Funzionamento della Trazione Idraulica nei Rimorchi Agricoli
Proprio il Regolamento europeo n. 167/2013, in vigore dal primo gennaio 2018, ha modificato il limite massimo di massa lorda ammissibile e, quindi, alcune caratteristiche costruttive dei rimorchi. Tutto questo, ovviamente, vale per le nuove trattrici e i nuovi rimorchi omologati secondo la Mother Regulation.
Sistemi Frenanti: Un'Analisi Dettagliata
Altro aspetto modificato profondamente con l'entrata in vigore della MR é il sistema frenante. I Rimorchi (o veicoli R) inferiori a 1.5 tonnellate e le attrezzature intercambiabili trainate (o veicoli S) inferiori a 3.5 tonnellate, non necessitano di freni ma se sono compresi tra 1.5 e 3.5 tonnellate, i rimorchi devono montare freni ad inerzia senza nessun impianto sul trattore.
Sviluppato dal Gruppo CNH Industrial, il sistema frenante denominato Intelligent Trailer Braking System dal brand New Holland (ma disponibile anche per i cugini Case IH e Steyr), previene l'effetto di 'chiusura a portafoglio' tra motrice e rimorchio.
Se 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 pone obblighi per i rimorchi. “In fase di frenata, l'ABS impedisce alle ruote di bloccarsi, evitando in tal modo lo strisciamento dei pneumatici sull'asfalto e ottimizzando la decelerazione e gli spazi di arresto", spiega a Macgest Domenico Pessina, professore ordinario del Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali dell'Università degli Studi di Milano.
“Avere l'ABS sul rimorchio ha senso solo nel caso in cui sia montato un medesimo sistema anche sul trattore, e viceversa. “Si tratta di mezzi ad alta capacità di carico, già da tempo impiegati nell’ambito industriale, che possono viaggiare fino a 32 tonnellate di massa lorda”, spiega Pessina.
I dumper devono per questo avere 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.
Per assicurare un adeguato livello di sicurezza é utile poi avere ruote sterzanti. Altra novità in ascesa sono i sistemi di controllo e variazione della pressione di gonfiaggio delle ruote, mutuati dalle trattorci.
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.
Trazione Integrale Idraulica
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.
Tipologie di Rimorchi e Sistemi di Carico
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.
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.
Omologazione e Compatibilità
Nel caso dei rimorchi a uno o due assi, i produttori tendono a scegliere l'omologazione Cds che prevede limiti di massa e di velocità inferiori rispetto alla Mother Regulation.
Come prima cosa dobbiamo verificare che la macchina (trattore o rimorchio) che stiamo acquistando si possa abbinare correttamente ai mezzi presenti in azienda. "In generale, i dispositivi del primo si adattano a quelli del secondo, poiché le soluzioni nuove sono più flessibili rispetto a quelle vecchie" spiega Iuliano.
Il rimorchio vecchio monta un occhione girevole CUNA NC 438-06 (sigla della Commissione Tecnica di Unificazione dell'Autoveicolo), unico ammesso prima dell'arrivo della Mother Regulation. Dunque, il trattore deve avere il gancio fisso a perno CUNA NC 338-2. Inserendo il robusto perno del gancio nell'occhione, l'operatore realizza il collegamento.
Un abbinamento corretto richiede lo stesso tipo di impianto frenante su rimorchio e trattore: il sistema frenante meccanico può essere montato su rimorchi con peso fino a 5 tonnellate, quello a inerzia su rimorchi con con peso fino a 6 tonnellate. I sistemi idraulico monolinea e pneumatico su rimorchi con peso superiore.
Ma niente paura, in questo caso l'adattatore esiste: "Per legge, fino al 31 dicembre 2024 il trattore MR, con impianto monolinea pensato per i rimorchi vecchi, deve avere anche un impianto idraulico a doppia linea o uno pneumatico per l'unione con rimorchi più nuovi dotati di freni evoluti" sostiene Iuliano.
Anche nel caso di un convoglio formato da trattore pre MR e rimorchio MR, il dispositivo di aggancio del mezzo vecchio influenza la scelta sul nuovo. Rimane massima l'attenzione alla compatibilità degli impianti frenanti.
In caso di impianti frenanti diversi si ricorre ad adattatori utili al funzionamento delle due parti senza rischi per la sicurezza. "Per ora la Mother Regulation non prevede l'uso di un impianto frenante idraulico a due linee lato rimorchio abbinato ad uno a una linea lato trattore. È comunque facile confondersi.
"Se entrambi i sistemi fossero girevoli, l'eccessiva libertà di rotazione causerebbe una perdita di stabilità in curva" spiega Iuliano. Ad esempio, la combinazione di un gancio fisso con un occhione fisso è molto pericolosa.
"Se il rimorchio si ribaltasse, anche il trattore finirebbe ribaltato" spiega Iuliano. Dovendo abbinare trattore MR e rimorchio MR si apre un ventaglio di possibilità. Si possono usare dispositivi CUNA (con nome diverso, ISO 6489-5) oppure altri sistemi di aggancio.
Differenti per concezione costruttiva, i vari dispositivi offrono prestazioni paragonabili tra loro. "Solo il gancio fisso a sfera e la calotta sferica, molto usati in Germania, permettono un carico sull'occhione di 4 tonnellate, vale a dire mezza tonnellata o 1 tonnellata in più rispetto agli altri prodotti" sostiene Iuliano.
Alcuni ganci assicurano maggiori comfort e sicurezza grazie a un perno ad aggancio parzialmente o totalmente automatico abbinabile dal posto guida sfruttando semplici leveraggi meccanici. "Con cantieri MR è possibile superare i limiti di massa previsti dal Cds arrivando ad avere carichi di 10 tonnellate su ogni asse del rimorchio" spiega Iuliano.
In più, da dicembre 2020 un convoglio a tre, quattro, cinque o più assi può circolare su strada senza autorizzazione e senza pagamento dell'indennizzo, purché la sua massa complessiva non superi, rispettivamente, le 30, 40 e 44 tonnellate.
Sicurezza e Componentistica
La componentistica può oggi offrire numerosi dispositivi, dal ROPS fino ai sistemi ergonomici e ai sistemi di frenatura, per la sicurezza dell'operatore. Il trattore agricolo è un veicolo che, per il tipo di impiego e per le condizioni ambientali in cui opera, può risultare pericoloso essendo soggetto al ribaltamento e quindi allo schiacciamento dell’operatore.
I primi trattori infatti avevano ruote in ferro, sedili in ferro (a volte rigidi), ed erano davvero poco maneggevoli (non esisteva il servosterzo), ma si è arrivati in poco più di 100 anni a costruire macchine sulle quali è ormai possibile far si che l’operatore se ne stia comodamente seduto in un ambiente climatizzato, sul quale agiscono gli pneumatici, le sospensioni proprie del trattore, quelle della cabina, e quelle proprie del sedile per smorzare le vibrazioni derivanti dalla marcia su terreni spesso accidentati, e per chi non vuole nemmeno agire su un volante ormai universalmente dotato di servosterzo c’è anche la possibilità di acquistare macchine che grazie al GPS, in campo, sterzano da sole, ed effettuano le lavorazioni mantenendo una precisione nella sovrapposizione tra le varie passate effettuate in campo, ben superiore rispetto a quella che l’operatore più esperto può mantenere basandosi sui propri sensi.
Anche gli impianti frenanti sono decisivi nell’incremento della sicurezza attiva del trattore agricolo, ed hanno avuto nel tempo una evoluzione enorme. Si è infatti passati in pochi decenni da macchine molto lente, per le quali erano sufficienti dei freni a nastro presenti sul solo assale posteriore, a macchine che per ottenere l’omologazione a 30 km/h necessitavano in sostanza di installare nei semiassi posteriori dei potenti freni multidisco a bagno d’olio.
L’azionamento basico per i freni è di tipo essenzialmente meccanico, ed è ancora utilizzato sui trattori specialistici cingolati, omologati per i 15 km/h di velocità massima. Gli azionamenti idraulici sono i più vantaggiosi anche perché permettono anche di ripartire in modo semplice la forza frenante sugli assali (quando sull’assale anteriore sono presenti dei freni).
Oltre ai di freni di servizio, utilizzati durante la marcia, sui trattori vi è anche un freno di stazionamento (o di parcheggio) che si utilizza per la sosta in sicurezza del veicolo. Mentre i primi vengono comandati tramite un pedale, per quelli di stazionamento si utilizza di solito una leva manuale o un comando elettroidraulico (che sui trattori più evoluti si aziona automaticamente quando si arresta il motore).
In entrambi i casi è opportuno effettuare scrupolosi controlli periodici. Riguardo invece ai tubi flessibili, ad una accurata ispezione visiva va aggiunta un attento controllo delle deformazioni interne, che è però difficile da effettuare senza smontare le stesse, e che può comunque essere sostituito da una valutazione di mantenimento della funzionalità pregressa.
Nel caso si verifichino delle frenate irregolari, spesso ciò è dovuto agli elementi flessibili che possono col tempo occludersi in alcune posizioni di lavoro. I materiali d’attrito hanno avuto anch’essi una notevole evoluzione, dai materiali a base d’amianto - comunemente diffusi fino agli anni ’80 - si è infatti passati a componenti che dovevano assicurare le stesse prestazioni fisico-meccaniche con una tossicità per l’uomo inferiore.
Oggigiorno, dato che in alcuni paesi è già possibile omologare i trattori per velocità di 50, 60 e in alcuni casi 65 km/h, è stato necessario anche introdurre nell’ambito dei trattori agricoli dei sistemi frenanti simili a quelli dei camion, ovvero freni esterni raffreddati quindi dall’aria, ma generosamente dimensionati e talvolta provvisti anche di ABS.
Alcuni trattori sono oggi dotati anche del cosiddetto “freno motore”, un dispositivo presente da molto tempo sugli autocarri, e che permette di rallentare senza intervenire sui pedali dei freni di servizio. Si tratta di un dispositivo che permette di “strozzare” (parzializzare) il flusso dei gas di scarico agendo su di un apposito pedale (o dispositivo a mano) che comanda la chiusura di una valvola a farfalla che causa una diminuzione del regime del motore.
Agendo sul comando viene anche chiusa la mandata di combustibile. La necessità di trainare rimorchi ed attrezzature caratterizzati da masse sempre maggiori ha portato i costruttori a realizzare impianti di frenatura ausiliaria per il rimorchio sia di tipo pneumatico sia di tipo idraulico.
Gli impianti misti di tipo automatico-pneumatico sono prodotti generalmente da ditte specializzate e funzionano con pressioni massime nell’ordine dei 7-8 bar. Mentre in Italia è molto utilizzata la presa a innesto doppio combinato che utilizza una tubazione di alimentazione collegata all’innesto sinistro e quella di comando che è allocata in quello destro, all’estero sono invece diffusi gli impianti a due vie che prevedono un innesto colorato di giallo per fornire aria al distributore del rimorchio, e un innesto rosso che serve per caricare il serbatoio e alimentare i freni. Quando invece il rimorchio è dotato di un impianto a una sola via si utilizza l’innesto aggiuntivo colorato di nero.
Per i trattori sono anche disponibili impianti di frenatura dei rimorchi che sfruttano la pressione dell’olio del circuito idraulico di frenatura del trattore. Questi impianti prevedono un’apposita presa che fornisce olio a una pressione di circa 150 bar e assicura un’azione frenante proporzionale alla spinta esercitata dal conducente sui pedali dei freni.
E’ comunque il settore relativo all’elettronica di bordo, che ha fatto le sue prime timide apparizioni negli anni ’80, quello che ha mostrato negli ultimi anni l’evoluzione più marcata.
I motori V-Twin CXi sono progettati per operare in condizioni critiche grazie al sistema brevettato per la gestione dei detriti a cinque stadi e al filtro dell’aria ciclonico, che impedisce l'ingresso di sporco e prolunga la durata del motore.
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