Il Trattore Agricolo
Created by Stefano Trivellato
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LA STRUTTURA

Motore
Trasmissione
Servizi
4 Ruote motrici
Sterzo
Elettronica
Posto di guida
Pneumatici


La Trasmissione è quel complesso apparato che ha il compito di trasmettere il movimento prodotto dal motore alle ruote. I compiti principali dell'apparato di trasmissione:

  • Attivare o interrompere il movimento prodotto dal motore tramite la frizione
  • Permettere il cambiamento di direzione in avanti e in retromarcia, tramite l'inversore
  • Aumentare o diminuire la velocità e la coppia in funzione dello sforzo richiesto, con il cambio di marcia, gamma e schema
  • Distribuire equamente la potenza alle ruote motrici, grazie al differenziale
  • Rendere motrici le ruote anteriori, grazie ad un albero che prende il movimento dall'asse posteriore
  • Fornire il movimento alla o alle Prese di potenza

Vediamo ora alcuni organi fondamentali:

LA FRIZIONE: è organo importantissimo in quanto consente l'innesto e il disinnesto graduale e progressivo del motore con gli organi di trasmissione. In sostanza ci permette di fermarci e partire agevolando l'inserimento o il disinserimento delle marce.

E' costituita da un disco il quale appoggiandosi al volano e provocando attrito riceve il movimento da esso. Si dice che la frizione è innestata quando il pedale della frizione è sollevato.

Esistono vari tipi di Frizione, che si differenziano in base alle dimensioni, alla potenza e alla tipologia della trattrice su cui viene applicata. Possiamo infatti avere:

  • Frizione a secco
  • Frizione a bagno d'olio
  • Frizione monodisco
  • Frizione multidisco

IL CAMBIO: è un altro organo molto importante in quanto permette di variare il rapporto fra velocità e giri motore. Esso è costituito da un insieme di numerosi ingranaggi opportunamente relazionati fra di loro in modo da garantire al trattore adeguate velocità e di regolare lo sforzo del motore in ogni tipo di lavoro.

Il cambio meccanico: come dice il nome stesso questo è un tipo di cambio prettamente meccanico dove tutto avviene tramite azionamenti e collegamenti per l'appunto meccanici.

Un primo vantaggio molto rilevante è dovuto al basso assorbimento di potenza arrecato al motore, infatti il cambio meccanico assorbe al motore una potenza variabile dai 12 ai 16 CV, e quindi ben inferiore ad altre recenti tipologie di cambi.

Per consentire cambi di velocità rapidi, silenziosi e senza strappi anche in movimento, i trattori sono stati forniti di dispositivi detti Sincronizzatori, che agevolano i cambi di marcia rendendoli dolci e graduali.

Elenchiamo ora alcune delle tipologie di cambio, dalle più antiche alle più recenti:

  • Cambio 3 x 2: 6 marce avanti e 2 retromarce
  • Cambio 4 x 2: 8 marce avanti e 4 retromarce
  • Cambio 4 x 3: 12 marce avanti e 4 retromarce
  • Cambio 5 x 4: 20 marce avanti e 16 retromarce
  • Cambio 6 x 4: 24 marce avanti e 24 retromarce
  • Cambio 4 x 2 x 2: 16 marce avanti e 8 retromarce
  • Cambio 4 x 3 x 2: 24 marce avanti e 12 retromarce
  • Cambio 4 x 4 x 2: 32 marce avanti e 16 retromarce
  • Cambio 6 x 3 x 2: 36 marce avanti e 36 retromarce

Tutte queste tipologie possono essere incrementate con l'introduzione del superriduttore e dell'inversore di marcia che permettono rispettivamente di raddoppiare le marce disponibili e di avere in retromarcia lo stesso numero di marce presenti per l'avanzamento.

Il cambio marcia sotto carico
Consente di passare da una marcia all'altra senza disinnestare la frizione principale, evitando quindi di interrompere il flusso di potenza che parte dal motore, viene condotto dal sistema di trasmissione e infine va alle ruote.

Il funzionamento di questi sistemi avviene uttilizzando treni di ingranaggi che possono essere innestati sotto carico. Questi rimangono costantemente in presa fra di loro e vengono gestiti da più frizioni idrauliche che controllano la trasmissione di potenza, mentre i numerosi ingranaggi trasmettono la potenza.

Questo sistema di cambio è molto utile in quelle operazioni dove un interruzione della marcia vorrebbe dire:
  • Perdere tempo
  • Rischiare di non riuscire più a proseguire
  • Non eseguire correttamente la lavorazione che si sta eseguendo
  • Rischiare delle rotture
  • Ridurre la produttività della trattrice

Ne sono l'esempio lavorazioni come: l'aratura, lo scavo di fossi, lo spostamento e il livellamento della terra, il traino di rimorchi pesanti, o comunque altri tipi di operazioni gravose in particolare se su terreni con forti variazioni di pendenza o con variabilità della granulometria.

ALCUNI TIPI DI TRASMISSIONI MODERNE
Power Shift

Esistono varie tipologie di Power Shift, ma noi analizzeremo quello utilizzato da Fiatagri nelle serie 90 di alta potenza. Questo cambio ha un azionamento idraulico sotto carico che permette di variare il rapporto senza utilizzare la frizione. E' un cambio a 4 rapporti inseribili sotto carico in progressione a salire o a scendere, azionati da 4 "pacchetti" frizione multidisco a bagno d'olio.

Dynashift

Questo cambio, utilizzato da Massey Ferguson e Landini, fornisce un Powershift a 4 velocità per ogni una delle otto marce sincronizzate. In tal modo l'operatore può scegliere una marcia che consenta molta flessibilità di potenza, inoltre il Dynashift offre "rapporti ravvicinati".

PowerQuad

La trasmissione PowerQuad utilizzata da John Deere offre 20 marce avanti e 20 retromarce. Questo cambio propone cinque gamme con quattro marce PowerShift, risulta quindi molto dinamico e veloce anche grazie all'inversore idraulico.

AutoQuad

La trasmissione AutoQuad sempre utilizzata da John Deere esegue i cambi di marcia all'interno di cinque gamme senza dover mai toccare una leva. Tale sistema rileva la posizione dell'acceleratore e il regime del motore, segnalando automaticamente alla trasmissione di cambiar marcia solo se necessario.

Vario

Introdotto dal marchio Fendt, è composto da una componente idraulica ed una meccanica. Una leva Joystick permette all'operatore di variare semplicemente il rapporto di trasmissione. Con il pollice si può scegliere il grado di sensibilità per la variazione del rapporto, spingendo poi il joystick in avanti la trattrice accelera finchè non si rilascia la leva che torna alla posizione iniziale. Se durante la marcia in avanti si tira la leva joystick indietro il trattore rallenta fino a fermarsi. Lo stesso effetto avviene in retromarcia che si attiva tirando il joystick, che funge da inversore, verso sinistra.

IL CONVERTITORE DI COPPIA
Viene installato in aggiunta o in sostituzione alla frizione, ed è costituito sostanzialmente da 3 elementi:

  • Girante motrice (collegata al volano motore)
  • Girante condotta o turbina (collegata all'albero primario del cambio)
  • Distributore (orienta i fluidi sulle pale della turbina, in modo da esercitare su di essa un elevata coppia)
Il convertitore di coppia offre dei vantaggi ovvero:
  • Partenza morbida con marce basse e alte
  • Riduzione dell'usura degli organi di trasmissione
  • Semplificazione di guida per l'operatore

IL DIFFERENZIALE
E' un organo che permette di trasmettere automaticamente ai due semiassi delle ruote, diverse velocità in relazione alla traettoria. Il differenziale entra in gioco quando un veicolo precorre una curva, oppure percorre un tratto di strada dissestata o comunque quando le due ruote motrici fanno un numero diverso di giri.

Il differenziale trasferisce quindi i giri da una ruota all'altra, ad esempio se un veicolo percorre una curva a destra sicuramente la ruota di sinistra farà più giri di quella destra che fa (ipoteticamente) da perno.

Il differenziale è costituito da 3 elementi principali:
  • I "Planetari": due ingranaggi paralleli alle ruote
  • I "Satelliti": due o quattro ingranaggi incastrati fra i due planetari
  • Una scatola che contiene il tutto detta "scatola porta treno"

Quando si percorre un rettilineo i due "Planetari" fanno lo stesso numero di giri tra di loro e quindi trasferiscono una rotazione uguale alle ruote motrici, in tal caso i "Satelliti" sono fermi sul loro asse e ruotano insieme alla scatola del differenziale trasferendo il movimento ai "Planetari".

Quando invece si percorre una curva, i due "Satelliti" ruotano assieme alla scatola del differenziale, ma ruotano anche sul loro asse con un numero diverso di giri, trasferendo quindi un numero di giri diverso ai planetari.

In alcune condizioni il funzionamento del differenziale può risultare controproducente in particolar modo nel campo agricolo. Può infatti accadere che una ruota perda aderenza e giri a vuoto trasmettendo il movimento al suo corrispondente planetario, mentre l'altro planetario troverà una resistenza tanto elevata da mettere in funzione il satellite che ripartirà tutta la velocità sulla ruota senza aderenza, risultato: una ruota gira a vuoto e l'altra è ferma, di conseguenza il trattore rimane bloccato.

Il Bloccaggio del Differenziale
Risulta quindi evidente l'utilità del "bloccaggio" che va ad inibire il funzionamento del differenziale obbligando le 2 ruote motrici se a semplice trazione o le 4 ruote motrice se adoppia trazione, a girare alla stessa velocità aumentando notevolmente l'aderenza delle ruote sul terreno e la forza di trazione del trattore.

Il "bloccaggio del differenziale" che può variare a seconda della marca, del modello, della tipologia di trattore può essere di tipo meccanico, idraulico o elettroidraulico. In ogni caso l'attivazione del bloccaggio avviene premendo un pedalino solitamente posto sotto il sedile per la maggioranza dei trattori, oppure tramite pulsante per le trattrici moderne.

La disattivazione del bloccaggio può avvenire sostanzialmente in 3 modi variabili in base alla trattrice:

  • Premendo dolcemente i pedali dei freni
  • Alzando il sollevamento oltre una certa altezza
  • Girando il volante oltre una certa gradazione

IMPIANTI DI FRENATURA
A differenza di qualche anno fa quando l'impianto frenante aveva una priorità secondaria, ora ha acquisito un elevata importanza nella progettazione del trattore. Infatti gli utilizzi del trattore su strada si sono notevolmente incrementati negli ultimi 10-15 anni, implicando un aumento della sicurezza sotto tutti i punti di vista, ma in particolar modo per la frenatura. Basti pensare che i trattori prodotti attorno agli anni '80 raggiungevano velocità massime di 30 Km/h, mentre le moderne trattrici arrivano tranquillamente ai 50 km/h.

I freni a tamburo o a nastro sono stati abbandonati e sostituiti con sistemi di frenatura multidisco a bagno d'olio, che assicurano una frenata più efficace e sicura. Inoltre con l'aumento dei trattori a quattro ruote motrici la frenatura è diventata integrale assicurando spazi di frenatura inferiori e maggior aderenza del trattore durante la frenata.

Addirittura in alcune moderne trattrici in fase di frenatura viene inserita in modo automatico la trazione anteriore al fine di incrementare l'azione frenante del trattore, soprattutto se durante il traino di rimorchi pesanti. E' proprio in funzione di quest'ultimo esempio considerato che le case costruttrici hanno iniziato a distribuire trattrici con già installato l'impianto di frenatura per i rimorchi, il che consente di avere una frenata efficace anche trainando carichi pesanti.

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