Le esigenze di mobilità dell’agricoltura moderna sono sempre più pressanti, con carichi e velocità in gioco continuamente crescenti. 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.
Tipologie di Impianti Frenanti 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. L’impianto meccanico di frenatura equipaggia tipicamente i rimorchi agricoli di minore portata.
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. 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 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.
Impianti Frenanti Idraulici
Per i trattori, invece, la situazione si inverte (a volte anche in modo drastico) per cui è necessario un intervento di frenatura attiva (come quella idraulica o pneumatica). 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.
Soluzioni Miste
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.
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.
Evoluzione degli Impianti Frenanti nei Trattori Agricoli
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).
Nel caso si verifichino delle frenate irregolari, spesso ciò è dovuto agli elementi flessibili che possono col tempo occludersi in alcune posizioni di lavoro. 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.
Impianti Misti Pneumatici
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.
Nuova Normativa Europea RVBR (EU 2015/68)
Il nuovo regolamento RVBR (EU 2015/68) in merito alla frenatura delle macchine agricole nel territorio europeo ha introdotto l’obbligo, per le nuove macchine, di essere equipaggiate con impianti frenanti a doppia linea.
Sistemi di Frenatura SAFIM
SAFIM offre diverse soluzioni per la frenatura dei rimorchi agricoli, conformi alla normativa RVBR:
- AS (Accumulator System): L’olio in pressione all’interno di un accumulatore viene utilizzato per la frenatura automatica in condizioni di emergenza. Il beneficio di questo sistema è rappresentato dalla compattezza degli attuatori dei freni, i quali possono essere posizionati su rimorchi provvisti di uno spazio limitato.
- ECS (Equal Chamber System): Gli attuatori dei freni sono cilindri combinati, composti da due sezioni, una per la funzione del freno di servizio e l’altra per le funzioni del freno automatico e del freno di stazionamento. La seconda sezione contiene le molle compresse che provvedono a fornire la forza necessaria per adempiere alle nuove normative in merito alle eventuali situazioni di frenatura di emergenza e di stazionamento.
- CTS (Cylinder & Tank System): Analogamente al sistema ECS, anche nella soluzione CTS troviamo i cilindri combinati. La differenza più grande dal sistema ECS è che in caso il freno di emergenza venga attivato (quando si disconnette il rimorchio dalla trattrice), l’olio utilizzato per il rilascio delle molle viene scaricato in un serbatoio separato. Questo sistema è molto semplice da installare e costituisce una soluzione decisamente economica.
I sistemi ECS e CTS possiedono una sicurezza intrinseca data dal fatto che utilizzano una fonte di energia puramente meccanica (ossia le molle compresse all’interno di una delle due sezioni dei cilindri combinati) per attivare la frenatura automatica di emergenza.
Nel caso si accendesse la spia di segnalazione di bassa pressione dell’accumulatore durante il viaggio (eventualità possibile nel caso in cui il movimento del veicolo fosse iniziato con una pressione nell’accumulatore vicina al valore minimo di sicurezza) l’impianto frenante non applicherà in automatico la frenatura di emergenza, in quanto non ammesso dal regolamento. Il conducente, al contempo, sarebbe correttamente avvisato della necessità di provvedere, alla prima occasione, alla ricarica degli accumulatori, attraverso l’azionamento dei freni.
Tutti i sistemi sono poi dotati di pompa a mano e selettore manuale/automatico per rilasciare temporaneamente il freno automatico, nel caso che un trattore adatto non sia disponibile. Qualora il rimorchio debba, invece, essere trainato da un trattore con sistema di frenatura mono linea, Safim può offrire un giunto adattatore intermedio che permette il collegamento idraulico.
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