menor número de mecanismos de contato com a superfície tracionada. Na configuração ilustrada, as articulações de apoio 12 de cada uma das articulações de seis barras incorporam uma roda 25 que é posicionada para entrar em contato com a superfície tracionada. Esta roda pode constituir simplesmente um elemento rotativo que é montado para realizar um movimento de rotação pela interligação de pivô fixa 28 que liga as articulações centralizadoras 4 e 6 à articulação de apoio 12. Alternativamente, a roda 25 pode consistir numa roda de tração que é acionada em rotação de qualquer maneira adequada, tal como por um motor de tração. Uma outra configuração poderá ter rodas em ambas as extremidades da articulação de apoio 12 para facilitar o deslizamento da articulação de apoio 12 durante o movimento em contato com a superfície tracionada. É importante enfatizar que o dimensionamento das articulações frontais 2 e 8, da articulação de apoio 12, e a posição da interligação de pivô fixa 28 na articulação de apoio 12 definem a força externa que é requerida para fazer o mecanismo mover-se na direção do eixo geométrico longitudinal da superfície tracionada. Em termos gerais, a razão entre a extensão da articulação frontal 2 (Ll) e a extensão da articulação centralizadora 4 (L2) define a magnitude da força externa requerida para empurrar o mecanismo dentro de qualquer determinada superfície tracionada. Uma outra razão que define o desempenho deste mecanismo é a razão da distância entre as interligações 16 e 28, designada como L4, para a distância entre a interligação 28 e a interligação 18, designada como L5. 0 melhor desempenho para superação de obstáculos, por exemplo, é obtido quando a razão L1/L2 é maximizada e a razão L4/L5 é minimizada.

Muito embora a invenção seja suscetível de diversa: modificações e formas alternativas, configurações específicas da mesma foram ilustradas a título de exemplo nos desenhos e encontram-se aqui detalhadamente descritas.

Deverá ser entendido, entretanto, que a descrição aqui feita de configurações específicas não tem como intenção limitar a invenção às formas particulares reveladas, mas inversamente pretende abranger todas as modificações, equivalências e alternativas situadas no âmbito do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.

Claims

1. MECANISMO DE ARTICULAÇÃO DESTINADO A CONFORMAR- SE SUBSTANCIALMENTE À CONFIGURAÇÃO DE PELO MENOS UMA SUPERFÍCIE ADJACENTE AO MESMO E MANTER CONTATO COM A MESMA, compreendendo: uma articulação central(10); uma articulação de apoio(12) disposta numa relação de espaçamento relativamente à referida articulação central (10) e disposta para contato com a referida pelo menos uma superfície adjacente; primeira e segunda articulações frontais(2, 8) cada qual se estendendo entre a articulação de apoio(12) e a articulação central(10) em localizações espaçadas, e cada qual possuindo uma respectiva ligação de pivotação(16, 18) com a articulação de apoio(12) e respectiva ligação de pivotação(26, 20) com a referida articulação central(lO), uma das ligações de pivotação com a articulação central(10) sendo línearmente móvel ao longo da articulação central(10); e uma primeira articulação centralizadora(4) se estendendo entre a articulação de apoio (12) e a articulação central(10), e possuindo uma ligação de pivotação(28) com a articulação de apoio e uma ligação de pivotação(24) com a articulação central, a ligação de pivotação com a articulação de central(12) sendo linearmente movível ao longo da articulação central, caracterizado por a conexão de pivotação (20) de outra das primeira e uma segunda articulações frontais(2, 8) com a articulação central ser também movível ao longo da articulação central, e ainda por a segunda articulação centralizadora(6) se estender entre a articulação de apoio(12) e a articulação central(lO), e possuindo respectivas ligações de pivotação(28, 22) com a articulação de apoio(12) e a articulação central (10), sendo que a articulação de apoio é capaz de adotar uma angular variável e uma relação de espaçamento com a articulação central em resposta a alterações geométricas encontradas durante movimento da articulação de apoio ao longo da superfície adj acente.

2. Mecanismo de articulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a articulação central(10) possuir primeira e segunda extremidades, e as referidas primeira e segunda articulações frontais(2, 8) possuírem individualmente extremidades estabelecendo ligações com respectivas primeira e segunda extremidades da referida articulação central (10).

3. Mecanismo de articulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por compreender um pivô central(28) estabelecendo a referida ligação passível de pivotação(28) das referidas primeira e segunda articulações centralizadoras(4, 6) com a r articulação de apoio(12) numa localização intermediária sobre a mesma.

4. Mecanismo de articulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender adicionalmente: um trilho de guia alongado(11) definido pela referida articulação central(10); e em que as referidas ligações pivotantes móveis(26, 20, 24) das primeira e segunda articulações frontais(2, 8) e primeira articulação centralizadora(4) possuem um contato guiado com o referido trilho de guia alongado e são linearmente móveis sobre o mesmo para uma angulada orientação e posicionamento das referidas articulações frontais e referidas articulações centralizadoras.

5. Mecanismo de articulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por: a articulação central(10), a articulação de apoio(12), as primeira e segunda articulações frontais(2, 8) e as articulações centralizadoras(4, 6) serem individualmente uma configuração substancialmente reta, e as ligações passíveis de pivotação(26, 20, 24, 22) das primeira e segunda articulações frontais e articulações centralizadoras com a articulação central(10) serem orientadas ao longo de uma linha numa relação de paralelismo com a articulação central(10).

6. MECANISMO TRATOR PARA CONTATO COM UMA SUPERFÍCIE TRACIONADA, caracterizado por compreender um corpo trator definindo uma articulação central comum de uma pluralidade de mecanismos de articulação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

7. Mecanismo trator, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a articulação de apoio(12) individualmente ser móvel em resposta a uma força de reação da superfície tracionada para assumir uma respectiva orientação angular relativamente ao referido corpo trator e conformar-se substancialmente à superfície tracionada.

8. Mecanismo trator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 e 7, caracterizado por a articulação de apoio(12) individualmente compreender pelo menos uma roda(25) posicionada para contato com a superfície tracionada.

9. Mecanismo trator, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a referida pelo menos uma roda(25) ser acionada por um motor.