Presa Idraulica del Trattore: Funzionamento e Applicazioni
Nell'arco della loro vita, le trattrici lavorano con attrezzature trainate, portate o semi-portate. Il sollevatore è indispensabile per gestire le attrezzature portate e semi-portate poiché, usando l'energia accumulata sotto forma di pressione dall'olio e generata da una pompa idraulica, permette il loro sollevamento durante le svolte a bordo campo e nel passaggio al trasporto su strada.
Funzionamento del Sollevatore Idraulico
Nella pratica, il sollevatore idraulico si occupa di trasmettere lo sforzo di trazione all'implement, alzarlo o abbassarlo per mantenere una determinata posizione e regolare gli sforzi trasmessi da esso al trattore. La pompa eroga un flusso di olio con una pressione fino a 180-200 bar nel circuito.
Se la pompa a ingranaggi fornisce una portata fissa, quella a pistoni a cilindrata variabile - più complessa e in genere installata sulle alte potenze - offre una portata regolabile in funzione delle esigenze del sistema. Realizzato in acciaio, ogni cilindro idraulico ospita un pistone che scorre grazie al flusso d'olio in pressione e agisce su una leva calettata sull'albero per il comando dei bracci del sollevatore.
L'attacco a 3 punti comprende due bracci inferiori, un terzo punto (regolabile in inclinazione e lunghezza), tiranti meccanici e catene registrabili per la riduzione dell'oscillazione laterale. Solo un attacco a 3 punti con geometria ben definita consente un corretto accoppiamento degli attrezzi.
Modalità di Funzionamento del Sollevatore
- La prima modalità permette il mantenimento delle attrezzature in una posizione fissa rispetto alla superficie del terreno - come nel caso di spandiconcime, barre irroratrici, falciatrici a dischi - o a una determinata profondità nel suolo (attrezzi per la lavorazione).
- Diversamente, con lo Sforzo controllato è possibile mantenere costante il tiro richiesto al trattore cambiando in automatico la profondità operativa degli attrezzi al variare delle condizioni del terreno.
- Infine, la modalità Flottante evita l'intervento del sollevatore durante il lavoro e consente alle attrezzature con ruote o slitte (trinciatrici, coltivatori, alcuni erpici a denti, sarchiatrici, rincalzatrici, alcune falciatrici) di appoggiarsi liberamente sul terreno, seguendone il profilo.
Controllo del Sollevatore: Meccanico vs Elettronico
Se inizialmente i sollevatori erano controllabili solo per via meccanica, ora i modelli più recenti ed evoluti possono essere gestiti tramite elettronica. Il conducente controlla un sollevatore meccanico con una leva di posizione e una dello sforzo. In modalità Sforzo controllato, si usa la leva dello sforzo per impostare l'ampiezza dell'intervallo in cui il tiro deve rimanere costante.
Se l'ampiezza stabilita è elevata, il controllo dello sforzo manterrà costante il tiro del trattore per ampie variazioni della profondità. Un sollevatore elettronico è gestibile con interruttori e potenziometri, raggruppati sul bracciolo a lato del posto guida, e dotato di sensori - detti estensimetri - per il controllo dello sforzo.
Sollevatori Anteriori
Il sollevatore anteriore permette il lavoro con attrezzi frontali che - combinati con quelli posteriori - assicurano maggiore produttività oraria, minori costi di gestione e ridotto calpestio del terreno.
Non è previsto lo Sforzo controllato, ma la Serie S offre il controllo automatico della posizione degli implement tra 2 punti di minimo e di massimo. New Holland propone sollevatori anteriori a singolo effetto, meccanici o elettronici, perfettamente integrati nel trattore in modo da limitare lo sporgere di tubazioni, connessioni elettriche, accumulatori e rendere l'installazione funzionale durante il lavoro, oltre che gradevole alla vista.
In generale, è consigliabile scegliere un sollevatore anteriore montato di fabbrica per la precisione nell'assemblaggio da parte di personale qualificato. A detta di Bogoni, "si ha la certezza di avere un accessorio perfettamente integrato con il trattore e gestibile in modo ottimale dalla cabina senza inconvenienti.
Sollevatori per Vigneto e Frutteto
I sollevatori dei trattori da vigneto e frutteto si distinguono da quelli da campo aperto per il comando generalmente meccanico, la capacità di sollevamento inferiore e la maggiore compattezza. L'esigenza di maggiore compattezza si riflette nel montaggio di un attacco a 3 punti di categoria più bassa: 1 o 2 per trattori fino a 100 cavalli.
Categorie Attacchi a 3 punti:
- Gli speciali MF 3 possiedono attacchi di categoria 2, mentre gli MF 5S, 6S, 7S e 8S vantano attacchi di categoria 3.
- Sugli specializzati Kubota M5002 Narrow troviamo attacchi di categoria 2, che però sono presenti anche sugli altri modelli della gamma.
- Tutti i trattori BCS presentano sollevatori posteriori standard di categoria 1, a cui si aggiungono quelli di categoria 2 sui modelli dallo Spirit 70 al Volcan Sky Jump K90.
Distributori Idraulici
I distributori idraulici per i trattori permettono di azionare e/o regolare alcune attrezzatture che vengono connesse al trattore. In genere questi elementi sono posizionati nella parte posteriore del mezzo, in corrispondenza o dell’eventuale di attrezzi al sollevamento oppure dei ganci di traino.
I trattori più specialistici possono presentare alcuni distributori idraulici per i trattori 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, inoltre, possono assumere tre differenti posizioni: di sollevamento (in cui una parte dell’attrezzo viene mossa o alzata), neutra o di abbassamento. In questo 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 vi sono 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.
Pompe Idrauliche
La pompa idraulica, sia manuale che per trattore, è un dispositivo meccanico utilizzato per convertire l'energia meccanica in energia idraulica. Le pompe idrauliche per trattore, al contrario, sono montate su un trattore e azionate da un motore alimentato a combustibile. Entrambi i tipi di pompe idrauliche sono progettati per trasferire l'olio attraverso i tubi in modo da generare pressione e spingere una forza esercitata su un dispositivo.
Le pompe idrauliche manuali sono più adatte per applicazioni che richiedono una pressione moderata, come il sollevamento di oggetti pesanti o la movimentazione di liquidi. Le pompe idrauliche per trattore, d'altra parte, sono più adatte per applicazioni che richiedono una maggiore pressione, come la movimentazione di materiali pesanti o di macchinari pesanti.
Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo delle pompe idrauliche è che consentono di eseguire lavori che richiedono una maggiore pressione, come la movimentazione di materiali pesanti o di macchinari pesanti. Le pompe manuali sono anche più economiche rispetto a quelle alimentate a combustibile, e possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni per lavori meno pesanti.
Inoltre, le pompe idrauliche manuali e alimentate a combustibile sono più affidabili rispetto ai dispositivi idraulici tradizionali, poiché utilizzano una tecnologia più avanzata. Inoltre, sono più facili da installare e richiedono una minore manutenzione rispetto ai dispositivi idraulici tradizionali. Infine, le pompe idrauliche manuali e alimentate a combustibile sono più sicure da utilizzare rispetto ai dispositivi idraulici tradizionali.
Scelta e Manutenzione delle Pompe Idrauliche
Quando si sceglie una pompa idraulica, è importante considerare tutta una serie di fattori, tra cui: la pressione richiesta dall'applicazione, la portata, la temperatura dell'olio e la potenza del motore. È anche importante considerare i requisiti di manutenzione della pompa, in modo da garantire che sia adeguatamente curata e mantenuta.
È inoltre necessario considerare la durata della vita utile della pompa, in modo da poter prevedere eventuali problemi in futuro. Agrigarden consiglia di eseguire regolarmente la manutenzione della pompa idraulica per assicurare che funzioni correttamente.
La prima cosa da fare è controllare i livelli di olio. Se i livelli dell’olio sono troppo bassi, è necessario aggiungere olio alla pompa. Se i livelli di olio sono troppo alti, è necessario rimuovere l'olio in eccesso.Inoltre, è importante controllare i filtri e le guarnizioni della pompa. Se i filtri sono sporchi o usurati, è necessario sostituirli.
Presa di Forza (PTO)
Le attrezzature agricole sono tradizionalmente collegate al trattore mediante trasmissione meccanica diretta (presa di forza, PTO) o attraverso un circuito idraulico. Una presa di forza (detta anche presa di potenza) è una fonte di azionamento meccanico commutabile per autocarri o altri veicoli. Viene indicata anche con l’acronimo PTO (inglese: power take-off).La presa di forza viene posta su un’uscita di forza secondaria della trasmissione esistente.
L’energia meccanica di azionamento così generata può essere utilizzata, ad esempio, per azionare pompe idrauliche o alberi di trasmissione (prese di potenza) per le unità.Se si collega una pompa idraulica idonea alla presa di potenza o di forza, è possibile far funzionare un sistema idraulico. Le pompe ad ingranaggi sono spesso utilizzate a questo scopo, in quanto queste ultime sono potenti e robuste.
Le prese di forza possono essere attivate manualmente tramite paranco a fune e leva manuale oppure pneumaticamente o elettricamente con un apposito interruttore. Modificando il numero di giri del motore o un rapporto di trasmissione nella presa di forza, è possibile variare la portata della pompa.
Applicazioni della Presa di Forza Idraulica
L’impianto idraulico può essere utilizzato per azionare un verricello, sollevare un cassone ribaltabile, alimentare una gru di carico, estendere e ritrarre una piattaforma oppure azionare uno sgombraneve. Questi sono solo alcuni esempi dei molti requisiti per l’utilizzo di sistemi idraulici su camion, trattori, furgoni o macchine semoventi.
Tipi di PTO
PTO a 540 giri/min: Questo è il tipo più comune di PTO utilizzato sui trattori agricoli.
PTO a 1.000 giri/min: Questa PTO ruota a una velocità di 1.000 giri/min ed è più comune nei trattori di dimensioni maggiori o ad alte prestazioni.
Elettrificazione della Trasmissione di Potenza
Negli ultimi anni, grazie ai livelli di affidabilità ed efficienza raggiunti dagli attuali azionamenti elettronici, è iniziato un progressivo ed inarrestabile processo di elettrificazione della trasmissione di potenza. In una attrezzatura elettrificata i carichi sono direttamente accoppiati a motori elettrici alimentati da un generatore collegato al motore diesel.
Inoltre: la velocità dell’attrezzatura può essere facilmente legata a informazioni relative alla posizione dell’attrezzatura sul campo o provenienti da sensori che rilevano lo stato del terreno o delle piante. gli azionamenti introdotti per il controllo dei motori sono anche una fonte di dati sul funzionamento della macchina.
Un sistema T6 può gestire fino a 6 motori per 60kW totali. Alcune caratteristiche di questi sistemi sono: Resiste a urti, vibrazioni, temperature e condizioni ambientali estreme IP67 - IP6k9k Raffreddato a liquido. Dimensioni compatte, peso ridotto, non necessita di quadro elettrico, riduzione cablaggio HVDC e semplificazione del circuito di raffreddamento.
Esempio di Applicazione: Atomizzatore Smart Syntesis di Caffini Srl
Caffini Srl nell’ambito del progetto OPTIMA, inserito nel programma di finanziamento Horizon 2020, ha realizzato Smart Syntesis un atomizzatore per frutteti dotato di ventilatore elettrico ed ugelli a modulazione di impulso. Tale atomizzatore è dotato di un motore elettrico per il ventilatore che permette di controllare con precisione anche il flusso d'aria a seconda delle caratteristiche locali della chioma da trattare rilevata da sensori. Inoltre, gli ugelli PWM aumentano la controllabilità del liquido spruzzato. Il risultato complessivo è una riduzione dell'impatto ambientale nonché un più efficiente utilizzo dell’antiparassitario.
L’energia necessaria per la movimentazione del motore elettrico viene prodotta da un generatore a bordo dell’attrezzatura collegato alla PTO del trattore. Ventola e generatore sono motori sincroni a magneti permanenti gestiti da un sistema modulare KEB COMBIVERT T6 fornito da KEB costituito da due drive da 30 kW ciascuno.
Il drive collegato al generatore modula la coppia resistente in modo da mantenere costante a circa 650V DC il livello del bus DC al quale è collegato il drive che regola la velocità della ventola.
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