Pistoni Idraulici per Rimorchi Agricoli: Funzionamento e Manutenzione

Le crescenti esigenze dei trasporti di prodotti hanno comportato un deciso ammodernamento dei rimorchi, soprattutto in termini di sicurezza e comfort di guida. La necessità di trasportare elevate quantità di materiali in un tempo sempre più breve (e quindi con velocità sempre maggiori) ha comportato un’importantissima evoluzione del rimorchio agricolo, a fronte di una rete stradale sostanzialmente immutata negli ultimi decenni. Chi ha ancora in mente il vecchio “carro” agricolo si dovrà ricredere: i rimorchi di oggi evidenziano un livello tecnologico estremamente elevato.

Normativa Europea e Rimorchi Agricoli

Le recenti normative europee hanno ridato slancio ai rimorchi agricoli. Il Regolamento europeo n. 167/2013, in vigore dal primo gennaio 2018, ha, infatti, aumentato il limite massimo di massa lorda ammissibile e, quindi, alcune caratteristiche costruttive dei rimorchi di nuova omologazione.

Il Regolamento, noto come Mother Reglation, porta la massa massima dei rimorchi monoasse da 6 a 10/11,5 tonnellate (a seconda che l’asse sia dotato di trazione o meno) mentre si passa da 14 a 20 tonnellate per i rimorchi a due assi a timone rigido ed a 18 tonnellate per quelli a due assi con timone non rigido.

Attenzione però! Il Regolamento UE ha cambiato il sistema frenante: i rimorchi inferiori a 1.5 tonnellate non necessitano di freni e i rimorchi compresi tra 1.5 e 3.5 tonnellate devono montare freni ad inerzia senza nessun impianto sul trattore.

Sistemi di Frenatura per Rimorchi Agricoli

Gli impianti di frenatura dei rimorchi possono essere meccanici, idraulici o pneumatici. Per l’efficacia della loro azione, sui modelli di elevata portata le soluzioni idraulica e pneumatica sono praticamente d’obbligo.

Impianto Meccanico

L’impianto meccanico di frenatura equipaggia tipicamente i rimorchi agricoli di minore portata. In pratica, l’organo frenante è il ben noto freno a tamburo, di solito azionato manualmente tramite una leva dedicata, collocata di fianco al posto di guida.

La criticità di questa soluzione è rappresentata soprattutto dalle modalità di azionamento del comando a leva, che deve essere attivata dal conducente con una mano, contestualmente all’azionamento dei pedali per la frenatura del trattore.

Freno ad Inerzia

Un’interessante evoluzione delle soluzioni meccaniche per l’arresto delle operatrici trainate è il cosiddetto freno ad inerzia. Si tratta di una tipologia di frenatura diffusa soprattutto in Germania, per attrezzature rimorchiate che non richiedono un collegamento diretto con un impianto montato sulla motrice, come ad esempio nel caso delle mietitrebbiatrici che trainano in autonomia la propria testata di raccolta, su un carrello portabarra.

Il principio di funzionamento dell’impianto è basato su freni a comando meccanico e da un timone telescopico. Attraverso la meccanica di quest’ultimo, quando il trattore frena si genera una forza di inerzia (da qui la denominazione) che per mezzo di opportuni tiranti agisce sull’apparato frenante del rimorchio.

L’efficacia di questa soluzione è strettamente legata al rapporto tra la massa della motrice e quella del rimorchio, che logicamente deve essere sempre decisamente superiore all’unità. Per i trattori la situazione invece si inverte (a volte anche in modo drastico) per cui è necessario un intervento di frenatura attiva (come quella idraulica o pneumatica).

Frenatura Idraulica

Se l’impianto di frenatura del trattore è di tipo idraulico, la tedesca Bosch Rexroth ha messo a punto un dispositivo ABS che in sostanza agisce sulla modulazione delle valvole che determinano la pressione dell’olio nell’elemento frenante di ogni singola ruota.

I problemi principali per la funzionalità dell’intero sistema riguardano il dover assicurare la necessaria velocità di intervento dell’idraulica e la gestione delle varie situazioni critiche.

Frenatura Pneumatica

La frenatura pneumatica del rimorchio è molto diffusa in Italia, piuttosto che quella di tipo idraulico, viceversa popolare in altri Paesi, come ad esempio la Germania. In pratica, un compressore azionato dal motore del trattore accumula dell’aria in pressione in un serbatoio dedicato.

Tramite un regolatore comandato dagli stessi pedali della motrice, l’aria fluisce attraverso un semigiunto al rimorchio, dove un servodistributore provvede ad azionare gli organi frenanti.

Diversi costruttori di rimorchi di grande portata offrono già modelli con frenatura pneumatica e idraulica dotati di ABS. La Zaccaria di Montese (MO) ha messo a punto una soluzione interessante, che permette ai rimorchi a 2 o 3 assi ravvicinati (i cosiddetti dumper) che ne sono dotati di essere accoppiati a motrici che operano con impianti misti automatici sia di tipo idraulico che pneumatico.

Pur funzionando in modo autonomo, sia il cilindro idraulico che quello pneumatico agiscono sul medesimo stelo che muove le leve collegate agli organi frenanti.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, l’ABS aumenta di molto la sicurezza in frenata non a pieno carico, quanto piuttosto con il rimorchio vuoto; infatti, se la massa è ridotta, le ruote dell’attrezzatura trainata in frenata si bloccheranno immediatamente, provocando pericolosi sbandamenti, specie nella percorrenza di traiettorie curve.

Tale situazione è enfatizzata proprio a causa della tipica regolazione della forza frenate sui rimorchi, che ovviamente viene tarata sempre per il mezzo a pieno carico.

Intelligent Trailer Braking System di CNH Industrial

Il Gruppo CNH Industrial ha sviluppato il sistema frenante denominato Intelligent Trailer Braking System dal brand New Holland (ma disponibile anche per Case IH e Steyr), previene l’effetto di ‘chiusura a portafoglio’ tra motrice e rimorchio.

Particolarmente utile con rimorchi pesanti, si rivela prezioso su strade bagnate o ghiacciate o ancora in campi in pendenza in cui l’aderenza non é ottimale.

Il sistema è in grado di rilevare una riduzione della velocità del trattore quando i freni vengono attivati, il sistema calcola la forza di decelerazione utilizzando un sensore di coppia posto all’interno della trasmissione e attiva una valvola gestita elettronicamente che opera sull’impianto frenante del rimorchio allineando la velocità di decelerazione di quest’ultimo a quella del trattore.

ABS e Mother Regulation

La Mother Regulation prevede l’obbligo per i costruttori di montare sistemi ABS (contro il bloccaggio delle ruote) sui trattori con velocità potenziali superiori a 60 chilometri orari. NOn vi sono però obblighi specifici per i rimorchi.

Tuttavia, l’implementazione di sistemi anti-bloccaggio sul rimorchio rappresenta una garanzia aggiuntiva, specialmente con carichi pesanti. Tuttavia avere l’ABS sul rimorchio ha senso solo nel caso in cui sia montato un medesimo sistema anche sul trattore, e viceversa.

Il costruttore italiano Zaccaria propone già da tempo rimorchi con impianto frenante pneumatico e ABS. I dumper (rimorchi di grande portata a due o tre assi coniugati o ravvicinati e utilizzati soprattutto dai contoterzisti per il trasporto di derrate agricole) hanno subito una piccola rivoluzione per via della Mother Regulation che ha reso possibile l’omologazione di rimorchi con quattro assi ravvicinati.

Possono viaggiare fino a 32 tonnellate di massa lorda. Pper questo devono disporre di un sistema di frenatura, idraulica o pneumatica, a doppia linea. Nel primo caso, azionata dal circuito idraulico del trattore, e nel secondo, la trattrice deve essere dotata di un compressore.

Dumper da 32 tonnellate devono poi essere movimentati da mezzi di adeguata potenza, dai 200 cavalli a salire.

Sterzata Attiva per Rimorchi

Premiata con la medaglia d’argento all’Agritechnica del 2007, è un’innovazione che garantisce una migliore manovrabilità anche su terreni difficili e condizioni disagevoli con rimorchi a due e 3 assi ravvicinati.

In pratica, il raggio di sterzata non è gestito passivamente in modo meccanico come di solito avviene, ma attivamente tramite un giroscopio (montato sul trattore), che trasmette il segnale ad un trasduttore di posizione angolare sull’asse, dove alcuni cilindri idraulici pilotano l’angolo di sterzata ottimale.

I vantaggi sono molteplici, e riguardano: una tenuta di strada migliorata anche su percorsi in pendenza e dissestati; una maggiore stabilità in frenata; una ridotta usura degli pneumatici (specie nelle curve strette); un più alto livello di sicurezza in caso di guida in pendenza; una miglior distribuzione dei pesi a terra tramite gli pneumatici; la possibilità di muoversi sia in marcia avanti che indietro senza problemi anche su dossi o cunette.

Trailer-EBS TEBS G2.1 di Knorr-Bremse

La tedesca Knorr-Bremse ha sviluppato nel 2011 per i rimorchi Jumbo di Pöttinger il Trailer-EBS TEBS G2.1, un dispositivo frenante elettronico composto da un insieme di sensori, dalle componenti pneumatiche dell’apparato frenante e dall’immancabile centralina.

Il cuore del dispositivo è l’ABS, il noto sistema che evita il bloccaggio delle ruote in caso di sovra-frenata o in presenza di una superficie stradale a scarsa aderenza, impedendo così pericolosi sbandamenti del veicolo.

I rimorchi dotati di TEBS G2.1 possono essere trainati sia da trattori convenzionali che con ABS ed EBS.

Cilindri Oleodinamici: Componenti Chiave

I cilindri oleodinamici, noti anche come cilindri idraulici, sono componenti chiave nei sistemi idraulici, utilizzati per generare movimento lineare. Questo tipo di attuatore sfrutta l'energia fornita da un fluido idraulico pressurizzato per produrre una forza che permette il sollevamento, la spinta o la trazione di un carico.

I cilindri oleodinamici convertono la pressione idraulica in forza meccanica. Sono costituiti da:

Tubo o Corpo del Cilindro: Generalmente costruito in acciaio, è il contenitore che racchiude il pistone e l'asta del cilindro.
Pistone: Separa le due camere interne del cilindro e si sposta lungo il tubo sotto la spinta della pressione idraulica.
Asta del Pistone: È collegata al pistone e trasmette il movimento lineare verso l'esterno.
Guarnizioni: Componenti cruciali che prevengono perdite di fluido e mantengono la pressione interna del cilindro.

Tipologie di Cilindri Oleodinamici

Esistono diverse tipologie di cilindri oleodinamici, ciascuna progettata per soddisfare specifiche esigenze industriali.

Cilindri a Semplice Effetto: Sono progettati per spostare il pistone in una sola direzione, sfruttando la pressione del fluido per produrre movimento. Il ritorno del pistone avviene per mezzo di una forza esterna, come una molla o la gravità.
Cilindri a Doppio Effetto: Sono progettati per produrre movimento in entrambe le direzioni. La pressione idraulica può essere applicata su entrambi i lati del pistone, permettendo di generare forza sia in estensione che in retrazione.
Cilindri Telescopici: Progettati per fornire una lunga corsa pur mantenendo un ingombro ridotto. Quando il fluido idraulico viene applicato al cilindro, ogni stadio si estende progressivamente fino a raggiungere la sua estensione massima.
Servocilindri: Offrono un controllo estremamente preciso del movimento e della forza. Un servocilindro è dotato di sensori integrati che monitorano costantemente la posizione del pistone e la pressione del fluido.
Tavole Girevoli Oleodinamiche: Dispositivi progettati per fornire un movimento rotatorio continuo o intermittente, utilizzando la pressione idraulica per azionare il meccanismo di rotazione.

Centraline Idrauliche a 220V

La centralina idraulica 220V è un componente fondamentale in molti sistemi industriali e mobili, fornendo la potenza necessaria per azionare cilindri e motori idraulici. Questi dispositivi sono progettati per convertire l'energia elettrica in energia idraulica, che viene poi utilizzata per eseguire lavori meccanici.

Una centralina oleodinamica è un'unità composta da una serie di componenti, tra cui pompe, valvole, serbatoi e tubazioni, che lavorano sinergicamente per generare pressione e controllare il movimento di attuatori oleodinamici. Di seguito sono elencati i componenti principali:

Serbatoio: È il contenitore in cui viene immagazzinato il fluido idraulico.
Pompa Idraulica: Converte l’energia meccanica in energia idraulica.
Valvole di Controllo: Regolano la direzione, la pressione e la portata del fluido idraulico.
Motore elettrico: Fornisce l'energia per azionare la pompa.
Manometro: Indica la pressione del sistema.
Filtri: Mantengono pulito il fluido idraulico.

Tipi di Centraline Idrauliche

Esistono diverse tipologie di centraline idrauliche, tra cui:

Microcentraline idrauliche: Portata massima di 5 l/min, pressione massima di 250 bar.
Minicentraline idrauliche: Portata massima di 30 l/min, pressione massima di 250-350 bar.
Centraline idrauliche standard: Portata massima di 100 l/min, pressione tra 250 e 700 bar.

Centralina Idraulica a Semplice Effetto: Come Funziona

Le centraline idrauliche a semplice effetto sono progettate per fornire potenza idraulica in una sola direzione. Questo significa che il cilindro idraulico viene spinto in una direzione dalla pressione dell'olio, mentre il ritorno avviene tramite una molla o per gravità. Queste centraline sono ideali per applicazioni come ribaltabili, cancelli di sollevamento e camion.

Manutenzione dei Cilindri Oleodinamici

Per garantire prestazioni ottimali e una lunga durata dei cilindri oleodinamici, è essenziale eseguire una manutenzione regolare e seguire le migliori pratiche di assistenza.

Controllo dei Livelli dell’Olio: Verifica periodicamente il livello dell’olio nel serbatoio idraulico.
Controllo dello Stato dell’Olio: Controlla l’aspetto e la qualità dell’olio idraulico.
Controllo delle Perdite: Ispeziona il sistema oleodinamico per individuare eventuali perdite di olio.
Controllo della Pressione: Verifica la pressione del sistema oleodinamico utilizzando un manometro.
Controllo delle Valvole di Controllo: Controlla tutte le valvole di controllo per assicurarti che funzionino correttamente.
Controllo dei Filtri: I filtri dell’olio oleodinamico dovrebbero essere controllati regolarmente e sostituiti secondo le raccomandazioni del produttore.
Controllo dei Cilindri Idraulici: Ispeziona i cilindri idraulici per eventuali perdite d’olio, danni o usura eccessiva.
Controllo delle Tubazioni e dei Raccordi: Ispeziona tutte le tubazioni e i raccordi del sistema per verificare che siano in buone condizioni e ben collegati.
Controllo delle Guarnizioni e degli O-ring: Le guarnizioni e gli O-ring nei cilindri, nelle valvole e nei raccordi devono essere in buone condizioni.

Tabella dei Limiti di Massa Massima Ammissibile per i Rimorchi Agricoli secondo la Mother Regulation

Tipo di Rimorchio	Massa Massima Ammissibile
Monoasse	10/11,5 tonnellate (a seconda della trazione)
Due assi a timone rigido	20 tonnellate
Due assi con timone non rigido	18 tonnellate
Dumper (fino a quattro assi ravvicinati)	32 tonnellate

Altre Tecnologie per Rimorchi

Altra novità tecnologica sono i sistemi di controllo e variazione della pressione di gonfiaggio dei pneumatici, mutuati dalle trattrici. Per quanto riguarda lo scarico del materiale trasportato, i dumper ricorrono a cilindri idraulici che sollevano il cassone, i rimorchi a fondo scorrevole utilizzano un tappeto sul fondo del cassone e quelli ‘push-off‘ (o a spinta) scaricano a terra a mezzo di una paratia mobile azionata da un pistone.

Utile ad accrescere il livello di “intelligenza” dei rimorchi, il prototipo di generatore ad alta e bassa tensione Terra+ di ZF è in grado di trasformare l’energia meccanica del motore di un trattore a variazione continua in energia elettrica poi trasferita a motori collocati sull’asse del rimorchio.

Il sistema trasferisce potenza (da 15 fino a 80 kW) alle ruote del rimorchio - gestite in maniera differenziata - per garantire la massima trazione e aderenza anche in terreni difficili.

Rimorchi Autocaricanti

I Fendt Tigo S e ST sono disponibili ad asse singolo o tandem e con tre diversi volumi di carico (22-24,5-29 metri cubi). Il pick-up é senza camme, mentre cinque file di denti, per una larghezza di lavoro di 1,8 metri, garantiscono un rastrellamento ottimale e il rilascio del foraggio al sistema di caricamento (quest’ultimo dotato di guida a camme).

Si carica da solo, ma di balle prismatiche o rotoballe, l’Alberti AM/7 Special. Grazie ad una forca di carico flottante articolata e al sistema completamente idraulico, le balle vengono raccolte dal suolo e posizionate nel rimorchio senza che il trattorista debba scendere dal mezzo.

La capacità di carico varia da 8 rotoballe fino a 14. Della canadese Anderson l’ampia proposta di rimorchi autocaricanti sia per rotoballe che per grandi balle prismatiche, tra cui il modello RBM2000 PRO con capacità di carico fino a 21 balloni.

Una pinza idraulica flottante, afferra il prodotto, avendo cura di non rovinare un eventuale film plastico protettivo, e lo carica sul rimorchio senza che il trattore debba fermarsi.

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