Le esigenze di mobilità nell'agricoltura moderna sono sempre più pressanti, con carichi e velocità in costante aumento. L’aspirazione di tutti gli agricoltori è poter viaggiare sempre più velocemente e con carichi maggiori, perché notoriamente quelli di trasferimento sono considerati tempi persi, comunque non dedicati al mero lavoro di campo.
Tipologie di Impianti di Frenatura
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. 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.
La ADR di Uboldo (VA), attiva nella costruzione di assali, sospensioni, ruote, ecc. La nuova normativa europea per la circolazione delle macchine agricole aprirà di fatto nuovi orizzonti a questa soluzione che, seppur da tempo ben conosciuta, non era mai stata seriamente considerata in precedenza, a causa delle preclusioni che le normative attuali ancora impongono.
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.
Innovazioni Tecnologiche
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.
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.
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.
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.
Normativa Europea (Mother Regulation)
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
- i rimorchi compresi tra 1.5 e 3.5 tonnellate devono montare freni ad inerzia senza nessun impianto sul trattore.
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. 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.
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.
Compatibilità e Abbinamenti
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.
TAG: #Idraulici