Appunti di Meccanica e meccanizzazione agricola

FRENO:

 DI PRONY: permette di determinare la coppia motrice sviluppabile dal motore incorrispondenza di ogni regime di rotazione del motore. I punti calcolati permettoo ditracciare le curve della coppia e della potenza, si può aggungere anche il cosumospecifico (cosumo orario per ogni unità di potenza meccanica sviluppata).

 MOBILE IDRAULICO: le prove vengono effettuate con dei freni appositi collegatialla presa di potenza, bisogna considerare il rendimento della pdp che è del 90-95%.

 FISSO ELETTROMAGNETICO: si conducono con la pompa del gasolio allamassima mandata.

CURVE CARATTERISTICHE: si riferiscono al comportamento del motore quando esso èassoggettato al carico massimo. Richiedendo al motore un carico inferiore, si otterrebberocurve di coppia e potenza di analoga forma ma più basse rispeto alle curve caratteristiche.La curva del consumo specifico risulta più alta, in quanto il cosumo necessario per ilfunzionamento a vuoto del motore

obbliga il motore a riaspirare una frazione dei propri gas di scarico in modo da diminuire la quantità di aria fresca presente nel cilindro. Facendo così diminuisce la percentuale di ossigeno rispetto a quella dei gas inerti che assorbono calore per aumentare la temperatura. Le temperature più basse sono responsabili della formazione dei composti azotati, allungano la combustione, diminuisce il rendimento, aumenta la produzione di particolato (per limitare l'antiparticolato vengono inseriti filtri secondari).

SISTEMI SCR: i gas di scarico passano in un miscelatore che ne aumenta la turbolenza nebulizzando anche al loro interno una piccola quantità di urea. Il sistema consente l'abbattimento solo dei composti azotati presenti nei gas di scarico. Tutto il processo è accelerato da un catalizzatore.

5. RAPPORTO DI TRASMISSIONE ⋅ωm]. L'elemento conduttore impartisce il moto mediante una coppia motrice [Pm = Mm Una parte verrà trasmessa,

A un elemento condotto che presenta una coppia resistente [Pu = Mu⋅ωu] e un’altra andrà persa. Pmotrice =Pu + Ppersa⋅ωm ⋅ωu

Con Pp=0 si ha Pm=Pu e possiamo scrivere Mm = Mu

Coppia e velocità sono inversamente proporzionali.

RAPPORTO DI TRASMISSIONE è il rapporto tra il numero di giri della ruota e della ruotaτconduttrice. si calcola facendo il rapporto tra il numero di denti della ruota condotta e ilnumero dei denti della ruota conduttrice.

Se il valore è minore di 1 parliamo di riduttore di velocità, se il valore è maggiore parliamodi moltiplicatore di velocità.

Se il valore è maggiore di 1 parliamo di riduttore di coppia, se il valore è minore di 1parliamo di moltiplicatore di coppia.

ROTISMO EPICICLOIDALE è formato da solari (due ruote i cui assi sono fissi ecoincidenti) e satelliti (una o più ruote i cui assi sono portati da un elemento rigido, ilportatreno).

ARCHITETTURA DEL TRATTORE

Il trattore deve assicurare il funzionamento continuo e affidabile delle macchine operatrici. Sviluppa potenza sottoforma di forza di trazione o spinta, coppia a un albero ruotante, energia di pressione idrauilica.

I trattori si suddividono in:

• A ruote (uno o due assi)
• A cingoli

I trattori a due assi possono avere due ruote motrici (potenza inferiore a 100 kW non sono adatti alla trazione). I cingoli in acciaio hanno una potenza superiore a 100 kW, quelli in gomma hanno una potenza massima di 100 kW.

TELAIO RIGIDO PORTANTE: le componenti del trattore sono rigidamente collegati tra loro (motore-trasmissione-ponte posteriore). Dal punto di vista costruttivo non è una struttura molto elastica, ecco perché non è in grado di sopportare elevate sollecitazioni esterne.

TELAIO RIGIDO A TRAVI: composto da due travi dette longheroni che supportano motore e trasmissione e permettono il montaggio di macchine operatrici sia anteriormente sia posteriormente.

Permette l'aggiunta di sospensioni.

SOSPENSIONI: utilizzati per smorzare le vibrazioni trasmesse dal ponte anteriore alla struttura del trattore. Il ponte anteriore non è collegato rigidamente alla struttura ma tramite un braccio incernierato e uno o più pistoni idraulici collegati a un ammortizzatore ad azoto. Una centralina regola la risposta dei pistoni in base alle condizioni di impiego. Il sistema si può disattivare durante i lavori che richiedono elevate forze di trazione.

ORGANI DI TRASMISSIONE DEL MOTO: hanno il compito di trasferire la potenza del motore alle ruote e alla presa di potenza. Per la trasmissione alle ruote ci sono elementi fondamentali:

1. FRIZIONE, è situata tra il motore e il cambio e stabilisce o interrompe il collegamento tra questi organi allo scopo di permettere il cambio di marcia. Ha un funzionamento meccanico, può essere monodisco a secco o a dischi multipli a secco o a bagno d'olio se supera i 50 kW. Deve permettere

L'invarianza della coppia trasmessa e della velocità è costituita da una parte motrice (collegata al motore chiamata volano motore) e una parte condotta (collegata all'albero primario chiamato disco della frizione). L'innesto si realizza per effetto dell'aderenza tra due o più superfici frizionate, tenute in contatto da una o più molle. Possiamo avere una frizione a doppio stadio (il pedale ha due posizioni); frizione doppia (<30kW, due comandi separati: uno a piede per la trasmissione e uno a mano per la pdp); due frizioni indipendenti (<30kW, due comandi diversi). Le pastiglie della frizione sono a base di bronzo e silicio. Il funzionamento della frizione a disco multipli è uguale a quello della monodisco, ma permette di trasmettere il moto con carichi più elevati. Esiste anche una frizione idraulica che trasmettono il moto tramite due turbine riempite di olio, l'innesto è più dolce ed è

Possibile frenare o anche fermare le ruote senza schiacciare la frizione.

2. Cambio di velocità, costituito da un albero primario conduttore e un albero secondario condotto. Gli ingranaggi del secondario sono liberi di ruotare rispetto al proprio albero, al quale possono essere solidali attraverso manicotti collegati dalla leva del cambio. Il cambio è diviso in due sezioni: cambio principale delle marce (composto da 4 coppie di ingranaggi con diverso rapporto di trasmissione) e cambio delle riduzioni o delle gamme (composto da 3 coppie di ingranaggi che rappresentano ridotta-media-veloce, la velocità varia all'interno della singola marcia). L'inversore consente di invertire la direzione di marcia senza intervenire sul cambio principale, comandato da una leva aggiuntiva. Possiamo avere il super-riduttore che permette di lavorare a velocità molto basse indispensabile per particolari attrezzi (scavafossi, frantuma pietre, frese da neve). Il sistema High-Low

Il Powershift consente di incrementare o diminuire la velocità di ogni singola marcia di una determinata percentuale. Il Powershift si basa su un cambio in cui tutti i rapporti sono controllati da frizioni elettroidrauliche, alcuni tipi permettono il cambio automatico della marcia sulla base di sensori di coppia e di velocità. Il cambio idraulico-meccanico presenta una componente idrostatica (pompa e motori a pistoni assiali) e una componente meccanica epicicloidale, permette di realizzare una variazione continua della velocità, tutti i comandi sono collegati ad un'unica leva.

DIFFERENZIALE, è costituito da una scatola (collegata alla corona della coppia conica) contenente due planetari (fissati su assi) e due satelliti (liberi su perni). Lungo il rettilineo, i satelliti e planetari non ruotano tra loro e hanno il solo scopo di unire saldamente i due semialberi che ruotano solidali con la corona. In curva, il numero di giri che la ruota interna non compie viene

trasferito alla ruota esterna chedeve compiere un percorso più lungo, questo è reso possibile dalla rotazione deiplanetari e dei satelliti contemporanea alla rotazione della corona.

4. SEMIASSI E RIDUZIONE FINALE, sono montati a valle del differenziale e primadelle ruote, possono essere ingranaggi a cascata o riduttori epicicloidali. Servono perridurre ulteriormente il rapporto di trasmissione tra motore e ruote.

Nelle trattrici a doppia trazione è presente un albero di trasmissione del moto all’assaleanteriore, equipaggiato di differenziale e semiassi.

Una trasmissione indipendente è utilizzata per la trasmissione meccanica del moto alla pdp.

Nei casi più diffusi la trasmissione utilizza un solo rapporto di riduzione per ridurre ilnumero di giri del motore fino a 540 giri/min. L’innesto può essere a comando meccanico oelettroidraulico, tramite pulsanti o leve.

ORGANI DI PROPULSIONE: Le ruote sono costituite da cerchione, disco e

pneumatico.Sul pneumatico troviamo la carcassa che è costituita da diversi strati di tela gommatasovrapposta a struttura diagonale o radiale. Il battistrada presenta una scolpitura che varia infunzione del tipo di pneumatico e delle sue funzioni prevalenti.I pneumatici a spina di pesce sono montati sulle ruote motrici. Le nervature sono a centroaperto, sporgenti e inclinate di 45° per assicurare autopulizia e aderenza.La pressione di gonfiaggio è di circa 80-120 kPa, il compattamento del terreno è influenzatoda questa pressione. La pressione dalla ruota sul terreno è data da Pterreno=Pgomma+k,dove la k è un coefficiente di rigidità della carcassa (20-25 kPa).Nei trattori con 2 ruote motrici, sulle ruote anteriori si hanno costolature longitudinali(armille) rispetto alla direzione di marcia le quali facilitano la guida. In queste ruote lapressione è superiore (130-200 kPa).Per aumentare l'aderenza, gli pneumatici possono essere

dotati di montanti gemellati (2 per ogni)