BRPI1009151B1

BRPI1009151B1 - Esteira para veículos tipo esteira

Info

Publication number: BRPI1009151B1
Application number: BRPI1009151-3A
Authority: BR
Inventors: Francesco Grenzi
Original assignee: Berco S.P.A.
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2020-06-23
Also published as: JP2012521326A; EP2411264B1; BRPI1009151A2; ITMI20090462A1; CN102421661B; KR20110138224A; US8851582B2; KR101698620B1; JP5791591B2; IT1399166B1; US20120068530A1; EP2411264A1; CN102421661A; WO2010109277A1

Abstract

ESTEIRA PARA VEÍCULOS TIPO ESTEIRA É descrita uma esteira (10) para veículos tipo esteira, compreendendo uma sequência contínua de juntas articuladas (12, 12') do tipo dobradiça, orientada de acordo com um primeiro eixo (A-A) substancialmente perpendicular ao eixo de desenvolvimento longitudinal central (B-B) da esteira (10). As juntas articuladas (12, 12'), providas com pinos (36, 36'), são conectadas entre si e mantidas a uma distância constante através de pares de elos (14) com desenvolvimento longitudinal, arranjados lateralmente e simetricamente com relação ao eixo central longitudinal (B-B). Em torno de cada pino (36, 36') um embuchamento (40) é montado livre para girar com relação ao pino (36, 36') propriamente dito e entre cada pino (36, 36') e os elos (14) pelo menos um mancai de deslizamento (44) é montado por pressão. As características geométricas/dimensionais dos elos (14) e dos mancais de deslizamento (44) possibilitam melhorar a estabilidade e a resistência à fadiga e ao desgaste das juntas articuladas (12, 12') da esteira (10).

Description

A presente invenção diz respeito a uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira, em particular, mas não exclusivamente, a uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira destinados a movimento no terreno.

As esteiras de um veículo motriz tipo esteira no geral compreendem um par de esteiras paralelas, cada qual obtida através de uma sequência contínua de juntas articuladas tipo dobradiça, conectadas entre si e mantidas a uma distância constante por meio de elementos de conexão rígidos adequados, denominados “elos” da esteira.

As esteiras também compreendem uma pluralidade de embuchamentos e pinos, dispostos entre os elos de maneira a conectar suas extremidades para formar as esteiras. Os embuchamentos e os elos suportados cooperam entre si para formar uma pluralidade de juntas de esteira, que permite o movimento rotacional necessário entre elos adjacentes. Isto permite a articulação dos elos adjacentes quando a esteira girar em torno das rodas (de acionamento e/ou acionadas) do veículo tipo esteira. A rotação da esteira permite que o veículo tipo esteira mova-se no terreno para realizar as muitas funções para as quais ele é destinado.

Quando o veículo tipo esteira, tipicamente uma máquina destinada a movimento no terreno, está operando em terrenos altamente abrasivos, alguns dos componentes das esteiras têm que ser periodicamente substituídos, uma vez que eles apresentam rápido desgaste. Em esteiras do tipo convencional, a troca de um componente da esteira normalmente exige que a esteira propriamente dita seja removida do veículo e levada para um centro de assistência devidamente equipado. Consequentemente, o procedimento de troca dos elementos usados é muito cara e leva bastante tempo.

E m particular, entre os elementos de uma esteira convencional que sofreu o máximo desgaste, existem sem dúvidas os embuchamentos, cada qual disposto entre cada pino de conexão entre os elos e os elementos necessários para transmitir movimento para as esteiras. Os embuchamentos são assim fixos com relação aos elos da esteira. Os embuchamentos fixos sofrem atrito de deslizamento substancial, que faz com que ambas suas superfícies cilíndricas interna e externa deteriorem rapidamente.

Uma diminuição parcial do desgaste dos embuchamentos foi obtida com o lançamento no mercado das assim denominadas esteiras lubrificadas, nas quais, graças à circulação de lubrificante, o desgaste interno dos embuchamentos quando deslizam com os respectivos pinos foi praticamente anulado. Entretanto, o problema do desgaste da superfície cilíndrica externa dos embuchamentos continua o mesmo, mesmo com esteiras lubrificadas.

Esteiras para veículos tipo esteira assim têm sido produzidas nas quais os embuchamentos são livres para girar com relação ao pino relativo em torno do qual elas são enroladas. Desta maneira, durante o movimento das esteiras, os embuchamentos principalmente sofrem atrito de rolamento, em vez de atrito de deslizamento, com consequente maior resistência ao desgaste do que os próprios embuchamentos.

Uma esteira para veículos tipo esteira, de acordo com a tecnologia anterior, do tipo provido com embuchamentos rotativos, é descrita, por exemplo, na patente dos Estados Unidos No. 5.183.318 da Caterpillar Inc.

Entretanto, também as esteiras providas com embuchamentos rotativos fabricadas até hoje ainda apresentam inconvenientes.

Um primeiro inconveniente é por causa da redução da rigidez estrutural de toda a esteira com relação às esteiras providas com embuchamentos fixos. Esta redução da rigidez estrutural é atribuída ao fato de que os embuchamentos rotativos não conectam rigidamente os elos da esteira.

Um outro inconveniente é atribuído ao fato de que a presença dos embuchamentos rotativos torna necessário ter outros elementos de conexão rígidos entre os elos da esteira e os pinos relativos. Esses elementos de conexão são tipicamente constituídos de mancais de deslizamento montados coaxialmente em torno do pino e em furos passantes adequados previstos em cada elo. Tais mancais de deslizamento têm que suportar todas as tensões às quais a esteira é submetida nas etapas de trabalho do veículo tipo esteira, sem comprometer a integridade das juntas. É também necessário prever sistemas de vedação, que são capazes de impedir que misturas corrosivas e abrasivas de água, sujeira, areia, pedra ou outros elementos minerais ou químicos, aos quais a esteira é exposta durante seu uso, penetrem nas juntas.

Assim, deve ficar óbvio que, se, por um lado, os embuchamentos rotativos apresentam menos desgaste com relação aos embuchamentos fixos montados nos elos, por outro lado, as esteiras com embuchamentos rotativos exigem que haja alguns elementos específicos que suportam grandes cargas e que assim têm uma menor vida útil do que os outros elementos da esteira.

O propósito geral da presente invenção é portanto fabricar uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira, capazes de aumentar não somente a vida e o desgaste dos embuchamentos, mas também dos outros elementos que formam as juntas da esteira com relação às esteiras de acordo com a tecnologia anterior.

Um outro propósito da invenção é de prover uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira, que possibilita obter um nível equilibrado de desgaste para todos os componentes pertencentes à esteira propriamente dita, com a consequente possibilidade de planejar melhor as operações de manutenção no veículo tipo esteira.

Também um outro propósito da invenção é de poder ter uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira, que é fácil de reparar e que é intercambiável com outras esteiras análogas do tipo conhecido.

Esses propósitos de acordo com a presente invenção são alcançados fabricando uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira como apresentado na reivindicação 1.

Características adicionais da invenção são salientadas nas reivindicações dependentes, que são parte integral da presente descrição.

As características e as vantagens de uma esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira de acordo com a presente invenção devem ficar veículo; invenção; figura 5. mais claras a partir da descrição seguinte, dada como um exemplo, e não com propósitos limitantes, com referência aos desenhos esquemáticos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista plana de uma porção da esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira obtida de acordo com a presente invenção; rotativos da figura 1;

A figura 2 é uma vista lateral da porção da esteira com embuchamentos rotativos da figura 1;

A figura 3 é uma vista em perspectiva da porção da esteira com embuchamentos rotativos da figura 1, combinada com as sapatas das esteiras do veículo;

A figura 4 é uma vista seccional, obtida ao longo da linha A-A da figura 1, da esteira com embuchamentos rotativos obtida de acordo com a presente invenção;

A figura 5 é uma vista lateral de um elo pertencente à esteira com embuchamentos rotativos obtida de acordo com a presente invenção;

A figura 6 é uma vista plana seccional parcial do elo da figura 5; e

A figura 7 é uma outra vista lateral de topo em seção parcial do elo da figura 5.

Com referência às figuras, está mostrada uma porção da esteira, que tem embuchamentos rotativos de acordo com a presente invenção, indicada no geral pelo número de referência 10.

A esteira 10 consiste substancialmente em uma sequência contínua de juntas articuladas 12, 12' do tipo dobradiça, orientada de acordo com um eixo A-A substancialmente perpendicular ao eixo de desenvolvimento longitudinal central B-B da esteira 10. As juntas articuladas 12, 12' são conectadas entre si e mantidas a uma distância constante através de pares de elos 14 com desenvolvimento longitudinal, arranjados lateralmente e simetricamente com relação ao eixo central longitudinal B-B da esteira 10.

Cada elo 14 é do tipo assimétrico, ou seja, provido com um primeiro flange de extremidade 16 voltado para fora da esteira 10, se visto com referência ao eixo central longitudinal B-B, e com um segundo flange de extremidade 18 voltado para dentro da esteira 10 ou, em outras palavras, em direção ao eixo central longitudinal B-B da esteira 10 propriamente dita.

Cada elo 14 é assim provido com uma primeira superfície superior substancialmente plana 20 destinada a suportar de forma irremovível as sapatas 48 (figura 3), que completam as esteiras do veículo. Para um propósito como este, na primeira superfície superior 20 de cada elo 14, um ou mais furos passantes 22 são feitos destinados a receber o dispositivo de encaixe 50, normalmente parafusos, entre o elo 14 propriamente dito e a sapata relativa 48 destinada a apoiar no terreno.

Cada elo 14 é além disso provido com uma segunda superfície de guia inferior também substancialmente plana 24 oposta com relação à primeira superfície superior 20 e destinada a ficar em contato com as rodas acionadas, os rolos inferiores e os rolos superiores para suportar a esteira do veículo tipo esteira.

No primeiro flange de extremidade 16, voltado para fora da esteira 10, de cada elo 14, um primeiro furo passante 26 é obtido orientado de acordo com um eixo A-A perpendicular ao eixo central longitudinal B-B da esteira 10. Em duas extremidades opostas do furo passante 26, um primeiro entalhe anular 28, voltado para fora da esteira 10, e um segundo entalhe anular 30, voltado para dentro da esteira 10, cujas funções devem ser especificadas a seguir, são então respectivamente obtidos. Em particular, os entalhes anulares externo 28 e interno 30 têm um diâmetro interno que é maior com relação ao diâmetro interno do furo passante 26. Ainda mais especificamente, o entalhe anular interno 30 tem um diâmetro interno que é maior com relação ao diâmetro interno do entalhe anular externo 28.

Similarmente, no segundo flange de extremidade 18, voltado para dentro da esteira 10, de cada elo 14, um segundo furo passante 32, também orientado de acordo com um eixo A-A perpendicular ao eixo central longitudinal B-B da esteira 10, é feito. Em uma das duas extremidades opostas de um furo passante 32 como este, neste caso, a extremidade voltada para dentro da esteira 10, um entalhe anular 34, cujo diâmetro interno é maior que o diâmetro interno do furo passante adjacente 32, é então feito. Além do mais, como pode-se ver pela seção da figura 4, os diâmetros internos do segundo furo passante 32 e do entalhe anular interno 30 do primeiro furo passante 26 são substancialmente iguais. Esta característica permite que elementos particulares da esteira 10, que devem ser especificados logo a seguir, sejam inseridos no segundo furo passante 32 e no entalhe anular interno 30 do primeiro furo passante 26.

Com referência agora às juntas articuladas 12, 12', cada uma delas é principalmente constituída de um pino substancialmente cilíndrico 36, 36', orientado ao longo do eixo A-A perpendicular ao eixo central longitudinal B-B da esteira 10. Cada pino 36, 36' é provido internamente com canalizações 38 (figura 4) destinadas à circulação do fluido lubrificante, necessário para a esteira 10 funcionar devidamente. Em torno de cada pino 36, 36', e coaxialmente com relação a ele, um embuchamento 40 livre para girar com relação ao pino 36, 36' propriamente dito é montado. Na superfície circunferencial externa dos embuchamentos rotativos 40 os dentes das rodas de acionamento do veículo tipo esteira se encaixam, de maneira tal a colocar todo o sistema de esteira em movimento.

Cada um dos elos 14 é conectado a um pino correspondente 36 através de acoplamento de interferência, isto é, de uma maneira não rotativa, de seu lado voltado para fora no flange de extremidade 16 com uma das extremidades do pino 36 propriamente dito. Em outras palavras, cada elo 14 é montado em torno do pino relativo 36 por meio de sua inserção no furo passante 26 previsto no primeiro flange de extremidade 16 voltado para fora do elo 14 propriamente dito. De acordo com uma modalidade preferida da esteira 10, ilustrada nas figuras, o travamento na posição entre o primeiro flange de extremidade 16 voltado para fora com relação ao elo 14 e a extremidade do pino 36 é obtido por meio de um anel 42 do tipo “Seeger”, unido integralmente no pino 36 propriamente dito e alojado dentro do entalhe anular externo 28 previsto em um flange de extremidade 16 como este.

Cada elo 14 é além disso conectado rotacionalmente no pino seguinte 36' por meio da inserção deste no furo passante 32 previsto no segundo flange de extremidade 18 voltado para dentro com relação ao elo 14 propriamente dito. Como mostrado na seção da figura 4, dentro de cada furo passante 32 pelo menos um mancai de deslizamento de forma anular 44 é então alojado. Mais precisamente, cada mancai de deslizamento 44 é alojado, encaixado por pressão, entre a superfície circunferencial interna de cada furo passante 32 e a superfície circunferencial externa de um dos pinos 36, 36', garantindo a livre rotação em torno do seu eixo A-A.

Os mancais de deslizamento 44 são feitos de um material metálico e suas resistências às tensões observadas pela esteira 10 do veículo tipo esteira nas etapas de trabalho dependem das características do tamanho dos mancais supramencionados. Portanto, de acordo com a invenção, a razão Ro entre o comprimento S e o diâmetro interno relacionado D de cada mancai de deslizamento 44 é maior que 0,60. Preferivelmente, tal razão é maior que 0,65.

Basicamente, com referência aos valores salientados na figura 4: R₀ = S/D > 0,60

Preferivelmente: R₀ > 0,65

Como mostrado na seção da figura 4, na configuração montada da esteira 10, nos lados de cada mancai de deslizamento 44, grupos de vedação 46, 46' são providos destinados a cooperar com os embuchamentos rotativos 40, os elos 14 e os mancais de deslizamento 44 propriamente ditos para prover um sistema de vedação para as juntas articuladas 12, 12'. Com detalhes, para cada mancai de deslizamento 44, um dos grupos de vedação 46 é alojado dentro do segundo entalhe anular 30, voltado para dentro da esteira 10, feito no primeiro furo passante 26 de cada elo 14, ao passo que o outro grupo de vedação 46' é disposto entre o mancai de deslizamento 44 propriamente dito e o embuchamento rotativo 40 e é alojado dentro do segundo furo passante 32 de cada elo 14. Os grupos de vedação 46 podem ser do tipo descrito no pedido de patente internacional No. WO2008/093160 do mesmo requerente deste, e não devem ser explicados com detalhes a seguir.

De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a fim de aumentar a rigidez estrutural dos elos 14 e, consequentemente, de toda a esteira 10, observou-se que a razão Ri entre a largura geral Li da superfície de guia inferior 24 de cada elo 14 e a espessura geral l_2 do primeiro flange de extremidade 16, voltadas para fora da esteira 10, do elo 14 propriamente dito tem que ser maior que 1. Preferivelmente, tal razão Ri é compreendida na faixa entre 1,1 e 1,3.

Além disso, a razão R2 entre a largura geral Li da superfície de guia inferior 24 de cada elo 14 e o deslocamento l_3 entre a superfície externa do primeiro flange de extremidade 16, no primeiro entalhe anular 28, e a borda externa da superfície de guia inferior 24 do elo 14 propriamente dito tem que ser maior que 1,35. Preferivelmente, tal razão R2 é compreendida na faixa entre 1,4 e 1,65.

Finalmente, a razão R3 entre a espessura geral L2 do primeiro flange de extremidade 16 e a espessura geral l_4 do segundo flange de extremidade 18, voltadas para dentro da esteira 10, do elo 14 propriamente dito tem que ser menor que 1,25. Preferivelmente, tal razão R3 é compreendida na faixa entre 1 e 1,1. Basicamente, com referência aos valores salientados nas figuras 6 e 7:

Preferivelmente: 1,1 < R1 < 1,3 1,4 < R2 < 1,65 1 < R3 < 1,1

As características geométrica/dimensional supramencionadas dos elos 14 assim possibilitam obter uma seção resistente geral que é maior que a dos elos de tipo conhecido. Consequentemente, mesmo se existir um embuchamento 40 do tipo rotativo, a estabilidade das juntas articuladas 12, 12' não é comprometida, mesmo que o embuchamento 40 propriamente dito não seja mais uma peça simples com os elos conectados nele, como ocorre por outro lado nas esteiras tipo convencional com um embuchamento fixo. As características dimensionais particulares dos mancais de deslizamento 44 finalmente possibilitam obter uma boa superfície de descanso para os elos 14 nos pinos relativos 36, 36' mesmo se tais elementos forem deformados enquanto carregados, como ocorre quando as juntas articuladas 12, 12' passam por tensão nas etapas de trabalho do veículo tipo esteira. previamente salientados.

Percebeu-se assim que a esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira de acordo com a presente invenção alcança os propósitos previamente salientados.

A esteira com embuchamentos rotativos para veículos tipo esteira da presente invenção assim concebida pode, entretanto, passar por inúmeras modificações e variantes, todas cobertas pelo mesmo conceito inventivo; além disso, todos os detalhes podem ser substituídos por elementos tecnicamente equivalentes. Na prática, os materiais usados, bem como as formas e tamanhos, podem ser quaisquer, de acordo com as exigências técnicas.

O escopo de proteção da invenção é assim definido pelas reivindicações anexas.

Claims

Esteira (10) para veículos tipo esteira, compreendendo uma sequência contínua de juntas articuladas (12, 12') do tipo dobradiça e compreendendo pinos (36, 36’), orientada de acordo com um primeiro eixo (A-A) substancialmente perpendicular ao eixo de desenvolvimento longitudinal central (B-B) da esteira (10), as ditas juntas articuladas (12, 12') sendo conectadas entre si e mantidas a uma distância constante através de pares de elos (14) com desenvolvimento longitudinal, arranjados lateralmente e simetricamente com relação ao dito eixo central longitudinal (B-B), cada elo (14) sendo provido com um primeiro flange de extremidade (16) voltado para fora da esteira (10), com referência ao dito eixo central longitudinal (B-B), e com um segundo flange de extremidade (18) voltado para dentro da esteira (10), com referência ao dito eixo central longitudinal (B-B), cada elo (14) sendo provido com uma primeira superfície superior (20) e uma segunda superfície de guia inferior (24), oposta com relação à dita primeira superfície superior (20), feita no dito primeiro flange de extremidade (16) sendo um primeiro furo passante (26), orientado de acordo com o dito primeiro eixo (A-A), para a conexão não rotativa do dito elo (14) com um dos pinos (36, 36') da dita junta articulada (12, 12'), e feita no dito segundo flange de extremidade (18) sendo um segundo furo passante (32), orientado de acordo com o dito primeiro eixo (A-A), para a conexão rotativa do dito elo (14) com um dos ditos pinos (36, 36'),caracterizada pelo fato de que:
- a razão (Ri) entre a largura geral (Li) da dita segunda superfície de guia inferior (24) e a espessura geral (L2) do dito primeiro flange de extremidade (16) está compreendida na faixa de entre 1,1 e 1,3,

- a razão (R2) entre a largura geral (Li) da dita segunda superfície de guia inferior (24) e o deslocamento (L3) entre a superfície externa do dito primeiro flange de extremidade (16) e a borda externa da dita segunda superfície de guia inferior (24) está compreendida na faixa entre 1,4 e 1,65, e

- a razão (R3) entre a espessura geral (L2) do dito primeiro flange de extremidade (16) e a espessura geral (l_4) do dito segundo flange de extremidade (18) está compreendida na faixa de entre 1 e 1,1.
Esteira (10), de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que pelo menos um mancai de deslizamento de forma anular (44) é alojado dentro do dito segundo furo passante (32) de cada elo (14), a razão (Ro) entre o comprimento (S) e o diâmetro interno relacionado (D) do dito mancai de deslizamento (44) sendo maior que 0,60.
Esteira (10), de acordo com a reivindicação 2,caracterizada pelo fato de que a dita razão (Ro) entre o comprimento (S) e o diâmetro interno relacionado (D) do dito mancai de deslizamento (44) é maior que 0,65.
Esteira (10), de acordo com a reivindicação 2 ou 3,caracterizada pelo fato de que o dito mancai de deslizamento (44) é encaixado por pressão entre a superfície circunferencial interna do dito segundo furo passante (32) e a superfície circunferencial externa do dito pino (36, 36'), garantindo a livre rotação em torno do dito primeiro eixo (A-A) do mesmo.
Esteira (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4,caracterizada pelo fato de que, montado em tomo do dito pino (36, 36'), e coaxialmente com relação a ele, fica um embuchamento (40) livre para girar com relação ao dito pino (36, 36').
6. Esteira (10), de acordo com a reivindicação 5,caracterizada pelo fato de que dois grupos de vedação (46, 46') são providos em cada lado dos ditos mancais de deslizamento (44), os ditos grupos de vedação (46, 46') sendo destinados a cooperar com o dito embuchamento (40), os ditos elos (14) e os ditos mancais de deslizamento (44) para prover um sistema de vedação para as juntas articuladas (12, 12').
Esteira (10), de acordo com a reivindicação 6,caracterizada pelo fato de que um primeiro dos ditos grupos de vedação (46) é alojado dentro de um entalhe anular (30) voltado para dentro da esteira (10), com referência ao dito eixo central longitudinal (B-B), obtido no dito primeiro furo passante (26).
Esteira (10), de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de que um segundo dos ditos grupos de vedação (46') é disposto entre o dito mancai de deslizamento (44) e o dito embuchamento rotativo (40), e é alojado dentro do dito segundo furo passante (32).
Esteira (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8,caracterizada pelo fato de que a conexão não rotativa do dito elo (14) com o dito pino (36, 36') é obtida por meio de um anel (42) do tipo “Seeger”, integralmente unido com o dito pino (36, 36') e alojado dentro de um entalhe anular (28) voltado para fora da esteira (10), com referência ao dito eixo central longitudinal (B-B), obtido no dito primeiro flange de extremidade (16) no dito primeiro furo passante (26), o dito anel (42) provendo o travamento na posição entre o dito primeiro flange de extremidade (16) e a extremidade do dito pino (36, 36').