BR112012033377B1

BR112012033377B1 - elo-mestre para corrente de tração, máquina de esteira e método para readaptar uma corrente existente

Info

Publication number: BR112012033377B1
Application number: BR112012033377-1A
Authority: BR
Inventors: Donovan S. Clarke; John M. Plouzek; Lawrence J. Cobb; Matthew W. Trone
Original assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2020-12-22
Also published as: CA2802410C; CN102971207B; US9926024B2; JP2013530092A; AU2011271490A1; WO2012003200A1; CN102971207A; MX2012015172A; CA2802410A1; ZA201300369B; RU2553532C2; MX340826B; KR20130080837A; AU2011271490B2; EP2588363A1; CL2012003687A1; US20110316331A1; JP5973432B2; RU2013103697A; BR112012033377A2

Abstract

ELO-MESTRE PARA CORRENTE DE TRAÇÃO, MÁQUINA DE ESTEIRA E MÉTODO PARA RETRO-ADAPTAR CORRENTE EXISTENTE Uma junta de elo-mestre (41) para uma corrente de tração (33) é descrita. A junta de elo-mestres (121, 141). Cada elo-mestre (121, 141) inclui um primeiro meio-elo (42, 43, 442) e segundo meio-elo (44, 45), que se engatam ao longo de superfícies de encosto, de acoplamento (60, 70, 260, 370). Os dois elos-mestres (121, 241) são dispostos em lados opostos da corrente (33). Os primeiros meio-elos (42, 43, 442) são acoplados com um pino (38), que transversa a corrente (33), e os segundos meio-elos (44, 45) são acoplados som uma bucha (135), que transversa a corrente (33). As superfícies de encosto de acoplamento (60, 70, 260, 370) incluem uma primeira rampa (65, 165), que encontra uma segunda rampa de espaçamento em uma junção ou raiz (67, 167, 467). Um ângulo teta definido pelas segundas rampas (66, 166) das superfícies de encosto de acoplamento (60, 70, 260, 370) e linha (68, 168) paralela à causa (69, 76, 269, 376) ou sapata de base dos meio-elos varia de cerca de 45° a cerca de 53°.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção se relaciona geralmente a uma junta de elo-mestre para uma corrente de esteira, disposta em um carro subjacente a uma máquina de esteira, e, particularmente, a uma junta de elo-mestre que é menos propensa ao desgaste e falha.

Histórico da Invenção

[0002] Uma máquina de esteira usa elos de corrente engrenados com uma roda dentada, e quadro de rolo de esteira. Um motor move a roda dentada que engata buchas da corrente, para mover a corrente em torno do quadro de rolo de esteira, daí movendo a máquina na direção desejada.

[0003] Tipicamente, a corrente inclui uma junta de elo- mestre, que permite a montagem e desmontagem da corrente, acoplando as extremidades da corrente na junta de elo-mestre. Embora uma junta de elo-mestre apresente muitas formas, um desenho predominante inclui dois pares de elos-mestre, dispostos em ambos os lados da corrente. Cada elo-mestre inclui dois meio-elos, incluindo primeiro e segundo meio- elos. Um pino, haste, ou cartucho acopla o primeiro meio-elo de um elo-mestre ao primeiro meio-elo de outro elo-mestre. Uma bucha acopla o segundo meio-elo de um elo-mestre a outro meio-elo de outro elo-mestre. A bucha também acopla a roda dentada. Fixadores roscados acoplam uma sapata a todos meio- elos dos dois elos-mestre. Assim, uma junta de elo-mestre inclui dois elos-mestre, dois primeiros meio-elos acoplados por um pino, haste, ou cartuchos, dois segundos meio-elos acoplados por uma bucha e sapata, que é acoplada a todos os quatro meio-elos. Um elo-mestre, por outro lado, inclui um primeiro e segundo meio-elos, que são acoplados por fixadores roscados, usados para acoplar a sapata a todos os quatro meio-elos.

[0004] Embora este tipo de junta de elo-mestre seja amplamente aceito, ele apresenta problemas de durabilidade. Especificamente, os fixadores e meio-elos podem quebrar e/ou as roscas nos meio-elos acoplados à sapata, podem espanar. Nestas situações, os elos-mestre da corrente podem se separar, deixando a máquina inoperante e/ou imóvel. Ademais, quando as roscas dos fixadores roscados espanam, é necessário substituir a junta mestre inteira.

Sumário da Invenção

[0005] Em um aspecto, um elo-mestre, para uma corrente de tração, inclui um primeiro meio-elo, incluindo uma primeira extensão, um furo para receber um pino, e uma primeira superfície de encosto de acoplamento (mating abutment surface). O elo-mestre também inclui um segundo meio-elo, incluindo uma segunda extensão, e uma segunda superfície de encosto de acoplamento. Com os primeiro e segundo meio-elos montados, a primeira superfície de encosto de acoplamento do primeiro meio-elo encosta a segunda superfície de encosto de acoplamento do segundo meio-elo. Cada uma das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento inclui uma primeira rampa, uma segunda rampa, e uma raiz, disposta entre as primeira e segunda rampas. As segundas rampas das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento dos primeiro e segundo meio-elos se estendem em um ângulo θ de cerca de 45° a cerca de 53°.

[0006] Em outro aspecto, uma máquina descrita inclui uma corrente equipada com uma junta de elo-mestre. A junta de elo-mestre inclui dois pares de elos ou dois elos-mestre. Cada par de elos inclui primeiro e segundo meio-elos. Os dois pares de elos são dispostos em lados opostos da corrente. Cada um dos primeiros meio-elos inclui um furo para acomodar um pino, que acomoda um pino que acopla os primeiros meio- elos juntos. Cada um dos primeiros meio-elos inclui uma primeira extensão. Cada um dos segundos meio-elos é acoplado a outro dos segundos meio-elos por um pino ou bucha. Cada um dos segundos meio-elos inclui uma segunda extensão. Uma sapata é acoplada aos primeiro e segundo meio-elos de cada par. Cada um dos primeiro e segundo meio-elos de cada elo- mestre inclui primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento, respectivamente. Cada uma das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento inclui duas rampas, incluindo uma primeira rampa, que se estende além de respectivo pino ou bucha. Cada primeira rampa encontra a segunda rampa em uma raiz. Cada segunda rampa se estende de sua respectiva primeira rampa. Adicionalmente, uma linha planar com a segunda rampa e uma linha paralela com sua respectiva primeira ou segunda extensão define um ângulo θ de cerca de 45° a cerca de 53°.

[0007] Em outro aspecto, é descrito um método para readaptar uma corrente existente de uma máquina de esteira incluindo uma junta de elo-mestre melhorada. O método inclui: remover a junta de elo-mestre existente da corrente, provendo dois elos-mestre, cada elo-mestre incluindo um par de meio- elos, cada par de meio-elos incluindo um primeiro meio-elo e segundo meio-elo, cada primeiro meio-elo incluindo um furo para acomodar um pino, e uma primeira extensão, cada segundo meio-elo incluindo um furo acoplado a um pino ou bucha, cada um deles incluindo uma segunda superfície de encosto de acoplamento, respectivamente, as primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento incluindo duas rampas incluindo uma primeira rampa se estendem além de seu respectivo pino ou bucha, cada primeira rampa encontra uma segunda rampa em uma raiz, cada segunda rampa se estende da respectiva primeira rampa em uma raiz, cada segunda rampa se estende de sua respectiva primeira rampa, uma linha planar com a segunda rampa e linha paralela a sua respectiva primeira ou segunda extensão, definindo um ângulo θ na faixa entre cerca de 45° e cerca de 53°; o método adicionalmente inclui acoplar primeiros meio-elos entre si e a outro par de elos na corrente com o pino; acoplar os segundos meio-elos entre si com um pino ou bucha; engatar as primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento de cada par, e conectar uma sapata a todos os meio-elos.

[0008] Em outro aspecto, é descrito outro meio-elo para uma junta de elo-mestre, incluindo uma superfície de encosto de acoplamento. A superfície de encosto de acoplamento inclui um par de furos roscados, para receber fixadores roscados. A superfície de encosto de acoplamento adicionalmente inclui pelo menos uma raiz, pelo menos uma ponta, e pelo menos uma mudança de largura, ao longo do comprimento da superfície de encosto de acoplamento. A superfície de encosto de acoplamento também inclui regiões de espaçamento, envolvendo os furos. As regiões de espaçamento isolam os furos de qualquer mudança de largura, raízes, e pontas dispostas ao longo da superfície de encosto de acoplamento.

[0009] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, o primeiro meio-elo ainda pode incluir uma terceira rampa, que encontra a segunda rampa do primeiro meio-elo, e que é pelo menos substancialmente paralelo à primeira rampa do primeiro meio-elo.

[0010] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, linhas coplanares com as primeira e terceira rampas do primeiro meio-elo são separadas de uma primeira distância de espaçamento, e o primeiro meio-elo tem uma primeira espessura no furo ou pino. A razão entre a primeira distância de espaçamento e a primeira espessura varia de cerca de 0,75 a cerca de 1,2.

[0011] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, linhas coplanares com as primeira e terceira rampas do primeiro meio-elo são separadas de uma segunda distância de espaçamento, e o segundo meio-elo tem uma segunda espessura no furo ou pino. A razão entre a segunda distância de espaçamento e a segunda espessura varia de cerca de 0,9 a cerca de 1,35.

[0012] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, a primeira distância de espaçamento do primeiro meio-elo está na faixa entre cerca de 40 mm a cerca de 50 mm.

[0013] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, o ângulo θ do primeiro meio-elo é cerca de 50°.

[0014] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, o segundo meio-elo inclui uma área de sobrancelha, que se estende pelo menos parcialmente, em torno de uma bucha ou pino. A área de sobrancelha tem uma espessura lateral maior que a espessura do segundo meio-elo na bucha.

[0015] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, o segundo meio-elo inclui uma área de sobrancelha, que se estende pelo menos parcialmente em torno de um pino ou bucha. A área de sobrancelha tem uma espessura lateral maior que cerca de 50 mm.

[0016] Em combinação com qualquer um ou mais dos aspectos descritos, os primeiro e segundo meio-elos incluem uma área de sobrancelha, que se estende, pelo menos parcialmente, em torno do respectivo pino ou bucha. Nesta configuração, a área de sobrancelha do segundo meio-elo tem uma espessura lateral que é cerca de 20% a 50% maior que a espessura lateral da área de sobrancelha do primeiro meio-elo.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0017] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de esteira, que pode acomodar uma junta de elo- mestre;

[0018] A Figura 2 é uma vista lateral parcial de uma junta de elo-mestre acoplada a elos dianteiro e traseiro de corrente.

[0019] A Figura 3 uma vista parcialmente explodida de quatro elos da junta de elo-mestre descrita, do acoplamento dos primeiros meio-elos da junta de elo-mestre a elos standard dispostos atrás (ou a direita) dos primeiros meio- elos, e do acoplamento de uma sapata a dois segundos meio- elos e dois primeiros meio-elos da junta de elo-mestre descrita.

[0020] A Figura 4 é uma vista lateral de um par de primeiro e segundo meio-elos de um elo-mestre, particularmente ilustrando os furos usados para acomodar fixadores usados para acoplar uma sapata aos primeiro e segundo meio-elos.

[0021] A Figura 5 é uma vista em planta frontal do primeiro meio-elo descrito;

[0022] A Figura 6 é uma vista em planta traseira doprimeiro meio-elo mostrado na Figura 5;

[0023]primeiro A Figura 7 é uma vista em planta meio-elo mostrado nas Figuras 5 e 6; de topo do

[0024]primeiro A Figura 8 é uma vista em planta meio-elo mostrado nas Figuras 5 a 7; de base do

[0025]meio-elo A Figura 9 é uma vista lateral esquerda mostrado nas Figuras 5 a 8; do primeiro

[0026]meio-elo A Figura 10 é uma vista lateral direita mostrado nas Figuras 5 a 9; do primeiro

[0027] A Figura 11 é uma vista em planta frontal de outromeio-elo, que deve ser disposto oposto à corrente a partir doprimeiro meio-elo mostrado nas Figuras 5 a 10, o primeiromeio-elomeio-elo da Figura 11 sendo uma imagem especular das Figuras 5 a 10; do primeiro

[0028]primeiro A Figura 12 é uma vista em planta meio-elo mostrado na Figura 11; traseira do

[0029]primeiro A Figura 13 é uma vista em planta meio-elo mostrado nas Figuras 11 e 12; de topo do

[0030]primeiro A Figura 14 é uma vista em planta meio-elo mostrado nas Figuras 11 a 13; de base do

[0031]primeiro A Figura 15 é uma vista lateral meio-elo mostrado nas Figuras 11 a 14; esquerda do

[0032]meio-elo A Figura 16 é uma vista lateral direita mostrado nas Figuras 11 a 15; do primeiro

[0033] A Figura 17 é uma vista em planta desegundo meio-elo; topo de um

[0034] A Figura 18 é uma vista em plantasegundo meio-elo mostrado na Figura 17; traseira do

[0035] A Figura 19 é uma vista em planta de topo dosegundo meio-elo mostrado nas Figuras 17 e 18;

[0036] A Figura 20 é uma vista em planta de base dosegundo meio-elo mostrado nas Figuras 17 a 19;

[0037] A Figura 21 é uma vista lateral esquerda do segundo meio-elo mostrado nas Figuras 17 a 20

[0038] A Figura 22 é uma vista lateral direita do segundo meio-elo mostrada nas Figuras 17 a 21;

[0039] A Figura 23 é uma vista em planta frontal de outro segundo meio-elo que deve ser disposto oposto à corrente a partir do segundo meio-elo mostrado nas Figuras 17 a 22, o segundo meio-elo da Figura 23 sendo uma imagem especular do segundo meio-elo das Figuras 17 a 22;

[0040] A Figura 24 é uma vista em planta traseira do segundo meio-elo mostrado na Figura 23;

[0041] A Figura 25 é uma vista em planta de topo dosegundo meio-elo mostrado nas Figuras 23 a 25;

[0042] A Figura 26 é uma vista em planta de base dosegundo meio-elo mostrada nas Figuras 23 a 25;

[0043] A Figura 27 é uma vista lateral esquerda do segundo meio-elo mostrado nas Figuras 23 a 26;

[0044] A Figura 28 é uma vista lateral direita do segundo meio-elo mostrado nas Figuras 23 a 27;

[0045] A Figura 29 é uma vista de topo de outro meio-elo ilustrando um arranjo de furos roscados na superfície de encosto de acoplamento distantes de stress risers; e

[0046] A Figura 30 é uma vista em perspectiva do primeiro meio-elo da Figura 29.

Descrição Detalhada

[0047] A Figura 1 ilustra uma máquina equipada com uma esteira em um carro subjacente 34, que acomoda juntas de elo- mestre. Uma fonte de tração 31, tal como um motor a gasolina ou motor diesel, turbina a gás, ou motor elétrico move a máquina 30. Especificamente, a fonte de tração 31 move a roda dentada 31, que engata uma ou mais buchas 135 de uma corrente 33. A roda dentada 32 gira a corrente 33 em engrenagens livres, regularmente espaçadas 36, 37.O quadro do rolo de esteira 39 conecta as engrenagens livres 36, 37.

[0048] Com referência à Figura 2, uma metade de junta de elo-mestre 41, ou, mais especificamente, o elo-mestre 141, pode ter a forma de primeiro meio-elo 42 e segundo meio-elo 44. O primeiro meio-elo 42 inclui um furo 52, que acomoda o pino 38, que é usado para acoplar juntos os dois meio-elos 42, 43, como mostrado na Figura 3. O pino 38 também pode acoplar os primeiros meio-elos 42, 43 a um par de elos traseiros 50, 50’. O pino 38 também pode ter a forma de haste ou cartucho. A Figura 2 ilustra uma sapata 46 acoplada ao primeiro meio-elo 42 e segundo meio-elo 44 por meio de fixadores roscados 47 (ver também a Figura 3).

[0049] Com referência à Figura 3, a sapata 46 também pode ser usada para conectar juntos todos os quatro meio-elos 42, 43, 44, 45 de uma junta de elo-mestre 41. A sapata 46 pode incluir uma cunha 53 usada para tração. Os fixadores roscados 47 podem passar pelas aberturas 54 na sapata 46 e serem recebidos em seções roscadas 155, 156 dos furos 55, 56dispostos próximos das extensões 69, 269 dos primeiros meio- elos 42, 43, como mostrado em detalhes nas Figuras 4, 19 e 23. A bucha 135 acopla o segundo meio-elo 44 ao segundo meio- elo 45. A roda dentada 32 (Figura 1) engata a bucha 135, enquanto move a corrente 33. Como mostrado na Figura 3, a junta de elo-mestre 41 inclui os elos-mestre 141, 241. O elo- mestre 141 inclui um primeiro e segundo meio-elos 42, 44. O elo-mestre 241 é disposto oposto à corrente 33 a partir do elo-mestre 141 e inclui primeiro e segundo meio-elo 43, 45. A sapata 46 acopla o elo-mestre 141 ao elo-mestre 241.

[0050] Com referência à Figura 4, as seções não-roscadas 255, 256 dos furos 55, 56 podem passar através da superfície de encosto de sapata 59 do segundo meio-elo 44, e se estendem no primeiro meio-elo 42, incluindo as seções roscadas 155, 156 dos furos 55, 56. As bases 57, 58 das seções roscadas 155, 156 dos furos 55, 56 podem ser relativamente planas, e incluir vértices 61, 62 tendo um raio de cerca de 5 mm, embora o raio do vértice da base possa variar. Como mostrado em linhas tracejadas na Figura 4, o pino 38 e bucha 135 podem ter tamanhos diferentes ou iguais.

[0051] Nas Figuras 5 a 10 estão ilustrados vários componentes geométricos do primeiro meio-elo 42. Como mostrado na Figura 5, o primeiro meio-elo 42 pode incluir uma superfície de folga de sapata 63. O primeiro meio-elo 43 também inclui uma primeira superfície de encosto de acoplamento 60 incluindo uma primeira rampa 65, que se estende para baixo na perspectiva da Figura 5 ou além do furo 52 em direção à junção ou raiz 67, onde encontra uma segunda rampa 66. Da perspectiva da Figura 5, a primeira rampa 65 se estende para baixo em direção à raiz 67 e a segunda rampa 66 se estende para cima ou para baixo da primeira rampa 65, para prover um espaçamento entre a primeira rampa 65 e a terceira rampa 71. Uma linha 68 coplanar com a segunda rampa 66 e uma linha 68 coplanar com a extensão 69 ou superfície de folga da sapata 63 define um ângulo θ entre cerca de 45° e cerca de 53°. Surpreendentemente, descobriu-se que ângulos acima ou abaixo desta faixa provêem primeiros meio-elos inferiores. Embora θ varie entre cerca de 45° e 53°, em uma configuração, descobriu-se que um ângulo θ de cerca de 50° é particularmente efetivo. O uso de um ângulo θ acima de 53° pode colocar muita tensão nos fixadores 47. Ademais, um ângulo θ abaixo de 45° pode prover superfícies de encosto de acoplamento inferiores 60, 370 para os primeiro e segundo meio-elos 42, 44 (ver Figuras 5 e 23) e superfícies de encosto de acoplamento inferiores 260, 70 para os primeiro e segundo meio-elos 43, 45 (ver Figuras 11 e 17).

[0052] De modo interessante, usando um ângulo θ entre cerca de 45° e 53°, os meio-elos 42, 44 dos elos-mestre 141, 241 (Figura 3) permanecem conectados em rotações mais altas que elos anteriores. Em conseqüência, sem se limitar à teoria, os inventores propõem que a distribuição de carga nos elos-mestre 141 421 dependa pelo menos parcialmente do ângulo θ selecionado, pelo menos com um ângulo θ entre cerca de 45° a cerca de 53°. Ademais, ângulos rasos para o ângulo θ podem resultar em uma condição desfavorável na qual o elo deve suportar uma carga na direção da tração, e acrescentar tensão nos parafusos usados para fixar a sapata aos elos 42, 45. Ângulos mais acentuados para o ângulo θ podem requerer um raio de raiz muito menor na intersecção de rampa, e, assim, produzindo tensões mais elevadas, ou uma superfície planar muito pequena entre o raio de raiz, e, assim, restringindo a capacidade de suportar carga, de novo acrescentando tensão aos parafusos. O ângulo θ ótimo permite ambos, um raio suficientemente grande na raiz de dente, de modo a não produzir tensões elevadas, e prover uma maior capacidade de carga para o elo, de modo que os parafusos não sejam propensos a espanar ou quebrar.

[0053] De volta para as Figuras 5 a 10, o primeiro meio- elo 42 também inclui uma terceira rampa 71, disposta oposta à segunda rampa 66, a partir da primeira rampa 65. Assim, a segunda rampa 66 provê um espaçamento lateral “x” entre a terceira rampa 71 e a primeira rampa 65, como mostrado na Figura 6. A razão entre o espaçamento lateral efetivo “x” ou distância entre a primeira rampa 65 e a terceira rampa 71 e a espessura de elo “y” (Figura 7) pode variar de cerca de 0,75 a 1,2, sendo que a razão para uma particular configuração é cerca de 0,8. Por exemplo, um elo efetivo tem uma segunda rampa 66 que provê um espaçamento lateral “x” de cerca de 45 mm, embora o elo tenha uma espessura de “y” de cerca de 57,5 mm. Assim, em um exemplo não-limitante, o ângulo θ pode ser cerca de 50° e a razão de espaçamento lateral x em relação à espessura do elo “y” (Figuras 6 e 7) cerca de 0,8.

[0054] Com referência à Figura 7 a 10, os furos 55 e 56 são mostrados recebendo os fixadores roscados 47 depois que os mesmos passam através das seções não-roscadas 255, 256 pelo segundo meio-elo 44 (Figura 4), como na Figura 7, o espaçamento lateral “z” entre os furos 55, 56 pode ser reduzido, em relação ao espaçamento de técnica anterior, para uma faixa entre 88 mm a 97 mm, sendo que em uma configuração particularmente efetiva, utiliza-se um espaçamento lateral “z” de cerca de 91 mm, que representa uma redução de cerca de 2% a cerca de 5% em relação à técnica anterior. Ademais, o espaçamento lateral Q é aumentado em comparação com a técnica anterior de cerca de 35 mm a cerca de 45 mm, mais preferivelmente de cerca de 38 mm a cerca de 42 mm, sendo que um espaçamento lateral particular Q é cerca de 40 mm. O espaçamento Q representa um aumento de cerca de 15% a cerca de 25% em relação ao correspondente espaçamento lateral de técnica anterior. Se “z” se tornar muito pequeno, as superfícies de encosto de acoplamento 60, 70, 260, 370 diminuem demais para acomodar rampas 65, 66, 71 (Figura 5), 265, 266, 271 (Figura 11), 165, 166, 171 (Figura 17), e 365, 366, 371 (Figura 17). Para manter a capacidade de carga, se diminuir “z”, deve se aumentar o espaçamento Q.

[0055] Com referência às Figuras 17 a 22, o segundo meio- elo 45 inclui uma superfície de encosto 59 e uma área de sobrancelha 77 sob a bucha 135 na orientação da Figura 17 (ver também 377 na Figura 22). Similarmente ao primeiro meio- elo 43, o segundo meio-elo 45 inclui uma segunda superfície de encosto de acoplamento 70, que inclui uma primeira rampa 165, que desce a partir da extensão 76 para além da bucha 135 para uma raiz 167, onde encontra uma segunda rampa 166, que, por sua vez, encontra uma terceira rampa 171. Como na Figura 18, o ângulo θ é definido pela linha 168 coplanar com a segunda rampa 166, e uma linha planar ou paralela com a extensão 76 ou superfície de encosto 59. O ângulo θ, preferivelmente varia de cerca de 45° a cerca de 53°, mais preferivelmente cerca de 50°. Referindo-se às Figuras 18 e 19, a razão de espaçamento lateral “x” da primeira rampa 165 e terceira rampa 171 em relação à espessura y’ varia de cerca de 0,9 a cerca de 1,35, sendo particularmente efetivo o valor 1. A superfície de encosto de sapata 59 e furos 55, 56, com seções roscadas 155, 156, são mostrados na Figuras 19 e20.

[0056] Referindo-se às Figuras 17 a 28, outro aspecto dos meio-elos 44, 45 se refere a uma área de sobrancelha engrossada 77, 377, mostrada abaixo bucha 135 nas vistas frontais das Figuras 17 e 23 e mais bem mostrada nas vistas de extremidades das Figuras 21 e 22 e Figuras 27 e 28, respectivamente. As espessuras t, t', mostradas nas Figuras 20 e 26, podem variar mais que cerca de 50 mm a cerca de 85 mm, mais preferivelmente de cerca de 60 mm a cerca de 75 mm, sendo que uma espessura particularmente efetiva é cerca de 72 mm. Para propósito de comparação, uma espessura típica T, T’ em áreas comparáveis de primeiros meio-elos 42, 43, como na Figuras 14 e 20, podem variar de cerca de 40 mm a cerca de 60 mm. Assim, as espessuras adicionadas nas áreas de sobrancelha 77, 377 (Figuras 20 e 26) podem variar de cerca de 10 mm a cerca de 20 mm, mais preferivelmente de cerca de 12 mm a cerca de 16 mm, sendo que uma área de sobrancelha 77, 377 particularmente efetiva com espessura t, t’ é aumentada de cerca de 48 mm a cerca de 72 mm. O benefício de áreas de sobrancelha engrossada 77, 377 é aumentar a rigidez, sem invadir o espaço provido pela bucha 135 para engatar a roda dentada 32.

[0057] Em geral, a espessura global t, t’ dos segundos meio-elos 44, 45 pode ser aumentada de cerca de 20% a cerca de 50%, em relação aos segundos meio-elos de técnica anterior, e correspondentes primeiros meio-elos 42,43 dos elos-mestre 141, 241. Como discutido acima, em conexão com Figuras 7 e 10, diminuiu-se o espaçamento “z” entre os furos 55, 56 (Figuras 7, 13 19 e 25) de cerca de 2% a cerca de 5%, enquanto se aumentou o espaçamento lateral Q de cerca de 15% a cerca de 25%. Para manter a capacidade de carga, ao diminuir “z”, deve se aumentar o espaçamento Q.

[0058] As imagens especulares dos meio-elos 42, 45, mostrados nas Figuras 5 a 10 e Figura 17 a 21, respectivamente, são mostradas nas Figuras 11 a 16 e Figuras 23 a 28, respectivamente, sendo que partes similares recebem o mesmo número de referência e prefixo 2 (Figuras 11 a 16), prefixo 3 (Figuras 23 a 28), X para deslocamento ou espaçamento de rampa (Figura 12), e X' para deslocamento ou espaçamento de rampa (Figura 24).

[0059] Outra razão discutida pode ser entendida com referência às Figuras 4, 6, Figuras 4 e 12, Figuras 4 e 18, e Figuras 4 e 24. Especificamente, referindo-se à Figura 4, a distância em linha reta entre o centro axial do pino 38 (ou furo de pino) e a bucha 125 (ou furo de bucha) é o passo da esteira P. Outra razão útil é a razão de espaçamento de rampa x (Figuras 4 e 6), X (Figura 12), x’ (Figura 24) dividida pelo passo da esteira P. Assim, razões adicionalmente úteis incluem x/P, X/P, x’/P, e X’/P. Uma razão útil para x/P, X/P, x’/P, e X’/P é cerca de 0,1 a cerca de 0,25, sendo que razões úteis selecionadas incluem 0,14, 0,17, e 0,19.

[0060] A geometria das rampas 65, 66, 71 (Figura 5), 265, 266, 271 (Figura 11), 165, 166, 171 (Figura 17), 365, 366, 371 (Figura 23), e a localização dos furos de parafuso 55, 56 (Figuras 7, 13, 19, 25) evita que a concentração de tensão produzida pelas rampas e a concentração de tensão produzida pelos furos de parafuso 55, 56 se adicionem. Em outras palavras, a concentração de tensão que resulta de furos de parafuso 55, 56 é espaçada da concentração de tensão do contorno de rampa, e, ao mesmo tempo, provê um comprimento de parafuso suficiente, e engate de rosca de parafuso, daí, evita que os parafusos se quebrem, ou espanem.

[0061] As Figuras 29, 30 são vistas de topo e perspectiva de outro primeiro meio-elo 42, que mostra a colocação os furos roscados 455, 456 na superfície de folga de acoplamento 460, espaçados para evitar potenciais concentrações de tensão. Especificamente, a superfície de folga de acoplamento 460 se estende da superfície de folga de sapata 463. A superfície de folga de acoplamento 460 é ondulada, e inclui pelo menos uma raiz 467, pelo menos uma ponta 467, pelo menos uma ponta 468, e pelo menos uma mudança de largura ao longo do comprimento da superfície de folga de acoplamento 460. A superfície de folga de acoplamento 460, também inclui regiões de espaçamento 469 em um dos lados dos furos 455, 456 isolando os furos 455, 456 de uma concentração de tensão local, que resulta da mudança de largura. Raízes 467 ou pontas 468 são dispostas ao longo da superfície de folga de acoplamento 460.

Aplicação Industrial

[0062] As juntas de elo-mestre são aplicáveis a qualquer máquina para qual se requeira durabilidade para as correntes. As juntas de elo-mestre podem melhorar a durabilidade da esteira no carro subjacente, garantindo uma montagem adequada, e minimizar o surgimento de falhas nas juntas de elo-mestre. Provendo juntas de elo-mestre de maior durabilidade e vida útil mais longa, os custos operacionais são reduzidos.

[0063] Cada junta de elo-mestre inclui dois elos-mestres, dispostos em ambos os lados da corrente. Um elo-mestre descrito inclui um primeiro meio-elo incluindo uma primeira extensão, um furo para receber um pino, e uma primeira superfície de encosto de acoplamento. Tal elo-mestre também inclui um segundo meio-elo, incluindo uma segunda extensão, e uma segunda superfície de encosto de acoplamento. O segundo meio-elo é acoplado a uma bucha ou pino, que conecta o segundo meio-elo ao segundo meio-elo, disposto no lado oposto da corrente. A bucha ou pino também pode ser usado para engatar a roda dentada de tração.

[0064] Com o primeiro e segundo meio-elos montados, a primeira superfície de encosto de acoplamento do primeiro meio-elo encosta a segunda superfície de encosto de acoplamento do segundo meio-elo. As primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento incluem uma primeira rampa, segunda rampa, e raiz disposta entre as primeira e segunda rampas. As segundas rampas das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento dos primeiro e segundo meio-elos se estendem em um ângulo θ em relação às primeira e segunda extensões, respectivamente, o ângulo θ varia de cerca de 45° a cerca de 53°. O ângulo θ dentro desta faixa provê um r contato melhor entre os primeiro e segundo meio-elos, em uma faixa de rotação mais ampla, provendo uma melhor característica de distribuição de carga. Os melhores resultados foram obtidos com ângulo θ de cerca de 50°.

[0065] Os primeiros meio-elos também incluem uma terceira rampa, que encontra a segunda rampa do primeiro meio-elo, e, pelo menos parcialmente, substancialmente paralela à primeira rampa do primeiro meio-elo. Linhas coplanares com as primeira e terceira rampas do primeiro meio-elo podem ser espaçadas de uma primeira distância da segunda rampa. O primeiro meio-elo tem uma primeira espessura no furo, e a razão entre a primeira distância de espaçamento e a primeira espessura varia de cerca de 0,75 a cerca de 1,2. Similarmente, o segundo meio-elo também pode incluir uma terceira rampa, que encontra a segunda rampa do segundo meio-elo, e, pelo menos parcialmente, substancialmente paralela à primeira rampa do segundo meio-elo. Linhas coplanares com as primeira e terceira rampas do segundo meio-elo podem ser espaçadas de uma segunda distância da segunda rampa. O segundo meio-elo pode ter uma segunda espessura da bucha e a razão entre a segunda distância de espaçamento e a segunda espessura varia de cerca de 0,9 a cerca de 1,35. As primeiras distâncias de espaçamento dos primeiro e segundo meio-elos podem variar de cerca de 40 mm a cerca de 50 mm.

[0066] Ordem aspecto dos segundos meio-elos inclui uma área de sobrancelha engrossada que se estende, pelo menos parcialmente, em torno da bucha. As áreas de sobrancelha têm uma espessura lateral maior que a espessura das primeira e segunda rampas, sem interferir com o contato entre a roda dentada e a bucha. A vantagem das áreas de sobrancelha engrossadas é aumentar a rigidez, e, portanto, melhorar as características de desgaste, sem invadir o espaço provido pela bucha para engatar a roda dentada. A área de sobrancelha pode ter espessura lateral maior que cerca de 50 mm, e variar de cerca de 20% maior a cerca de 50% maior que a correspondente espessura lateral das áreas de sobrancelha dos primeiros meio-elos.

[0067] Um método para readaptar uma corrente existente de uma máquina de esteira com elo-mestre melhorado também é descrito. O método inclui remover a junta de elo-mestre existente da corrente, e prover dois elos-mestre descritos. O método também inclui acoplar os segundos meio-elos via bucha, engatando a primeira superfície e segunda superfície de encosto de acoplamento de cada par e conectando uma sapata a todos os quatro meio-elos.

[0068] Um meio-elo para junta de elo-mestre também é descrito. O meio-elo inclui uma superfície de encosto de acoplamento incluindo pelo menos dois furos roscados, para receber fixadores roscados. A superfície de encosto de acoplamento também inclui pelo menos uma raiz, pelo menos uma ponta, e pelo menos uma mudança de largura ao longo do comprimento da superfície de encosto de acoplamento. A superfície de encosto de acoplamento também inclui regiões de espaçamento, que envolvem os furos, para isolar os furos de qualquer mudança de largura, raiz, e pontas dispostas ao longo da superfície de encosto de acoplamento, para isolar os furos de qualquer concentração de tensão a partir destes aspectos.

Claims

1. Elo-mestre para corrente de tração, caracterizado pelo fato de compreender: - um primeiro meio-elo (42, 43, 442) inclui uma primeira extensão (69, 269), um furo (52) para receber um pino (38), e uma primeira superfície de encosto de acoplamento (60); - um segundo meio-elo (44, 45) inclui uma segunda extensão (76, 376), um furo (52) para receber uma bucha (135) ou pino (38), e uma segunda superfície de encosto de acoplamento (70); - quando o primeiro meio-elo (42, 43, 442) e o segundo meio-elo (44, 45) estão montados, a primeira superfície de encosto de acoplamento (60) do primeiro meio-elo (42, 43, 442) encosta na segunda superfície de encosto de acoplamento (70) do segundo meio-elo (44, 45); - cada uma das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento (60, 70) inclui uma primeira rampa (65, 165), uma segunda rampa (66, 166), e uma raiz (67, 167, 467), disposta entre as primeira e segunda rampas (65, 66, 165, 166); - as segundas rampas (66, 166) das primeira e segunda superfície de encosto de acoplamento (60, 70) dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) se estendem em um ângulo θ em relação as primeira e segunda extensões (69, 76, 269, 269, 376), respectivamente, o ângulo θ variando de 45° a 53° .

2. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro meio-elo (42, 43, 442) adicionalmente incluir uma terceira rampa (71, 171), queencontra a segunda rampa (66, 166) do primeiro meio-elo (42, 43, 442) que é, pelo menos substancialmente, paralo à primeira rampa (65, 165) do primeiro meio-elo (42, 43, 442), sendo que as linhas (68, 168) coplanares com as primeira e terceira rampas (65, 165, 71, 171) do primeiro meio-elo (42, 43, 442) são espaçadas por uma primeira distância de espaçamento, o primeiro meio-elo (42, 43, 442) tendo uma primeira espessura no furo (52), e a razão entre a primeira distância de espaçamento e a primeira espessura variando de 0,75 a 1,2.

3. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira distância de espaçamento do primeiro meio-elo (42, 43, 442) variar de 40 a 50 mm.

4. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o ângulo θ do primeiro meio-elo (42, 43, 442) ser 50°.

5. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o segundo meio-elo (44, 45) adicionalmente incluir uma terceira rampa (71, 171), que encontra a segunda rampa (66, 166) do segundo meio-elo (44, 45) e que é, pelo menos substancialmente, paralela à primeira rampa (65, 165) do segundo meio-elo (44, 45), sendo que as linhas (68, 168) coplanares com as primeira e terceira rampas (65, 165, 71, 171) do segundo meio-elo (44, 45) são espaçadas por uma segunda distância de espaçamento, o segundo meio-elo (44, 45) tendo uma segunda espessura no pino (38) ou bucha (135), uma razão entre a segunda distância de espaçamento e a segunda espessura variando de 0,9 a 0,35.

6. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a segunda distância de espaçamento do segundo meio-elo (44, 45) variar de 40 mm a 50 mm.

7. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o ângulo θ do segundo meio-elo(44, 45) ser de 50°.

8. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender uma sapata (46) acoplada ao primeiro meio-elo (42, 43, 442) e ao segundomeio-elo (44, 45), sendo que o segundo meio-elo (44, 45) inclui uma superfície de encosto de sapata (59) que é acoplada pela sapata (46), e sendo que o segundo meio-elo (44, 45) inclui uma área de sobrancelha (77, 377) estendendo ao longo da superfície de encosto de sapata (59) e estendendo, pelo menos parcialmente, em torno da bucha (135) ou pino (38), a área de sobrancelha (77, 377) tendo uma espessura lateral maior que uma espessura do segundo meio-elo (44, 45) no furo (52).

9. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o segundo meio-elo (44, 45) incluir uma área de sobrancelha (77, 377), que se estende, pelo menos parcialmente, em torno da bucha (135) ou pino (38), sendo que a área de sobrancelha (77, 377) tem uma espessura lateral maior que cerca de 50 mm.

10. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) incluir uma área de sobrancelha (77, 377), que se estende, pelo menos parcialmente, em torno de furos (52), cada uma das áreas de sobrancelha (77, 377) dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 44, 45) tendo uma espessura lateral, a espessura lateral da área de sobrancelha (77, 377) do segundo meio-elo (44, 45) sendo de 20% a 50% maior que a espessura lateral do primeiro meio-elo (42, 43, 442).

11. Elo-mestre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a razão da distância do espaçamento de rampa (x, X, x', X') em relação ao passo da esteira (P) variar de 0,1 a 0,25.

12. Máquina de esteira, caracterizada pelo fato de compreender: - uma corrente de tração (33); - um junta de elo-mestre (41) para a corrente de tração (33) incluindo dois pares de elos, cada par de elo incluindo um primeiro meio-elo (42, 43, 442) e um segundo meio-elo (44, 45), os dois pares de elos sendo dispostos em lados opostos da corrente (33); - cada primeiro meio-elo (42, 43, 442) incluindo um furo (52) para acomodar um pino (38) que acopla os primeiros meio- elos (42, 43, 442), cada um dos primeiros meio-elos (42, 43, 442) incluindo uma primeira extensão (69, 269); - cada segundo meio-elo (44, 45) incluindo um furo (52) para acomodar uma bucha (135) ou pino (38) que acopla os segundos meio-elos (44, 45) cada um dos segundos meio-elo (44, 45) incluindo uma segunda extensão (76, 176); - uma sapata (46) acoplada aos primeiro e segundo meio- elos (42, 43, 442, 44, 45) de cada par; - os primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) de cada par compreendendo primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento (60, 70), respectivamente, cada uma das primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento (60, 70) incluindo duas rampas, incluindo uma primeira rampa (65, 165), que se estende além do seu respectivo furo (52), cada uma das primeiras rampas (65, 165) encontrando uma segunda rampa (66, 166) em uma raiz (67, 167, 467); - uma linha (68, 168) plana com a segunda rampa (66, 166), e uma linha (168) paralela a sua respectiva primeira ou segunda extensão (69, 76, 269, 376) definindo um ângulo θ que varia de 45° a 53°.

13. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o ângulo θ ser de 50°.

14. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de cada meio-elo adicionalmente incluir uma terceira rampa (71, 171), que encontra a segunda rampa (66, 166) que épelo menos substancialmente paralela à primeira rampa (65, 165), linhas (68, 168) coplanares com as primeira e terceira rampas (635, 165, 71, 271) sendo espaçadas por uma distâncio de espaçamento, cada um dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45), incluindo uma espessura nos respectivos furos (52), as distâncias de espaçamento dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) variando de 0,75 a 1,35 em relação às espessuras dos seus respectivos furos.

15. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de a distância de espaçamento variar de 40 mm a 50 mm.

16. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de a razão da distância de espaçamento de rampa (x, X, x', X') em relação ao passo de esteira (P) para cada elo variar de 0,1 a 0,25.

17. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de cada um do segundo meio-elo (44, 45) incluir uma superfície de encosto de sapata (59) que é acoplada pela sapata (46), e sendo que cada um do segundo meio-elo (44, 45) inclui uma área de sobrancelha (77, 377) estendendo ao longo da superfície de encosto de sapata (59) e se estendendo, pelo menos parcialmente, em torno do seu respectivo furo, as áreas de sobrancelha (77, 377) tendo uma espessura lateral maior que uma espessura do segundo meio-elo (44, 45) no furo (52).

18. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de cada um dos segundos meio-elos (44, 45) incluir uma área de sobrancelha (77, 377) que se estende, pelo menos parcialmente, em torno de bucha (135), as áreas de sobrancelha (747, 377) tendo uma espessura lateral maior que 50 mm.

19. Método para readaptar uma corrente existente, de uma máquina de esteira (30), com um elo-mestre (121, 241), conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender: - remover uma junta de elo-mestre existente (41) da corrente (33); - prover dois elos-mestre (121, 141), cada um dos elos- mestre (121, 141) incluindo um par de meio-elos (42, 43, 442, 44, 45), cada par de meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) incluindo um primeiro meio-elo (42, 43, 442) e um segundo meio-elo (44, 45), cada um dos primeiros meio-elos (42, 43, 442) incluindo um furo (52) para acomodar um pino (38) e uma primeira extensão (69, 269), cada um dos segundos meio-elos (44, 45) incluindo um furo (52) para acomodar um pino (38) ou bucha (135) e uma segunda extensão (76, 176), cada um dos primeiro e segundo meio-elos (42, 43, 442, 44, 45) incluindo uma primeira e segunda superfície de encosto de acoplamento (60, 70), respectivamente, cada uma delas incluindo duas rampas, incluindo uma primeira rampa (65, 165), que se estende além de seu respectivo furo (52) e encontra uma segunda rampa (66, 166) em uma raiz (67, 167, 467), cada uma das segundas rampas (65, 165) se estende de cada uma das respectivas primeiras rampas (65, 165), uma linha (68, 168) coplanar com cada uma das segundas rampas (66, 166) e linha (68, 168) paralela às respectivas primeira e segunda extensão (69, 76, 169, 376) definem um ângulo θ que varia entre 45° e 53°; - acoplar os primeiros meio-elos (42, 43, 442) juntos e a outro par de elos na corrente (33) com o pino (38); - acoplar os segundos meio-elos (44, 45) juntos com o pino (38) ou bucha (135); - engatar as primeira e segunda superfícies de encosto de acoplamento (60, 70) de cada par; e - conectar uma sapata (46) a todos quatro meio-elos.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de conectar a sapata (46) compreender: - prover uma superfície de encosto de sapata (59) em cada um dos segundos meio-elos (44, 45), a superfície de encosto de sapata (59) tendo seções não-roscadas (255, 256); - posicionar a sapata (46) sobre a superfície de encosto de sapata (59); - posicionar fixadores (47) através de aberturas (54) na sapata (46) e nas seções não-roscadas (255, 256) da superfície de encosto de sapata (59); e - guiar os fixadores através das seções roscadas (155, 156) dos primeiros meio-elos (42, 43, 442).