Distributore Idraulico a Doppio Effetto per Trattore: Funzionamento e Installazione
Nell'agricoltura moderna, la necessità di utenze idrauliche è in costante aumento, anche nei trattori di media e bassa potenza. Quando la tirateria idraulica (terzo punto e braccetto laterale) non è fornita di serie, o quando i deviatori esistenti non sono sufficienti, diventa essenziale integrare o potenziare il sistema idraulico esistente.
Il distributore idraulico è un componente fondamentale in molti sistemi idraulici, specialmente in ambito agricolo. Questi dispositivi permettono di controllare il flusso dell'olio idraulico verso diversi attuatori, come cilindri o motori idraulici, consentendo di eseguire una varietà di operazioni con precisione e controllo.
Importanza dell'Idraulica nei Trattori
L’idraulica nei trattori è diventata ben presto un elemento insostituibile anche come ausilio alla sterzatura e alla frenatura. Ancor più di recente la sua essenzialità è cresciuta. Sui modelli più evoluti di macchine agricole oggi sono montati sollevatori a controllo elettronico, distributori idraulici che si possono programmare sia nel tempo che nella portata nonché innesti elettroidraulici per trasmissioni anteriori e prese di potenza.
L’importanza dell’idraulica nei trattori emerge anche nelle altre funzioni accessorie come la lubrificazione di alcuni componenti della trasmissione oppure la frenatura dei rimorchi.
Funzionamento dei Distributori Idraulici
I distributori idraulici per i trattori permettono di azionare e/o regolare alcune attrezzature che vengono connesse al trattore. In genere, questi elementi sono posizionati nella parte posteriore del mezzo, in corrispondenza dell’eventuale attacco di attrezzi al sollevamento oppure dei ganci di traino. I trattori più specialistici possono presentare alcuni distributori idraulici anche di lato o anteriormente.
Gli attacchi rapidi con cui sono fissati esternamente al trattore hanno dimensioni standard e sono di tipo “femmina”. L’attacco “maschio” è infatti incorporato nelle attrezzature, in corrispondenza dei cavi di connessione.
Le leve che gestiscono i distributori idraulici per i trattori possono assumere tre differenti posizioni: di sollevamento (in cui una parte dell’attrezzo viene mossa o alzata), neutra o di abbassamento. In quest'ultimo caso, una parte dell’attrezzo viene mossa oppure abbassata.
Tipologie di Distributori Idraulici
Le tipologie di distributori idraulici per i trattori agricoli sono diverse. I più usati sono a doppio effetto perché aumentano i movimenti del cilindro idraulico. Abbiamo poi quelli a semplice effetto che, a differenza dei precedenti, aumentano il movimento in un’unica direzione. La posizione iniziale è riacquistata sfruttando infatti il solo peso proprio dell’attrezzo. Infine, tra le tipologie di distributori idraulici per i trattori agricoli non possiamo non citare quelli ad effetto flottante. Questi permettono all’attrezzo connesso al trattore di seguire l’andamento del suolo.
Modelli e Caratteristiche
Esistono diversi modelli di distributori idraulici a 2 leve, ognuno progettato per specifiche applicazioni. Alcuni esempi includono:
- Distributore oleodinamico Ama modello Basic da 3/8" a 2 leve: Costituito da circuito a doppio effetto con ritorno a molla, portata 40 litri e pressione massima 180 bar. Questo modello è progettato appositamente come ricambio per il tuo trattore.
- Distributore oleodinamico Walvoil modello SD5 da 3/8": Circuito con 2 leve a doppio effetto con ritorno a molla.
Altri modelli includono varianti a 1, 3 o 4 leve, a seconda delle necessità operative. Ad esempio, il distributore oleodinamico Ama modello Basic da 3/8" a 3 leve presenta la 1ª leva a semplice effetto, mentre la 2ª e la 3ª sono a doppio effetto con ritorno a molla. Tutti questi modelli hanno una capacità di 40 litri con pressione massima di 180 bar.
Tabella Riassuntiva Modelli Distributori Idraulici
| Modello | Numero di Leve | Tipo di Circuito | Portata | Pressione Massima |
|---|---|---|---|---|
| Ama Basic | 2 | Doppio Effetto con ritorno a molla | 40 litri | 180 bar |
| Ama Basic | 3 | 1ª leva a Semplice Effetto, 2ª e 3ª a Doppio Effetto | 40 litri | 180 bar |
| Walvoil SD5 | 2 | Doppio Effetto con ritorno a molla | 40 litri | N.D. |
Funzionamento e Installazione
L'installazione di un distributore idraulico aggiuntivo può essere un'ottima soluzione per aumentare le funzionalità del trattore. Un utente ha descritto la sua esperienza di installazione su un trattore, dove la necessità di gestire diverse funzioni idrauliche con un deviatore manuale era diventata scomoda.
Il processo di installazione ha richiesto l'individuazione delle entrate e uscite, valvole e altri componenti necessari. Dopo aver considerato diverse opzioni, si è optato per un posizionamento sotto la cabina, avvitandolo direttamente al pianale. È stato fondamentale assicurarsi che la portata d'olio fosse adeguata per evitare surriscaldamenti, verificando che la pompa del trattore avesse una portata massima e che il distributore garantisse un determinato valore di passaggio.
Un aspetto cruciale è stato trovare una posizione adeguata per evitare interferenze con le tubazioni sotto la cabina. Un'errata disposizione avrebbe potuto causare sfregamenti, interferenze e rotture indesiderate.
Installazione di un Distributore Idraulico Aggiuntivo
Per prima cosa, è necessario individuare le entrate uscite, valvole e quanto necessario per poter decidere i collegamenti relativi e la disposizione; un esperto consiglia di optare per un posizionamento sotto la cabina avvitandolo direttamente al pianale. È necessario collegare il dispositivo in serie tra la stessa ed i distributori originali, ma per far ciò ci si deve assicurare che la portata d'olio garantita fosse adeguata per evitare surriscaldamenti indesiderati; visto che la pompa del trattore ha portata massima di poco più di 50 litri/minuto si deve garantire 75 litri/minuto di passaggio.
L'aspetto più complicato è stato trovare una posizione adeguata per evitare interferenze delle varie tubazioni sotto la cabina, un'errata disposizione avrebbe portato a sfregamenti, interferenze e rotture indesiderate. Una volta terminato il tutto si può avere un deviatore in esubero da poter installare su un altro trattore per avere più distributori. Si può anche aggiungere un pistone per fare il terzo punto idraulico e assemblare il tutto.
Accessori e Componenti Aggiuntivi
Per completare l'installazione e ottimizzare il funzionamento del distributore idraulico, possono essere necessari alcuni accessori e componenti aggiuntivi:
- Kit leva cloche: Per distributori Basic, offre un'esperienza di controllo intuitiva e senza sforzo.
- Bussola Carry-Over: Svolge la funzione di continuazione della linea di pressione fra trattore e macchinario agricolo ed è compatibile con i modelli BASIC 3/8".
La leva telecomando a cloche offre un'esperienza di controllo senza sforzo e intuitiva.
Regolazione e Pressione
Per prima cosa è necessario collegare il tubo di mandata della pompa P del distributore. La valvola di massima è regolabile da 30 a 210 bar, per regolare la pressione è consigliabile montare un manometro che abbia una scala che possa arrivare almeno fino a 250 sulla connessione supplementare P. E' possibile a questo punto regolare la valvola di massima del distributore agendo sul grano posto sulla valvola stessa.
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Vantaggi dell'Azionamento Idraulico
La riduzione dei consumi di carburante è uno degli obiettivi principali nello sviluppo di nuovi trattori, in quanto comporta una riduzione delle emissioni, dei costi operativi e di conseguenza una maggiore soddisfazione dei clienti. Negli ultimi trent’anni, il consumo specifico dei motori per trattori (cioè la quantità di carburante bruciato per generare 1 kWh di energia) è stato ridotto di più del 20% e questo obiettivo è stato raggiunto grazie a una continua ottimizzazione.
Recentemente, alcuni costruttori di attrezzature hanno proposto spandiconcime e seminatrici azionati dai distributori idraulici del trattore invece che dalla presa di potenza. Questa soluzione consente all’operatore una maggiore libertà nel fissare il regime motore durante una lavorazione e quindi di poter far operare il motore a un regime inferiore di quello della massima coppia se le condizioni operative lo consentono.
In passato non era possibile introdurre sul mercato attrezzature idrauliche, in quanto la potenza idraulica gestibile dai circuiti idraulici integrati nei trattori era poco più che sufficiente per azionare degli attuatori lineari. I nuovi trattori, invece, hanno pompe e scambiatori che sono capaci di gestire potenze idrauliche considerevoli.
A titolo d’esempio, in un moderno trattore da 140 CV i distributori erogano una portata d’olio di 90 l/min e una potenza idraulica di quasi 45 CV [2]. Tuttavia, maggiore è la portata massima erogabile dal circuito idraulico, minore è il regime motore necessario per erogare la portata richiesta dall’attrezzatura e quindi maggiore è il risparmio di carburante ottenibile dall’azionamento idraulico rispetto a quello meccanico.
È risaputo che una trasmissione idraulica è meno efficiente di una meccanica; infatti, il 95% della potenza al motore è disponibile alla presa di potenza, mentre non più dell’85% è disponibile ai distributori idraulici. Tuttavia, l’ottimizzazione del punto di funzionamento del motore può controbilanciare le maggiori perdite dell’azionamento idraulico. Infatti, i benefici sono tanto maggiori quanto più la richiesta di potenza dell’attrezzatura è bassa.
La riduzione dei consumi di carburante non è l’unico vantaggio dell’azionamento idraulico. Possiamo annoverare anche una migliore sicurezza per l’operatore e una migliore funzionalità del trattore. È noto che l’albero cardanico è un’importante fonte di rischio visto che, se non ben protetto, può aggrapparsi a lembi o cinghie di tute di lavoro causando incidenti quasi sempre letali. Infine, l’assenza dell’albero cardanico lascia all’operatore maggiore libertà nelle manovre, come compiere sterzate strette col trattore o sollevare l’attrezzatura con l’albero cardanico in rotazione senza doversi curare che questo possa danneggiarsi.
Efficienza del Motore e Carico di Lavoro
Dalle precedenti affermazioni si può arrivare alla considerazione che i motori a combustione interna sono particolarmente efficienti quando vengono utilizzati quasi al limite e pertanto è importante evitare di utilizzare macchine eccessivamente potenti rispetto alla richiesta di potenza della lavorazione. Quando al motore è richiesta una potenza ben inferiore a quella massima che può erogare, è necessario che l’operatore faccia lavorare il motore nel modo giusto. Nello specifico è consigliabile operare con rapporti lunghi e alto carico motore piuttosto che usare rapporti corti con bassi carichi.
Questa regola è applicabile per le lavorazioni con macchine passive (ad esempio gli aratri) o per i trasporti, mentre per le operazioni che richiedono l’uso della presa di potenza (come ad esempio l’irrorazione), l’operatore è costretto a far operare il motore a determinati regimi in modo che la presa di potenza ruoti a una delle velocità nominali (540 o 1.000 rpm).
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