L'estrema versatilità del trattore agricolo si esprime non solo nelle varie possibilità di trasmissione della potenza alle macchine operatrici, ma anche nelle diverse modalità con cui si effettua il loro collegamento. Infatti, oltre al classico traino, reso possibile da un gancio che si accoppia ad un occhione solidale ad un timone, e al fissaggio rigido con piastre, staffe e bulloni, le attrezzature possono essere abbinate alla motrice mediante un attacco a 3 punti, gestito dal sollevatore idraulico. Sia posteriore che anteriore, è l’elemento fondamentale per realizzare l’accoppiamento portato tra il trattore e l’operatrice.
L'Attacco a 3 Punti: Un Dettaglio Fondamentale
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.
I bracci inferiori sono massicce barre in acciaio a sezione rettangolare, incernierate ad un’estremità alla struttura del trattore per permetterne una conveniente rotazione entro l’arco operativo previsto, mentre il terzo punto è un robusto tirante anch’esso incernierato al corpo trattore, costituito da due viti a filettatura opposta (una destra e una sinistra) con occhiello ad una delle estremità, che si avvitano all’estremità opposta in un manicotto centrale femmina.
Le estremità dei bracci inferiori e del terzo punto definiscono quindi il cosiddetto “triangolo di attacco”, che logicamente deve coincidere (a meno di una determinata tolleranza) con i perni dell’analogo telaio triangolare di collegamento della macchina operatrice.
Per i trattori agricoli sono state stabilite 4 categorie, definite con i numeri 1, 2, 3 e 4, di dimensioni progressivamente crescenti. Di particolare interesse per i modelli dedicati alle coltivazioni specializzate (frutteti, vigneti, giardinaggio, manutenzione del verde, ecc.) è poi la sottocategoria 1N, che è tipica dei trattori cosiddetti “a carreggiata stretta”.
Normalmente, i perni del triangolo di attacco dell’attrezzatura si infilano in rotule alloggiate nella parte terminale dei bracci inferiori e del terzo punto. Le rotule possono ruotare entro angoli limitati, in modo da favorire l’accoppiamento con i perni. In alternativa, le rotule possono essere abbinate a robusti ganci in acciaio stampato ad alta resistenza (per assorbire forze di trazione, di compressione e laterali elevate) dotati di cricchetto comandabile a distanza per mezzo di cavi, gestiti dal conducente seduto al posto di guida.
Innovazioni e Tecnologie Avanzate
Pur essendo gestito idraulicamente dal sollevatore, l’attacco a 3 punti tradizionale è un dispositivo esclusivamente meccanico, dove l’escursione delle varie regolazioni è effettuata tramite robuste barre maschio e manicotti femmina, entrambi filettati.
Walterscheid ha messo a punto di recente un terzo punto idraulico con ammortizzatore integrato, in grado di migliorare la gestione dell’attrezzo nell’accoppiamento portato e di rendere più sicura (e confortevole) la conduzione del trattore, perché grazie all’accumulatore ad azoto i picchi istantanei di carico trasmessi dall’operatrice al trattore vengono efficacemente ridotti, specie nelle lavorazioni di campo e nei trasferimenti su superfici sconnesse. È installata una valvola di non ritorno (protetta dalla sporcizia mediante un grano a vite) che, oltre a permettere la ricarica dell’azoto, può servire anche per regolare la pressione di lavoro, e quindi la rigidezza dell’ammortizzatore.
Questo terzo punto dispone anche della funzionalità flottante, per cui in pratica il telaio triangolare di attacco dell’attrezzo agisce passivamente alla stregua di un gancio di traino, e il terzo punto si allunga e si accorcia seguendo fedelmente le variazioni relative di assetto tra il trattore e l’operatrice, quando si trovano a lavorare su terreni accidentati.
Le oscillazioni laterali dell’attrezzo collegato all’attacco a 3 punti del trattore devono essere attentamente controllate, per evitare pericolose collisioni e strisciamenti tra i bracci inferiori e gli adiacenti fianchi interni degli pneumatici. La versione idraulica dello stabilizzatore assicura una transizione attiva tra le posizioni flottante e rigida, indipendentemente dalla lunghezza del braccio di sollevamento o dalla quota da terra dell’attrezzatura. È anche possibile impostare un limitatore di corsa quando è necessario passare dalla Cat.
Funzionamento del 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. La pompa eroga un flusso di olio con una pressione fino a 180-200 bar nel circuito. Se la pompa a ingranaggi fornisce una portata fissa, quella a pistoni a cilindrata variabile - più complessa e in genere installata sulle alte potenze - offre una portata regolabile in funzione delle esigenze del sistema.
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.
Modalità di Funzionamento
La prima modalità permette il mantenimento delle attrezzature in una posizione fissa rispetto alla superficie del terreno - come nel caso di spandiconcime, barre irroratrici, falciatrici a dischi - o a una determinata profondità nel suolo (attrezzi per la lavorazione). Diversamente, con lo Sforzo controllato è possibile mantenere costante il tiro richiesto al trattore cambiando in automatico la profondità operativa degli attrezzi al variare delle condizioni del terreno. Infine, la modalità Flottante evita l'intervento del sollevatore durante il lavoro e consente alle attrezzature con ruote o slitte (trinciatrici, coltivatori, alcuni erpici a denti, sarchiatrici, rincalzatrici, alcune falciatrici) di appoggiarsi liberamente sul terreno, seguendone il profilo.
Controllo Meccanico ed Elettronico
Se inizialmente i sollevatori erano controllabili solo per via meccanica, ora i modelli più recenti ed evoluti possono essere gestiti tramite elettronica. Il conducente controlla un sollevatore meccanico con una leva di posizione e una dello sforzo. In modalità Sforzo controllato, si usa la leva dello sforzo per impostare l'ampiezza dell'intervallo in cui il tiro deve rimanere costante. Se l'ampiezza stabilita è elevata, il controllo dello sforzo manterrà costante il tiro del trattore per ampie variazioni della profondità.
Un sollevatore elettronico è gestibile con interruttori e potenziometri, raggruppati sul bracciolo a lato del posto guida, e dotato di sensori - detti estensimetri - per il controllo dello sforzo. Il principio di funzionamento dell’estensimetro si basa sulla variazione del suo valore resistivo degli estensimetri per effetto della sollecitazione meccanica. Per amplificare convenientemente questa minima variazione, l’estensimetro è composto da una pista che si sviluppa con un elevato numero di spire su una superficie molto ridotta.
Il sistema EDC (sollevatore elettronico) può essere collegato, in optional, ai differenziali, inserendoli e disinseredoli automaticamente all’abbassamento e al sollevamento del sollevatore.
Sollevatore Anteriore
Il sollevatore anteriore permette il lavoro con attrezzi frontali che - combinati con quelli posteriori - assicurano maggiore produttività oraria, minori costi di gestione e ridotto calpestio del terreno.
Non è previsto lo Sforzo controllato, ma la Serie S offre il controllo automatico della posizione degli implement tra 2 punti di minimo e di massimo. New Holland propone sollevatori anteriori a singolo effetto, meccanici o elettronici, perfettamente integrati nel trattore in modo da limitare lo sporgere di tubazioni, connessioni elettriche, accumulatori e rendere l'installazione funzionale durante il lavoro, oltre che gradevole alla vista.
Anche i sollevatori anteriori Kubota sono semplici da gestire. BCS dedica grande attenzione alla progettazione dei sollevatori anteriori per gli isodiametrici con motore a sbalzo, poiché questi devono integrarsi bene sui mezzi senza penalizzare la lunghezza complessiva, lo sbalzo anteriore e l'angolo d'attacco.
In generale, è consigliabile scegliere un sollevatore anteriore montato di fabbrica per la precisione nell'assemblaggio da parte di personale qualificato.
Sollevatori Specializzati per Vigneto e Frutteto
I sollevatori dei trattori da vigneto e frutteto si distinguono da quelli da campo aperto per il comando generalmente meccanico, la capacità di sollevamento inferiore e la maggiore compattezza. L'esigenza di maggiore compattezza si riflette nel montaggio di un attacco a 3 punti di categoria più bassa: 1 o 2 per trattori fino a 100 cavalli.
Esempi di Implementazione sui Diversi Marchi
In alcuni casi i costruttori optano per la produzione interna di sollevatori, concentrando gli sforzi di sviluppo sul miglioramento della gestione e sull'aumento della capacità di sollevamento.
- New Holland: "New Holland monta sui propri trattori solo sollevatori posteriori progettati e costruiti da CNH Industrial, con bracci, tiranti e terzi punti prodotti da CBM, Aries e Walterscheid. I nostri sollevatori posteriori sono a singolo effetto, meccanici sulle serie dalla Boomer alla T5 S o Powershuttle ed elettronici su quelle dalla T5 ElectroCommand alla T8. Entrambi i comandi sono disponibili sui T4 F/N/V e T4 LP cabinati, nonché sui T5 Utility."
- Kubota: "I nostri sollevatori hanno tutti cilindri a singolo effetto e 4 modalità d'uso. Il comando elettronico è di serie sui trattori M6001 Utility, M6002 e M7003, in opzione sugli specializzati M5002 Narrow con cabina e M5002 da campo aperto con cabina." Sugli specializzati Kubota M5002 Narrow troviamo attacchi di categoria 2, che però sono presenti anche sugli altri modelli della gamma.
- BCS: La scelta di BCS è di progettare e assemblare internamente tutti i sollevatori (del tipo a singolo effetto), integrando componenti di CBM, Ama e Lo Snodo. "I nostri clienti possono scegliere sollevatori a comando meccanico o elettronico governati da joystick e modelli che funzionano a sforzo e posizione controllata o in modalità flottante" Tutti i trattori BCS presentano sollevatori posteriori standard di categoria 1, a cui si aggiungono quelli di categoria 2 sui modelli dallo Spirit 70 al Volcan Sky Jump K90.
- Massey Ferguson: I nostri modelli posteriori, tutti dotati di cilindri a singolo effetto e funzionanti nelle 4 modalità previste, sono a comando elettronico sulle serie M, S e sugli MF3 in versione Efficient. Non a caso, gli speciali MF 3 possiedono attacchi di categoria 2, mentre gli MF 5S, 6S, 7S e 8S vantano attacchi di categoria 3.
Caratteristiche Aggiuntive e Personalizzazioni
Sono optional anche il sollevatore anteriore di II cat. (capacità di sollevamento 1.360kg alle rotule) con PTO a 100 giri, ordinabili a prescindere dall’adozione del ponte anteriore SuperSteer o normale.
La potenza idraulica minima garantita è di 48,6 L/min, inoltre per il circuito dello sterzo funziona una pompa indipendente dedicata da 28L/min: optional è la pompa MegaFlow da 68,3 L/min.
Ventralmente invece possiamo aggiungere fino a 2 distributori: ogni utenza idraulica può funzionare in posizione di sollevamento/abbassamento, neutra e flottante a richiesta, ed è inoltre possibile modificare il funzionamento da semplice a doppio effetto mediante l’azione su una vite di registro posta sul gruppo distributori. In ogni caso la potenza idraulica si rivela sufficiente a soddisfare la richiesta della totalità degli attrezzi accoppiabili a questo mezzo ed è pertanto sufficiente: buona anche l’idea di posizionare due leve di comando proprio accanto alla leva acceleratore e a quella del lift-o-matic in maniera da avere sempre due utenze sotto mano in qualsiasi momento.
Ben gestibili i movimenti anche di fino durante le regolazioni idrauliche anche quando si è costretti a utilizzare i due distributori che prevedono la posizione flottante: lo scatto che compie la leva per dare inizio a questa funzione avviene quasi alla fine della corsa.
Lift-O-Matic
L’apparato sollevatore, dotato dell’ormai famosissimo lift-o-matic, ha una capacità di sollevamento dichiarata di 2.900 kg alle rotule, più che sufficiente per qualsiasi attrezzatura a cui possa essere accoppiato il trattore in discussione. Nel trasporto stradale di attrezzi fino a 10 q. li non eccessivamente lunghi (es.
Da segnalare una certa scattosità sia nella fase di alzata che nella fase di discesa azionando la leva di posizione controllata del sollevatore se usato con attrezzi pesanti: ciò in realtà è un problema poco sentito in quanto l’utilizzo delle leve sollevatore è relegato alle sole manovre di aggancio e impostazioni di inizio lavoro lasciando poi il resto del compito al lift-o-matic che svolge sempre egregiamente il suo compito.
L’uso del lift-o-matic, al contrario di alcune sue versioni precedenti, qui prevede anche il limitatore, meccanico e non da interno cabina purtroppo, dell’alzata massima e permette quindi anche l’utilizzo di attrezzature azionate dalla PTO facendo la regolazione in maniera da far lavorare il cardano con angolazioni troppo accentuate: è presente anche un regolatore della velocità di discesa raggiungibile dalla parte posteriore del trattore.
Come di consuetudine per i mezzi con sollevatore meccanico, è replicata la leva di posizione sollevatore sulla parte posteriore destra per agevolare le operazioni di aggancio attrezzi: nelle versioni con sollevatore elettronico sono replicati i comandi di alzata/discesa su entrambi i lati del mezzo tramite due pulsanti. Quest’ultimo accessorio in realtà è poco diffuso sui mezzi di questa categoria (ad eccezione di Same), e comunque dispone di due piccole plance dedicate in cui si possono regolare tramite potenziometri ed in maniera molto intuitiva il limite di alzata e quello di discesa, la velocità di discesa e la sensibilità posizione/sforzo: separatamente il pomello per alzata/discesa controllata e il pulsante di alza/abbassa rapido che svolge praticamente la stessa funzione del lift-o-matic.
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