Le prese di forza (PTO, Power Take-Off) dei trattori sono componenti cruciali che consentono di trasferire la potenza meccanica dal motore del trattore ad attrezzature agricole e industriali. Questo articolo esplora in dettaglio il funzionamento, i tipi e le applicazioni di questi sistemi.
Cos'è la Presa di Forza (PTO)?
La presa di forza è, in sostanza, un albero rotante che sporge dal trattore e che può essere collegato ad un'ampia gamma di attrezzature agricole, come falciatrici, trinciatrici, spandiconcime, pompe idrauliche e molto altro. La PTO trasmette la potenza rotazionale del motore del trattore a queste attrezzature, permettendo loro di funzionare.
Senza la PTO, molte delle operazioni agricole moderne sarebbero impossibili o richiederebbero soluzioni molto più complesse e meno efficienti.
Tipi di Presa di Forza (PTO) e Loro Velocità
Esistono diversi tipi di prese di forza, ognuna con caratteristiche specifiche che la rendono adatta a determinate applicazioni. La scelta del tipo corretto è fondamentale per garantire la compatibilità con le attrezzature e per ottimizzare le prestazioni.
- PTO Standard (Indipendente): È azionata direttamente dal motore del trattore e può essere innestata o disinnestata indipendentemente dalla trasmissione. Questo significa che l'attrezzatura collegata alla PTO può continuare a funzionare anche quando il trattore è fermo.
- PTO Sincronizzata: È collegata alla trasmissione del trattore e la sua velocità di rotazione è direttamente proporzionale alla velocità di avanzamento del trattore. Questo tipo di PTO è ideale per operazioni in cui è necessario un rapporto preciso tra la velocità del trattore e la velocità dell'attrezzatura, come la semina o la lavorazione del terreno.
- PTO a 540 giri/min: Questo è il tipo più comune di PTO utilizzato sui trattori agricoli.
- PTO a 1.000 giri/min: Questa PTO ruota a una velocità di 1.000 giri/min ed è più comune nei trattori di dimensioni maggiori o ad alte prestazioni.
- PTO Anteriore: È situata nella parte anteriore del trattore e viene utilizzata per azionare attrezzature frontali, come falciatrici frontali o spazzaneve.
Il movimento rotatorio dell’albero della presa di forza viene quindi trasmesso all’attrezzatura collegata tramite un albero di trasmissione, una cinghia o un’altra forma di trasmissione.
Materiali dei Dischi Frizione nelle PTO
Nelle frizioni delle PTO sono usati dischi di frizione rivestiti con materiali che offrono buone caratteristiche di attrito e resistenza all’usura.
- Rivestimento sinterizzato: Questo è uno dei materiali più utilizzati per i dischi delle PTO. Il rivestimento sinterizzato è costituito da particelle metalliche sinterizzate che creano una superficie dura e resistente all’usura. Questo permette al disco frizione di mantenere le sue prestazioni anche in condizioni di utilizzo intensivo e prolungato nel tempo.
La scelta del materiale dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione, dalla potenza del trattore e dall’uso previsto dell’attrezzatura.
Azionamento Idraulico come Alternativa
Recentemente, alcuni costruttori di attrezzature hanno proposto spandiconcime e seminatrici azionati dai distributori idraulici del trattore invece che dalla presa di potenza. Questa soluzione consente all’operatore una maggiore libertà nel fissare il regime motore durante una lavorazione e quindi di poter far operare il motore a un regime inferiore di quello della massima coppia se le condizioni operative lo consentono.
I nuovi trattori, invece, hanno pompe e scambiatori che sono capaci di gestire potenze idrauliche considerevoli. A titolo d’esempio, in un moderno trattore da 140 CV i distributori erogano una portata d’olio di 90 l/min e una potenza idraulica di quasi 45 CV.
Tuttavia, maggiore è la portata massima erogabile dal circuito idraulico, minore è il regime motore necessario per erogare la portata richiesta dall’attrezzatura e quindi maggiore è il risparmio di carburante ottenibile dall’azionamento idraulico rispetto a quello meccanico.
È risaputo che una trasmissione idraulica è meno efficiente di una meccanica; infatti, il 95% della potenza al motore è disponibile alla presa di potenza, mentre non più dell’85% è disponibile ai distributori idraulici. Tuttavia, l’ottimizzazione del punto di funzionamento del motore può controbilanciare le maggiori perdite dell’azionamento idraulico.
Infine, l’assenza dell’albero cardanico lascia all’operatore maggiore libertà nelle manovre, come compiere sterzate strette col trattore o sollevare l’attrezzatura con l’albero cardanico in rotazione senza doversi curare che questo possa danneggiarsi. Per i motivi illustrati in questo articolo, si stanno proponendo da tempo soluzioni che consentono di non usare l’albero cardanico per l’azionamento di attrezzature.
Il Sollevatore Idraulico
Nell'arco della loro vita, le trattrici lavorano con attrezzature trainate, portate o semi-portate. Il sollevatore è indispensabile per gestire le attrezzature portate e semi-portate poiché, usando l'energia accumulata sotto forma di pressione dall'olio e generata da una pompa idraulica, permette il loro sollevamento durante le svolte a bordo campo e nel passaggio al trasporto su strada.
Nella pratica, il sollevatore idraulico si occupa di trasmettere lo sforzo di trazione all'implement, alzarlo o abbassarlo per mantenere una determinata posizione e regolare gli sforzi trasmessi da esso al trattore.
Realizzato in acciaio, ogni cilindro idraulico ospita un pistone che scorre grazie al flusso d'olio in pressione e agisce su una leva calettata sull'albero per il comando dei bracci del sollevatore. L'attacco a 3 punti comprende due bracci inferiori, un terzo punto (regolabile in inclinazione e lunghezza), tiranti meccanici e catene registrabili per la riduzione dell'oscillazione laterale. Solo un attacco a 3 punti con geometria ben definita consente un corretto accoppiamento degli attrezzi.
Frenatura Idraulica
La francese Agriest ha presentato un nuovo freno idraulico per rimorchi e operatrici trainate. L’inedito cilindro, denominato Agri-Power, 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. Premendo il pedale del freno del trattore, entrambe le camere del cilindro vanno in pressione provocando la compressione della molla.
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.
Come Scegliere la Pompa Idraulica Giusta
Scegliere la pompa idraulica giusta per la tua presa di forza è fondamentale per garantire la massima efficienza e potenza del tuo lavoro. Assicurati di scegliere un prodotto di alta qualità e di affidarti a un’azienda specializzata nel settore.
Considerazioni Chiave per l'Acquisto
L'acquisto di una presa di forza idraulica per trattore richiede un'attenta valutazione di diversi fattori per garantire la compatibilità, l'efficienza e la sicurezza.
- Compatibilità con il Trattore: Verificare la compatibilità della PTO con il modello di trattore.
- Compatibilità con le Attrezzature: Verificare la compatibilità della PTO con le attrezzature che si intende utilizzare.
- Potenza Richiesta: Assicurarsi che la PTO sia in grado di fornire la potenza necessaria per azionare l'attrezzatura in modo efficiente.
- Qualità e Durata: Optare per PTO realizzate con materiali di alta qualità e progettate per resistere alle sollecitazioni dell'uso agricolo.
- Sicurezza: Assicurarsi che la PTO sia dotata di protezioni adeguate per prevenire infortuni.
- Costo: Trovare un equilibrio tra costo e qualità.
- Installazione e Manutenzione: Seguire le istruzioni del produttore per la manutenzione della PTO.
Problemi Comuni e Soluzioni
Come qualsiasi componente meccanico, la PTO può essere soggetta a problemi. Ecco alcuni problemi comuni e le possibili soluzioni:
- La PTO non si innesta: Verificare il livello dell'olio idraulico, il collegamento della leva di innesto e la presenza di eventuali ostruzioni.
- La PTO si disinnesta improvvisamente: Verificare la presenza di usura nei cuscinetti, la corretta tensione della cinghia (se presente) e la pressione dell'olio idraulico.
- La PTO vibra eccessivamente: Verificare l'allineamento dell'albero cardanico, la presenza di usura nelle giunzioni e l'equilibrio dell'attrezzatura.
- Rumori anomali provenienti dalla PTO: Verificare la presenza di usura negli ingranaggi, la lubrificazione insufficiente e la presenza di corpi estranei.
Consigli per la Manutenzione
Una corretta manutenzione è fondamentale per prolungare la durata della PTO e per garantire un funzionamento affidabile. Ecco alcuni consigli per la manutenzione:
- Lubrificare regolarmente la PTO e l'albero cardanico secondo le istruzioni del produttore.
- Verificare regolarmente la presenza di usura nei cuscinetti, nelle guarnizioni e negli ingranaggi.
- Sostituire le parti usurate o danneggiate tempestivamente.
- Pulire regolarmente la PTO per rimuovere sporco e detriti.
- Conservare la PTO in un luogo asciutto e protetto quando non è in uso.
Elettrificazione della Trasmissione di Potenza
Negli ultimi anni, grazie ai livelli di affidabilità ed efficienza raggiunti dagli attuali azionamenti elettronici, è iniziato un progressivo ed inarrestabile processo di elettrificazione della trasmissione di potenza.
In una attrezzatura elettrificata i carichi sono direttamente accoppiati a motori elettrici alimentati da un generatore collegato al motore diesel.
Inoltre, la velocità dell’attrezzatura può essere facilmente legata a informazioni relative alla posizione dell’attrezzatura sul campo o provenienti da sensori che rilevano lo stato del terreno o delle piante.
Gli azionamenti introdotti per il controllo dei motori sono anche una fonte di dati sul funzionamento della macchina.
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