ES2711880T3 - Profundidad de endurecimiento variable en eslabón de oruga para una oruga de acoplamiento al suelo - Google Patents

Abstract

Un eslabón de oruga (24) para una oruga de acoplamiento con el suelo (16) en una máquina (10) que comprende: un cuerpo de eslabón alargado que incluye un lado interno (33) y un lado externo (31) cada uno que se extiende entre el primer y segundo extremo del cuerpo del eslabón (25, 27) cada uno que ha formado allí un orificio de pasador de oruga (40, 42) que comunica entre los lados interno y externo (33, 31) y configurado para recibir un pasador de oruga (44) para acoplar el cuerpo de eslabón alargado (24) con cuerpos del eslabón alargados adyacentes (24) en una cadena de oruga (20, 22); el cuerpo de eslabón alargado (24) que además incluye una superficie de montaje inferior (26) para montar una zapata de oruga (28), y una superficie de riel superior (30) configurada para poner en contacto un elemento de acoplamiento de oruga giratorio (11, 15) en la máquina (10); el cuerpo de eslabón alargado (24) que además incluye un material de menor dureza (34) que forma la superficie de montaje inferior (26), y un material de mayor dureza sacrificial (36) que forma la superficie de riel superior (30), la superficie de montaje inferior (26) que se orienta alejada de la superficie de riel superior (30) en una dirección de la altura, una dureza del material de mayor dureza sacrificial (36) que es mayor que una dureza del material de menor dureza (34), el material de mayor dureza sacrificial (36) que hace la transición al material de menor dureza (34) en una interfaz del material (38) dentro del cuerpo de eslabón alargado (24); caracterizado por que el material de mayor dureza sacrificial (36) que tiene una primera profundidad y una segunda profundidad, cada una de las cuales se extiende en la dirección de la altura desde la superficie de riel superior (30) a la interfaz del material (38), la primera profundidad es diferente de la segunda profundidad, la primera profundidad tiene una primera dureza se extiende allí, la segunda profundidad tiene una segunda dureza que se extiende allí, en donde la primera dureza es sustancialmente igual a la segunda dureza, en donde la profundidad variable desde la superficie del riel superior (30) del material de dureza superior sacrificial (36) está configurada de tal manera que se retarda la penetración de una ondulación de desgaste (100) resultante del contacto con el material de menor dureza (34).

Description

DESCRIPCION

Profundidad de endurecimiento variable en eslabon de oruga para una oruga de acoplamiento al suelo

Campo tecnico

La presente descripcion se refiere en general a orugas de acoplamiento al suelo para maquinas, y mas particularmente a la variacion de la profundidad de un material de mayor dureza sacrificial en un eslabon de oruga en una superficie de riel superior.

Antecedentes de la tecnica

Una amplia variedad de maquinas utiliza orugas como elementos de propulsion que se acoplan al suelo. Es comun que tales orugas incluyan una pluralidad de elementos de acoplamiento de oruga giratorios, con la oruga que forma un bucle sin fin movido alrededor de los elementos giratorios durante la operacion. Tales orugas tipicamente incluyen dos cadenas de eslabones juntos acoplados con zapatas de oruga atornilladas. Las demandas sobre tales maquinas y sus ensamblajes de oruga asociados pueden ser bastante importantes, y los entornos operativos duros. Las orugas de la maquina a menudo son robustas para proporcionar una vida util prolongada de miles de horas a pesar del estres mecanico, tension y el desgaste significativos experimentados durante la operacion.

Los fenomenos de desgaste experimentados por la oruga de la maquina son tfpicamente el resultado de como se utiliza la maquina, la experiencia del operador y las condiciones del suelo y los materiales del sustrato en el entorno operativo. La vida util de servicio de la oruga de la maquina puede variar de acuerdo con estos factores, desde unos pocos miles de horas hasta muchos miles de horas. Dado que los componentes de oruga e la maquina pueden ser relativamente costosos, y el servicio anade gastos y el tiempo de inactividad de la maquina, los ingenieros han buscado estrategias para reducir y manejar el desgaste entre los componentes.

Un ejemplo de tal estrategia que se ensena en la Patente de Estados Unidos Numero 3.955.855 de Massieon et al. Massieon et al. describe una maquina de tipo oruga que tiene eslabones de oruga con superficies de contacto de rodillos de oruga con material de alta resistencia al desgaste. El material de alta resistencia al desgaste puede ser una aleacion compuesta metalurgica unida en un surco en la superficie de contacto. Mientras que Massieon et al. parecen haber desarrollado una estrategia exitosa, siempre hay espacio para mejorar, y en particular con respecto a la econoirna de la seleccion de materiales y la capacidad de fabricacion. Otros eslabones de oruga son conocidos por CNl740023 y US2003230069.

Compendio

En un aspecto, una oruga de acoplamiento con el suelo para una maquina incluye un ensamblaje de cadena de oruga que tiene una primera cadena de oruga y una segunda cadena de oruga que se extiende en paralelo con la primera cadena de orugas, Cada una de la primera y segunda cadena de orugas incluye una pluralidad de eslabones de oruga alargados que tienen una superficie de montaje inferior para montar una zapata de oruga y una superficie de riel superior configurada para ponerse en contacto con un elemento de acoplamiento del al oruga giratoria en la maquina. Cada uno de los eslabones alargados incluye ademas un material de menor dureza que forma la superficie de montaje inferior, y un material de mayor dureza sacrificial que forma la superficie del riel superior y que hace la transicion del material de menor dureza en una interfaz del material dentro del eslabon alargado. La interfaz del material es longitudinalmente no uniforme, de modo que el material de mayor dureza sacrificial tiene una profundidad variable desde la superficie superior del riel, lo que retarda la penetracion de una ondulacion por desgaste resultante del contacto con el material de menor dureza.

En otro aspecto, un eslabon de oruga para una oruga de acoplamiento con el suelo en una maquina incluye un cuerpo de eslabon alargado que tiene un lado interior y un lado exterior, cada uno de los cuales se extiende entre el primero y segundo extremo del cuerpo del eslabon, cada uno de los cuales forma un orificio de pasador de oruga que se comunica entre los lados interior y exterior y se configura para recibir un pasador de oruga para acoplar el cuerpo de eslabon alargado con cuerpos de eslabon alargados adyacentes en una cadena de oruga. El cuerpo de eslabon alargado incluye ademas una superficie de montaje inferior para montar una zapata de oruga y una superficie de riel superior configurada para ponerse en contacto con un elemento de acoplamiento de oruga giratorio en la maquina.

El cuerpo de eslabon alargado ademas incluye un material de menor dureza que forma la superficie de montaje inferior, y un material de mayor dureza sacrificial que forma la superficie de riel superior y que hace la transicion del material de menor dureza a una interfaz del material dentro del cuerpo de eslabon alargado. La interfaz del material se extiende a traves del cuerpo de eslabon alargado y es longitudinalmente no uniforme, de modo que el material de mayor dureza sacrificial tiene una profundidad variable desde la superficie superior del riel, lo que retarda la penetracion de una ondulacion por desgaste resultante del contacto con el material de menor dureza.

En aun otro aspecto, un sistema de oruga para una maquina incluye un elemento de acoplamiento de oruga giratorio, y una oruga que se extiende alrededor del elemento de acoplamiento de oruga giratorio. La oruga incluye una cadena de oruga formado por una pluralidad de eslabones acoplados juntos cada uno que tiene una superficie inferior, y una superficie de riel superior que pone en contacto con el elemento de acoplamiento de oruga giratorio. Cada uno de la pluralidad de eslabones ademas incluye un material de menor dureza que forma la superficie inferior, y un material de mayor dureza sacrificial que forma la superficie de riel superior. El material de mayor dureza sacrificial y el material de menor dureza hacen la transicion dentro del correspondiente eslabon en una interfaz de material longitudinalmente no uniforme, lo que define una profundidad variables del material de mayor dureza sacrificial desde la superficie de riel superior.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquematica lateral de una maquina que tiene un sistema de oruga segun una realizacion, e incluye ampliaciones detalladas;

La Figura 2 es una vista diagramatica de secciones de una oruga, en multiples planos seccion, segun una realizacion;

La Figura 3 es una vista diagramatica de un eslabon de oruga segun una realizacion;

La Figura 4 es una vista esquematica lateral de un eslabon de oruga mostrado en etapas de procesamiento, segun una realizacion;

La Figura 5 es una vista diagramatica lateral en secciones de un eslabon de oruga en un estado de desgaste anterior, segun una realizacion;

La Figura 6 es una vista diagramatica lateral en secciones de un eslabon de oruga en un estado de desgaste posterior; y

La Figura 7 es una vista diagramatica lateral en secciones de un eslabon de oruga en un estado de desgaste aun posterior.

Descripcion detallada

Con referencia a la Figura 1, se muestra una maquina 10 que incluye un sistema de oruga de acoplamiento al suelo 14 segun una realizacion. La maquina 10 se muestra en el contexto de un tractor tipo oruga, pero podna ser cualquiera de una variedad de otras maquinas, tales como un cargador de orugas, una maquina de oruga media o incluso otras. El sistema de rieles 14 puede ser uno de los dos sistemas de oruga separados ubicados en lados opuestos de un marco 12 de la maquina 10 de manera convencional. El sistema de oruga 14 puede incluir ademas un marco de rodillo de oruga 29 acoplado con el marco de de la maquina 12, y una pluralidad de elementos de acoplamiento de oruga giratorios 11, 15 y 17. En una realizacion, los elementos de acoplamiento de oruga giratorios 11 y 15 incluyen ruedas grna giratorias configuradas para girar pasivamente durante la operacion del sistema de oruga 14, mientras que el elemento 17 incluye una rueda dentada configurada para impulsar el sistema de oruga 14. El sistema de oruga 14 puede incluir ademas una pluralidad de rodillos de oruga 19 configurados para soportar todo o sustancialmente todo el peso de la maquina 10, tambien montados en el marco del rodillo de la oruga 29. El sistema de la oruga 14 incluye ademas una oruga 16 que se extiende alrededor de cada uno de los elementos 11, 15 y 17. Los elementos 11, 15 y 17 definen cada uno un eje de rotacion 13, 21 y 23, respectivamente, cuyos ejes pueden ser paralelos y dispuestos en un patron triangular como se muestra. La oruga 16 puede asf definir una trayectoria de desplazamiento alrededor de los elementos 11, 15 y 17 que tienen una forma generalmente triangular. La realizacion mostrada en la Figura 1 sera reconocida por los expertos en la tecnica como el denominado sistema de oruga de alta traccion, sin embargo, se debe apreciar que la presente descripcion se puede aplicar a orugas ovales o alguna otra configuracion de oruga. Como resultara mas evidente a partir de la siguiente descripcion, el sistema de oruga 14 se puede configurar de manera unica para abordar ciertos problemas de desgaste asociados con los sistemas de oruga conocidos, y por lo tanto aumentar la vida util de la oruga y la calidad de marcha en comparacion con lo que es convencionalmente posible.

La oruga 16 puede incluir un ensamblaje de la cadena de oruga 18 que tiene una primera cadena de oruga 20 y una segunda cadena de oruga que se extiende en paralelo con la cadena de oruga 20 y oculto de la vista por la cadena de oruga 20 de la Figura 1. Una pluralidad de zapatas de oruga 28 se acoplan con la primera cadena de oruga 20 y la segunda cadena de oruga oculta. Cada una de las zapatas de oruga 28 puede incluir una o mas garras 32 de una manera convencional. Cada una de la primera y segunda cadena de orugas tambien puede incluir una pluralidad de eslabones de oruga alargados 24. Se puede entender que los eslabones de oruga 24 incluyen cada uno un cuerpo de eslabon alargado tambien identificado con el numero de referencia 24. La descripcion de la presente memoria de las caractensticas asociadas con uno de los eslabones de oruga 24 en consecuencia se entendera que tambien se refiere a las caractensticas del cuerpo de eslabon alargado asociado. Cada uno de los eslabones de oruga 24 incluye un primer extremo 25 y un segundo extremo 27, y tiene una superficie de montaje inferior 26 para montar una de las zapatas de oruga 28. Cada uno de los eslabones de oruga 24 ademas incluye una superficie de riel superior 30 configurada para ponerse en contacto con un elemento de acoplamiento de oruga giratorio en la maquina 10 tal como un de los elementos 11, 15, 17, o rodillos de oruga 19, segun un patron de desgaste de formacion de ondulacion.

La Figura 1 incluye dos ampliaciones detalladas, uno de los cuales muestra un eslabon de oruga 24 en contacto con rueda de grna 11. La rueda de grna 11 se muestra en lmea continua en una primera posicion en contacto con la superficie del riel superior 30 del eslabon asociado 24. En fantasma, la rueda de gma 11 se muestra desplazada generalmente a lo largo de la superficie de riel 30. El contacto entre la superficie del riel 30 y la rueda de gma 11, y en particular el contacto deslizante que tiende a ocurrir durante el acoplamiento y desacoplamiento de cada eslabon individual desde al rueda de gma 11, asf como l rueda de gma 15, se ha observado que desgastan el material del eslabon de oruga en un patron conocido como festoneado. En el caso de las ruedas de gma 11 y 15, una ondulacion de desgaste se puede tender a formar a partir de contactos repetidos entre los eslabon de oruga y las superficies externas de las ruedas de gma 11 y 15 a medida que la oruga 16 se desplaza por su camino, hacia adelante y hacia atras segun sea el caso. La ondulacion formada por el contacto con las ruedas de gmas tiende a ubicarse mas o menos en el centro a lo largo de la superficie del riel 30, aproximadamente a mitad de camino entre el primer y segundo extremo 25 y 27. La rueda dentada 17 generalmente se acoplara a la oruga 16 de una manera diferente a la de las ruedas de gmas 11 y 15, y no es un contribuyente significativo al festoneado en muchos sistemas de oruga, pero en otros podna serlo. Otra ampliacion detallada en la Figura 1 muestra un rodillo de oruga de interconexion 19 y uno de los eslabones 24. El contacto entre los rodillos de oruga 19 y los eslabones 24 tambien puede ocurrir de acuerdo con a un patron de desgaste de la formacion de ondulacion, pero ligeramente diferente al asociado con las ruedas de gma 11 y 15. Los expertos en la tecnica apreciaran que la oruga 16 puede atravesar una trayectoria generalmente recta a lo largo de una superficie del suelo entre las ruedas de gma 11 y 15, pero tienen cierta capacidad de flexion a traves de la rotacion relativa entre los eslabones de oruga adyacentes 24. Por esta y otras razones, los eslabones de oruga 24 se pueden deslizar a medida que se acoplan y desacoplan con los rodillos de oruga 19, lo que causa desgaste que tambien imparte una tendencia hacia la formacion de ondulaciones. Las ondulaciones de desgaste formadas en respuesta al contacto entre los rodillos de la oruga 19 y los eslabones 24 tenderan a ubicarse lejos del centro de la superficie del riel 30, y mas cerca del primer y segundo extremo de los eslabones 25 y 27. La formacion de la ondulacion se produce en respuesta al contacto entre la oruga. los rodillos de oruga 19 y los eslabones 24 tienden a ser menos grave que la asociado con el contacto con las ruedas de gma y por lo tanto, la formacion de ondulaciones puede proceder de manera relativamente mas lenta cerca de los extremos de los eslabones 24 en comparacion con el centro, aunque diferentes disenos de orugas pueden experimentar diferentes fenomenos de desgaste.

Con referencia ahora a las Figuras 2 y 3, la primera cadena de oruga 20 se puede acoplar con la segunda cadena de oruga 22 a traves de una pluralidad de pasador de oruga 44, uno de los cuales se muestra en la Figura 2. Las superficies de riel superiores 30 juntas forman rieles paralelos en el ensamblaje de la cadena de oruga 18. Una pluralidad de casquillos 46, que pueden ser giratorios o fijos, se pueden colocar sobre cada uno de la pluralidad de pasadores de oruga 44. Cada uno de los eslabones 24 puede definir ademas un primer orificio de pasador de oruga 40 y un segundo orificio de pasador de oruga 42 que se comunican entre un lado interno 33 y un lado externo 31 del eslabon correspondiente. Los orificios de los pasadores de oruga 40 y 42 pueden ser de diferente tamano y/o configuracion, tal como en la realizacion ilustrada donde uno de los orificios del pasador de oruga 40 y 42 recibe uno de los pasadores de oruga 44 mientras que el otro de los orificios de los pasadores de oruga 40 y 42 recibe uno del pasador de la oruga 44 y un extremo de uno de los casquillos 46. Cada uno de los eslabones de la oruga 24 puede definir ademas una primera ventana de asiento de tuerca 48 y una segunda ventana de asiento de la tuerca 49 adyacente, cada una ubicada longitudinalmente entre el primer y segundo orificio del pasador de oruga 40 y 42. Cada uno de los eslabones 24 incluye ademas un puntal vertical 52 ubicado entre las ventanas 48 y 49. Otros disenos de eslabon contemplados en al la presente memoria pueden no tener un puntal, ventanas o algunas otras caractensticas.

Se recordara que la superficie de montaje inferior 26 esta configurada para montar una de las zapatas de oruga 32. En una estrategia tfpica, la superficie inferior 26 puede ser sustancialmente plana, y una pluralidad de pernos se extienden hacia arriba a traves de los orificios del eslabon de oruga 24 y se acoplan con tuercas 50 colocadas dentro de cada una de las ventanas de asiento de tuerca 48 y 49. Tambien se puede observar en la Figura 2 que los eslabones 24 en la cadena de oruga 20 son imagenes en espejo de los eslabones 24 den la cadena de oruga 22. Cada uno de los eslabones 24 tambien se puede entender como "desplazado" "dentro de un significado de ese termino que sera familiar para los expertos en la materia. La forma desplazada de los eslabones 24 puede ser tal que la superficie del riel superior 30 tenga una seccion central 54 que se extienda longitudinalmente entre una primera seccion final 56 y una segunda seccion final 58 desplazada lateralmente desde la primera seccion final 56. La superficie del riel superior 30 puede ser sustancialmente plana antes de ponerse en servicio, sin embargo, la presente descripcion por lo tanto no esta limitada.

Ademas, si bien los eslabones de desplazamiento son una estrategia de implementacion practica, en otras realizaciones se pueden usar eslabones rectos. Tambien se puede observar que la seccion central 54 tiene un ancho relativamente mayor 60, en una direccion lateral que se extiende generalmente desde el lado interno 33 al lado externo 31. Cada una de las secciones finales 56 y 58 puede tener un ancho relativamente mas estrecho 62 en la misma direccion lateral . El ancho variable longitudinalmente de la superficie del riel 30, junto con la naturaleza diferente del festoneado inducido por la rueda de gma frente al festoneado inducido por el rodillo, se resuelve y aprovecha en la presente descripcion a traves de una estrategia de endurecimiento unica para los eslabones de oruga 24, como se explica mas adelante en la presente memoria. En la Figura 2, el numero de referencia 55 identifica generalmente la longitud de una zona aproximada de contacto de la rueda de gma sobre la superficie del riel 30 dentro de la cual se puede esperar que ocurra un festoneado inducido por una rueda de gma, mientras que el numero de referencia 57 identifica la longitud de una zona aproximada donde se puede esperar que ocurra un festoneado inducido por rodillo, y se extienda a traves de dos eslabones de oruga adyacentes.

Cada uno de los eslabones 24 puede incluir ademas un material de menor dureza 34 que forma una superficie inferior 26, y un material de mayor dureza sacrificial 36 que forma la superficie del riel superior 30. El material de mayor dureza 36 y el material de menor dureza 34 pueden ser de acero, y el eslabon 24 puede estar formado como una sola pieza de forja de ese acero. El material de menor dureza 34 y el material de mayor dureza 36 hacen una transicion entre sf en una interfaz de material 38 dentro del eslabon 24. La interfaz de material 38 se puede extenderse lateral y longitudinalmente, lo que significa a lo lardo de todo el eslabon 24, y se puede ubicar entre la superficie del riel superior 30 y los orificios 40 y 42. Se puede observar en el plano de seccion a traves de la superficie 54 en el eslabon izquierdo 24 en la Figura 2 que el material de mayor dureza 36 tiene una profundidad relativamente mayor en una ubicacion longitudinalmente coincidente con la seccion central 54 de la superficie 30. Ademas, se debe observar que el material de mayor dureza 36 tiene una menor profundidad en las ubicaciones coincidentes longitudinalmente con las secciones finales 58 y 56, cuya importancia se hara evidente a partir de la siguiente descripcion. La interfaz del material 38 es, por lo tanto, longitudinalmente no uniforme, de modo que el material de mayor dureza 36 tiene una profundidad variable con respecto a la superficie del riel superior 30. La profundidad variable retarda la penetracion de una ondulacion, y en una estrategia de implementacion practica puede retardar la penetracion de multiples ondulaciones en el material de menor dureza 34 durante el servicio. En una estrategia de implementacion practica, la profundidad variable del material de mayor dureza 36 define un contorno longitudinal curvo que tiene una pluralidad de picos 74 y una pluralidad de valles 76, cada uno de los cuales puede ser finito en numero, como se muestra en la Figura 3. El contorno podna formar tres o cuatro picos y tres o cuatro valles en una realizacion. Tambien se puede observar en la Figura 3 que el contorno longitudinal curvo forma un valle que tiene un punto mas profundo, en otras palabras, la mayor profundidad, en una ubicacion longitudinalmente coincidente con un puntal vertical adyacente 52. El valle longitudinalmente coincidente con el puntal vertical 52 puede incluir uno mas profundo de la pluralidad de valles, desde la superficie del riel superior 30. Ademas, se puede observar en la Figura 3 que el contorno longitudinal curvo forma un pico alineado longitudinalmente con el orificio del pasador de oruga 42, y un segundo pico alineado longitudinalmente con el segundo orificio del pasador de oruga 40. Como se usa en la presente memoria, el termino "alineado" se puede entender mas estrechamente que el termino coincidente. En consecuencia, el pico 74 alineado con el orificio 42 puede estar ubicado en forma directamente vertical sobre un eje central 61 del orificio 42, y el pico 74 alineado con el orificio 40 se puede ubicar en forma directamente vertical sobre un eje central 63 del orificio 40. Un punto mas profundo del el valle central 76 longitudinalmente coincidente con el puntal central 52 tambien se podna alinear con el puntal 52, por lo tanto ubicado en forma directamente vertical sobre el punto central longitudinal del puntal 52. En una estrategia de implementacion practica, el material de mayor dureza 36 puede tener una dureza Rockwell C de aproximadamente 45 o mayor. El material de menor dureza 34 puede tener una dureza Rockwell C menor que la dureza del material 36. En un aspecto adicional, la profundidad del material 36 se puede definir mediante un grado de dureza del material en el eslabon 24 que es aproximadamente 45 Rockwell C o mayor.

Se debe apreciar que el contorno particular definido por la interfaz de material 38 probablemente variara de acuerdo con el sistema de oruga para el cual se diseno el eslabon de oruga presente. Los diferentes sistemas de oruga pueden exhibir diferentes patrones de desgaste en funcion de su construccion basica, y tambien de factores tales como el entorno de servicio y la manera en que un operador maneja la maquina. No obstante, se contempla que muchos eslabones de oruga en el contexto de la presente descripcion tendran una interfaz de material con un contorno de curvatura longitudinal, disenados de tal manera que los picos y valles se ubican en respuesta a las ubicaciones y gravedad de desgaste esperadas, y el diseno general del eslabon. En el caso de un eslabon recto en el que la superficie del riel superior no tiene un ancho variable, el amplio material en los extremos del eslabon para resistir el desgaste podna permitir el uso de muy poco o ningun material de mayor dureza hacia los extremos del eslabon. La profundidad de endurecimiento, y por lo tanto la ubicacion del pico y valle, tambien se puede controlar en funcion de los fines finales de las diferentes caractensticas de eslabon. Por ejemplo, se puede evitar el endurecimiento del material que forma los orificios 40 y 42 para evitar que interfiera en, o se agriete, el pasador de oruga o los ajustes de presion de los casquillos.

Con referencia ahora a la Figura 4, se muestra el eslabon de oruga 24 como podna aparecer cerca de un aparato de endurecimiento por induccion 64, mostrado esquematicamente y configurado para endurecer el eslabon de oruga 24 de la manera generalmente contemplada en la presente memoria. El aparato 64 incluye una bobina 66 configurada para generar un campo magnetico que calienta el eslabon de oruga 24 de acuerdo con principios bien conocidos.

Las estrategias convencionales de endurecimiento por induccion para los eslabones de oruga se procuraron, tipicamente, para endurecer el eslabon de oruga hasta una profundidad de endurecimiento uniforme desde la superficie del riel. Las estrategias de insercion de riel conocidas, tal como las de Massieon et al., discutidas anteriormente, utilizan inserciones de profundidad uniformes. A la luz de la presente descripcion, se entendera que el aparato 64 se usara para endurecer el material del eslabon 24 a una profundidad variable, en contraste con estas tecnicas conocidas. Para este fin, la bobina 66 se puede configurar a traves de estrategias conocidas para impulsar mas energfa en ciertas areas del eslabon de oruga 24 y menos energfa en otras areas. El aparato 64 se puede usar en la llamada estrategia de disparo unico, en donde todo el endurecimiento del eslabon 24 se realiza a la vez. Alternativamente, el endurecimiento por induccion de barrido se podna usar cuando una bobina de induccion se mueve a lo largo de una superficie, y podna tener un tiempo de residencia o velocidad de desplazamiento relativa en diferentes regiones, de acuerdo con la profundidad de endurecimiento que se desea obtener en estas regiones diferentes.

La Figura 4 tambien muestra varios atributos geometricos adicionales de la interfaz de material 38, y el eslabon de oruga 24 mismo. El eslabon de oruga 24 puede incluir una altura vertical 68 que se extiende entre la superficie 26 y la superficie 30, y una longitud 70 que se extiende entre el primer extremo 25 y el segundo extremo 27. La altura 68 puede ser de aproximadamente 150 mm a aproximadamente 200 mm en ciertas realizaciones, mientras que la longitud 70 puede ser de aproximadamente dos a aproximadamente tres veces la longitud 68. Sin embargo, se puede esperar en la presente descripcion aumentar o disminuir la escala desde estas dimensiones generales. En la Figura 4 tambien se representa un plano 72 que representa una condicion de desgaste aproximada del 120% del eslabon de oruga 24. Una condicion analoga de desgaste del 120%, en un diseno de eslabon conocido tfpicamente puede representar un estado de desgaste donde el eslabon se puede sacar de servicio, si no antes. El plano 72 esta ubicado a una distancia vertical 75 del orificio 42, y generalmente representa un punto de referencia colocado mas profundo que la profundidad de endurecimiento uniforme que se puede haber usado en disenos anteriores, que generalmente era una dureza Rockwell C de aproximadamente 15 mm o mas. La distancia 75 puede ser de aproximadamente 20 mm, pero puede variar de acuerdo con por ejemplo, la vida util prevista de la oruga. Tambien se puede observar que el contorno longitudinal curvo de la interfaz del material 38 se aleja y se acerca al plano 72, e intersecta el plano 72 en ciertos puntos.

En la Figura 4, se muestra una pluralidad de diferentes ubicaciones de profundidad 78-98, cada una representa una profundidad de material de mayor dureza y, por lo tanto, una ubicacion general de la interfaz del material 38, con respecto al plano 72. En una primera ubicacion de profundidad 78, la profundidad de el material de mayor dureza puede ser de aproximadamente 4 mm, en una segunda ubicacion de profundidad 80, la profundidad del material de mayor dureza solo se puede extender desde la superficie del riel 30 hasta el plano 72. En otra ubicacion de profundidad 82, la profundidad del material de mayor dureza puede ser de aproximadamente 3 mm del plano 72 y 5 mm, 6 mm y 4 mm en las ubicaciones de profundidad 82, 84, 86 y 88, respectivamente. En una ubicacion de profundidad 90, correspondiente al valle mas profundo formado por la interfaz de material 38, la profundidad puede ser de aproximadamente 8 mm del plano 72. En las ubicaciones de profundidad 92, 94, 96 y 98, las profundidades del material de mayor dureza del plano 72 pueden ser aproximadamente 4 mm, 5 mm, 3 mm, 0 mm y 4 mm, respectivamente. Las diversas ubicaciones de profundidad en la Figura 5 son ejemplos que se podnan observar aproximadamente a mitad de camino entre los lados 33 y 31 interno y externo. La profundidad del material 36 podna variar moderadamente en una direccion lateral, especialmente en la parte mas gruesa del eslabon 24, como se muestra en la Figura 2. Tal como se usa en la presente memoria, el termino "aproximadamente" se debe entender en el contexto del redondeo convencional a un numero coherente con dfgitos significativos. Por consiguiente, "aproximadamente 4 mm" significa de 3,5 mm a 4,4 mm. "Aproximadamente de 45" significa de 44.5 a 45.4, y asf sucesivamente.

Aplicabilidad industrial

Con referencia a la Figura 5, se muestra el eslabon de oruga 24 como podna aparecer despues de haber sido sometido a un desgaste moderado en el sistema de oruga 16, en parte a lo largo de la vida util de la maquina 10. Se puede observar que la superficie del riel superior 30 ya no es plana y una pluralidad de ondulaciones, que incluye una ondulacion central 100, una ondulacion final 102, y otra ondulacion final 104 se han comenzado a formar a llf Se observara que la superficie del riel superior 30 todavfa esta formada por un material de mayor dureza 36.

Con referencia a la Figura 6, se muestra el eslabon de oruga 24 como podna aparecer mas adelante en su vida util, y donde la superficie del riel superior 30 ya no esta formada exclusivamente de material de mayor dureza 36. En el estado representado en la Figura 6, las ondulaciones 100, 102 y 104 son menos prominentes, y en el caso de la ondulacion 104 puede ser incluso no detectable, de modo que la superficie del riel superior 30 se ha desgastado hacia un estado relativamente plano.

Con referencia a la Figura 7, se muestra el eslabon de oruga 24, como podna aparecer al final o cerca de su vida util. En la Figura 7, todo el material de mayor dureza 36 se ha desgastado, y la superficie del riel superior 30 esta formada completamente de material de menor dureza 34. Las ondulaciones 100, 102 y 104 se han agrandado en relacion con el estado que se muestra en la Figura 6, y la ondulacion central 100 es notablemente mas profunda que cualquiera de las ondulaciones 102 y 104. En el estado que se muestra en la Figura 7, es probable que un operador experimente una marcha relativamente brusca por el golpe de los elementos de acoplamiento de oruga giratorios contra la superficie del riel superior 30, y la oruga 16 se podna considerar lista para reemplazo y/o mantenimiento.

En ciertos disenos anteriores en los que el desgaste del eslabon de oruga avanzo a traves de una ondulacion mas alla de la profundidad total del endurecimiento en un area, el material de mayor dureza adicional que comienza en los extremos longitudinales de la ondulacion tiende a desgastarse a medida que la ondulacion penetra en el material de menor dureza subyacente. Tal desgaste de festoneado tfpicamente fue mas fuerte en o cerca de un centro longitudinal de la superficie del riel, al menos inicialmente. Este fenomeno tendio a acelerar el desgaste posterior del material de mayor dureza en toda la superficie del riel, lo que acorta indebidamente la vida util del riel. Se puede entender que la presente descripcion ajusta la profundidad del endurecimiento de manera que se retarda la penetracion de la ondulacion en el material de menor dureza. En lugar de una profundidad uniforme del material de mayor dureza que una o mas ondulaciones pueden romper, la profundidad adicional del material de mayor dureza se ubica de manera selectiva para hacer que su desgaste sea mas uniforme y, por lo tanto, se prolonga la vida util de la oruga.

Un aspecto adicional de la estrategia expuesta en la presente memoria es una conduccion mejorada para el operador a lo largo de la vida util del sistema de oruga 16. De acuerdo con varios factores, la marcha cuando el eslabon de oruga 24 se desgasta al estado que se muestra en la Figura 5 probablemente sena mas diffcil que la experimentada cuando el eslabon de oruga 24, y por supuesto los otros eslabones de oruga en el sistema de oruga 16, se ponen en servicio por primera vez y la superficie del riel superior es relativamente plana. Sin embargo, las condiciones de conduccion pueden tender a mejorar a medida que el desgaste avanza al estado que se muestra en la Figura 6, en donde la superficie del riel superior 30 es relativamente plana una vez mas. En estrategias anteriores donde la profundidad de endurecimiento era uniforme, el desgaste de material de mayor dureza tendena a ocurrir en un patron similar al que se muestra en la Figura 5. Debido a la irregularidad de los fenomenos de desgaste, y comunmente la concentracion de desgaste en el centro de la oruga sin embargo, como se indico anteriormente, era comun que una ondulacion central rompiera el material de mayor dureza y comenzara a desgastar el material de menor dureza. En este punto, durante la vida util de la oruga, importaba relativamente poco que quedara algo de mayor dureza hacia los extremos de los eslabones, ya que una ondulacion central se podna desgastar tanto hacia fuera como hacia abajo del eslabon. Una vez que la calidad de conduccion del operador se comenzo a deteriorar, por lo general solo empeora con el tiempo,

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un eslabon de oruga (24) para una oruga de acoplamiento con el suelo (16) en una maquina (10) que comprende:

un cuerpo de eslabon alargado que incluye un lado interno (33) y un lado externo (31) cada uno que se extiende entre el primer y segundo extremo del cuerpo del eslabon (25, 27) cada uno que ha formado allf un orificio de pasador de oruga (40, 42) que comunica entre los lados interno y externo (33, 31) y configurado para recibir un pasador de oruga (44) para acoplar el cuerpo de eslabon alargado (24) con cuerpos del eslabon alargados adyacentes (24) en una cadena de oruga (20, 22);

el cuerpo de eslabon alargado (24) que ademas incluye una superficie de montaje inferior (26) para montar una zapata de oruga (28), y una superficie de riel superior (30) configurada para poner en contacto un elemento de acoplamiento de oruga giratorio (11, 15) en la maquina (10);

el cuerpo de eslabon alargado (24) que ademas incluye un material de menor dureza (34) que forma la superficie de montaje inferior (26), y un material de mayor dureza sacrificial (36) que forma la superficie de riel superior (30), la superficie de montaje inferior (26) que se orienta alejada de la superficie de riel superior (30) en una direccion de la altura, una dureza del material de mayor dureza sacrificial (36) que es mayor que una dureza del material de menor dureza (34), el material de mayor dureza sacrificial (36) que hace la transicion al material de menor dureza (34) en una interfaz del material (38) dentro del cuerpo de eslabon alargado (24);

caracterizado por que el material de mayor dureza sacrificial (36) que tiene una primera profundidad y una segunda profundidad, cada una de las cuales se extiende en la direccion de la altura desde la superficie de riel superior (30) a la interfaz del material (38), la primera profundidad es diferente de la segunda profundidad, la primera profundidad tiene una primera dureza se extiende allf, la segunda profundidad tiene una segunda dureza que se extiende allf, en donde la primera dureza es sustancialmente igual a la segunda dureza, en donde la profundidad variable desde la superficie del riel superior (30) del material de dureza superior sacrificial (36) esta configurada de tal manera que se retarda la penetracion de una ondulacion de desgaste (100) resultante del contacto con el material de menor dureza (34).

2. El eslabon de oruga (24) de la reivindicacion 1 donde el cuerpo de eslabon alargado (24) define una primera ventana adyacente (48) y una segunda ventaja adyacente (49) ubicado entre el primer orificio del pasador de oruga (40) y el segundo orificio del pasador de oruga (42), el cuerpo del eslabon alargado (24) incluye un puntal vertical (52) ubicado entre la primera ventana adyacente (48) y la segunda ventana adyacente (49) y donde la profundidad variable del material de mayor dureza sacrificial (36) es mayor en una ubicacion coincidente con el puntal vertical (52) en la direccion de la altura..

3. El eslabon de oruga (24) de la reivindicacion 2 donde la superficie de riel superior (30) es sustancialmente plana e incluye una seccion central (54) que se extiende entre una primera seccion final (56) y una segunda seccion final (58) desplazada lateralmente de la primer seccion final (56), en donde la superficie de riel superior (30) tiene una primer ancho de la superficie de riel superior correspondiente a la primera seccion final (56), un segundo ancho de la superficie de riel superior correspondiente a la segunda seccion final (58), ay un tercer ancho de la superficie de riel superior correspondiente a la seccion central (54), el tercer ancho de la superficie de riel superior es mayor que el ancho de la primera superficie de riel superior y el segundo ancho de la superficie de riel superior; y

donde la seccion central de la superficie de riel superior (30) tiene la primera profundidad del material de mayor dureza sacrificial (36), y la primera seccion final (56) y la segunda seccion final (58) de la superficie de riel superior (30) tiene la segunda profundidad del material de mayor dureza sacrificial (36), la primera profundidad es mayor que la segunda profundidad.

4. El eslabon de oruga (24) de la reivindicacion 1, en donde cada uno de los orificios del pasador de oruga (40, 42) se extiende a traves del eslabon de oruga (24) en una direccion lateral, en donde la direccion lateral, la direccion longitudinal y la direccion de la altura estan desplazadas angularmente entre sf, la interfaz del material (38) se extiende en las direcciones longitudinal y lateral a traves del eslabon de oruga (24) entre la superficie de riel superior (30) y cada orificio del pasador de oruga (40, 42).

5. El eslabon de oruga (24) de la reivindicacion 2, en donde el material de menor dureza (34) tiene una profundidad variable que se extiende desde la superficie de montaje inferior (26) a la interfaz del material (38), la profundidad variable del material de menor dureza (34) define un contorno longitudinal curvo que tiene una pluralidad de picos (74) y una pluralidad de valles (76);

donde el contorno longitudinal curvo forma un valle central (76) coincidente con el puntal vertical (52) en la direccion longitudinal; y donde el valle central (76) incluye un valle mas profundo de la pluralidad de valles (76), desde la superficie de riel superior (30).

6. La oruga (16) de la reivindicacion 5 donde el contorno longitudinal curvo forma un primer pico (74) alineado con el primer orificio del pasador de oruga (40) en la direccion longitudinal, y un segundo pico (74) alineado con el segundo orificio del pasador de oruga (42) en la direccion longitudinal.