Il trattore agricolo, per il tipo di impiego e le condizioni ambientali in cui opera, può essere pericoloso, soggetto al ribaltamento e allo schiacciamento dell’operatore. Anche gli impianti frenanti sono decisivi nell’incremento della sicurezza attiva del trattore agricolo, ed hanno avuto nel tempo una evoluzione enorme.
Evoluzione degli Impianti Frenanti
Si è 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 perché permettono di ripartire in modo semplice la forza frenante sugli assali (quando sull’assale anteriore sono presenti dei freni).
Tipologie di Freni
Oltre ai 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).
Manutenzione e Controlli Periodici
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.
Evoluzione dei Materiali d'Attrito
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.
Sistemi Frenanti Moderni
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.
Impianti di Frenatura Ausiliaria per Rimorchi
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.
Impianti di Frenatura Idraulica
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.
Agri-Power: Innovazione nei Freni Idraulici
La francese Agriest svela al grande pubblico del Sima 2017 un nuovo freno idraulico per rimorchi e operatrici trainate. L’inedito cilindro, denominato Agri-Power e insignito della prestigiosa nomination agli Innovation Awards del salone parigino, è in grado di combinare sia la funzione di freno dinamico azionato dall’apposito pedale che quella di freno di stazionamento. Il segreto della duplice funzione sta nella doppia camera idraulica interna al martinetto.
Funzionamento dell'Agri-Power
Premendo il pedale del freno del trattore, entrambe le camere del cilindro vanno in pressione provocando la compressione della molla. Rilasciando il pedale viene meno la pressione nella prima camera idraulica e l’Agri-Power entra in modalità di frenatura dinamica. Una valvola di non ritorno mantiene in pressione la seconda camera idraulica; il classico comando manuale del freno di stazionamento va ad agire proprio su tale valvola, aprendola e consentendo il passaggio della pressione idraulica dalla seconda camera verso la prima. La molla aiuta poi a mantenere meccanicamente il cilindro in modalità di freno di stazionamento.
L’Agri-Power è concepito per essere montato su qualsiasi tipo di attrezzatura dedicata al trasporto o la lavorazione del suolo, offrendo alle Case costruttrici un’intelligente soluzione per convertire o adeguare le proprie macchine alla frenatura idraulica. L’integrazione delle due funzioni in un unico elemento evita di dover installare complicati sistemi di tiranti e cavi di collegamento tipici del tradizionale freno di stazionamento.
Martinetto Idraulico: Principi di Funzionamento e Manutenzione
I martinetti sono dispositivi deputati alla generazione di una forza per la movimentazione o il sollevamento di componenti o strutture. I martinetti sono, in genere, classificati in relazione alla capacità massima di sollevamento, ad esempio, in ambito industriale, sono dimensionati per carichi fino ad alcune tonnellate. I martinetti possono inoltre essere suddivisi a seconda della tipologia di forza impiegata: meccanica, idraulica o pneumatica. I martinetti idraulici utilizzano fluidi in pressione per il sollevamento di carichi pesanti. Il principio di funzionamento di un martinetto idraulico si basa sulla Legge di Pascal.
Essa stabilisce che una variazione di pressione in un punto di un fluido incomprimibile chiuso comporta un’identica variazione di pressione in ogni punto. Ne deriva che la pressione in un cilindro idraulico agisce in modo uguale su tutte le superfici. Questa legge regola, fra il resto, anche l’azionamento del martinetto idraulico come anche il sistema frenante della maggior parte dei veicoli.
Sfruttando un semplice bilanciamento fra forza e area, lo stesso fluido alla pressione p può generare due spinte molto diverse ai capi del sistema idraulico. Come mostrato in figura, l’azionamento può avvenire ad esempio tramite una pompa a pistone (A). Il movimento verso il basso del pistone crea una variazione di pressione. Il fluido contenuto nel cilindro idraulico più grande (B) subisce la stessa variazione di pressione, applicandola al pistone di uscita (C). L’inconveniente di questo sistema è rappresentato dall’entità delle corse di azionamento e uscita; infatti, per ottenere una azione di sollevamento di una certa entità in uscita, è necessario che il pistone di ingresso (A) copra una corsa proporzionalmente maggiore.
Specifiche del Martinetto Idraulico
Diverse sono le specifiche del martinetto da tenere in considerazione per selezionare il modello più appropriato a seconda dell’applicazione:
- Spazio libero disponibile: occorre verificare che il martinetto idraulico passi al di sotto del carico.
- Azionamento automatico o manuale: i martinetti idraulici possono essere manuali o automatici. I primi si avvalgono dell’energia manuale, mentre i secondi utilizzano l’aria o l’energia elettrica come sistema di azionamento.
Anche un corretto utilizzo di un martinetto idraulico dipende dall’applicazione specifica. Inserire la leva manuale nell’alloggiamento collegato al pistone di azionamento e sollevare il carico all’altezza desiderata.
Sicurezza e Manutenzione
La sicurezza di attrezzature come i martinetti idraulici è fondamentale. Non superare il peso massimo di sollevamento, espresso in tonnellate. Un eventuale sovraccarico potrebbe infatti danneggiare le pareti del cilindro o causare perdite di fluido. Il serbatoio deve sempre contenere una quantità sufficiente di fluido. Una perdita nel cilindro durante il funzionamento può provocare situazioni di pericolo rilevante.
I martinetti idraulici sono dispositivi resistenti che tuttavia non sono indenni da fenomeni di danneggiamento legati, ad esempio, ad un prolungato utilizzo, a fattori ambientali o ad una manutenzione scorretta, cause che ne compromettono il corretto funzionamento. Una regolare manutenzione dei martinetti idraulici si rende quindi essenziale per risolvere e prevenire i potenziali problemi da usura o prolungato utilizzo.
Un martinetto idraulico non riesce a sollevare carichi pesanti quando il suo pistone non funziona correttamente. Ciò accade per molteplici ragioni come presenza di ruggine, scarsa o assente lubrificazione, sovraccarico o ridotti/elevati livelli di fluido nel serbatoio. Rimuovere la ruggine dalle zone interessate o sostituire le parti se necessario.
TAG: #Idraulica