Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie

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1 Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie Corso di Meccanica e Meccanizzazione Agricola Trasmissione del moto Prof. S. Pascuzzi 1

2 Trasmissione del moto ELEMENTO CONDUTTORE impartisce il moto mediante una COPPIA MOTRICE P m = M m ω m P p (persa) ELEMENTO CONDOTTO riceve il moto e presenta una COPPIA RESISTENTE P u = M u ω u P m =P u + P p Con P p =0 si ha P m = P u M m ω m = M u ω u M m M u = ω u ω m COPPIA e VELOCITA sono INVERSAMENTE PROPORZIONALI

3 Rapporto di trasmissione : τ 1 - conduttrice 2 - condotta RUOTE di FRIZIONE Velocità periferica uguale ω 1 r 1 = ω 2 r V p1 = ω 1 r 1 V p2 = ω 2 r 2 τ = ω 2 ω 1 = r 1 r 2 = n 2 n 1 RAPPORTO di TRASMISSIONE

4 Trasmissione meccanica con ruote dentate τ = n 2 n 1 = n denti1 n denti2 conduttrice condotta primitive

5 Ruote dentate Realizzano la trasmissione del moto tra assi paralleli, concorren2, sghembi

6 Rapporto di trasmissione fra due ruote dentate ruota condo<a Rapporto di trasmissione τ = ω 2 ω 1 = r 1 r 2 = z 1 z 2 τ < 1 ridu<ore di velocità τ > 1 molbplicatore di velocità P C = C ω 1 ω1 = C2 ω2 ruota condu<rice τ = ω 2 ω 1 = C 1 C 2 τ < 1 molbplicatore di coppia τ > 1 ridu<ore di coppia

7 Riduttore di velocità albero conduttore albero condotto τ = n denti1 n denti2 = =1: 2 = 0, 5

8 Moltiplicatore di velocità albero conduttore albero condotto τ = n denti1 = 24 n denti2 12 =1: 0, 5 = 2

9 RoBsmo ordinario ω b ruota condu<rice 2 i = = ω ω ruota condo<a 1 C C 1 2

10 Rotismo epicicloidale In un rotismo epicicloidale si distinguono: - solari : due ruote i cui assi sono fissi e coincidenti - satelliti (o planetari) : una o più ruote i cui assi sono portati da un elemento rigido (portatreno)

11 Trasmissione del moto (Esempio) Un rotismo è caratterizzato da una trasmissione a cinghia (pulegge 1 e 2) e da una coppia conica (pignone: ingranaggio 3; corona: ingranaggio 4). Considerando i valori indicati in Figura, calcolare il rapporto totale di trasmissione τ tra l albero in ingresso e l albero in uscita e il numero di denti dell ingranaggio 4 n d4. n 1 = 540 giri/min φ 1 = 112 mm n d3 = 21 φ 2 = 260 mm n 3 = 81,4 giri/min

12 ORGANI DELLA TRASMISSIONE DELLA TRATTRICE Costituiscono la catena cinematica di collegamento tra il motore e gli organi riceventi il moto Trasmettono la potenza disponibile all albero motore, adeguando i valori di coppia e di velocità richieste dal lavoro che deve essere svolto

13 Schema catena cinematica (4RM)

14 Schema catena cinematica (cingolato) Nessun differenziale Frizioni di sterzo Riduttori finali in cascata conduttore

15 ORGANI DELLA TRASMISSIONE DELLA TRATTRICE A CINGOLI coppia coppia conica conica (pignone- corona) (pignone-corona) riduttori ridu<ori finali ridu<ori finali riduttori finali frizione frizione di sterzo di sterzo frizione di sterzo di sterzo cambio cambio di velocità di velocità innesto a a frizione

16 Schema trasmissione

17 La frizione La frizione è un innesto ad attrito che realizza l accoppiamento fra l albero motore e l albero primario del cambio e che, mediante opportuna manovra, ne provoca il disinnesto Requisiti della trasmissione: invarianza della coppia trasmessa invarianza della velocità Essenzialmente è costituita: da una parte motrice, solidale all albero motore da una parte condotta, solidale all albero primario L innesto si realizza per effetto dell aderenza fra 2 o più superfici frizionate, tenute in contatto da 1 o più molle

18 Innesti a frizione per comando trasmissione principale Ø Frizione a disco unico (monodisco a secco) Ø Frizione a dischi multipli a secco (P m > 50kW) a bagno d olio Innesti a frizione per comando trasmissione principale e pdp Ø Frizione a doppio stadio, l azionamento del pedale presenta due diverse posizioni Ø Frizione doppia (P m < 30kW), prevede due comandi separati: uno a piede, per azionare la trasmissione, uno a mano per azionare la pdp Ø Due frizioni indipendenti (P m < 30kW), azionabili separatamente da due diversi comandi

19 Frizione monodisco a secco volano motore (disco conduttore) coperchio frizione comando pedale frizione albero motore disco della frizione (disco condotto) spingidisco molle a elica albero primario del cambio

20 INNESTO UNICO A FRIZIONE MONODICO A SECCO,CON COMANDO A PEDALE

21 DISCO DI FRIZIONE CON SETTORI («PASTIGLIE») DI «CERAMETALLIX» A BASE DI BRONZO E SILICIO Vita utile: ~ 4000 ore

22 FRIZIONE A DISCHI MULTIPLI Il funzionamento della frizione a dischi multipli è identico a quello della frizione a monodico La maggiore superficie di frizione dei dischi p e r m e t t e d i trasmettere il moto con carichi più elevati Il dispositivo di leva a 2 fulcri [F, F ] ha lo scopo di ridurre lo sforzo da esercitare sul pedale

23 FRIZIONE A DOPPIO STADIO CON COMANDO A PEDALE

24 CAMBIO DI VELOCITÀ Realizza un certo numero di rapporti di demoltiplicazione fra il regime di rotazione dell albero di entrata (albero motore) e quello dell albero di uscita destinato agli organi di propulsione. Frizione Cambio

25 Funzione del cambio di velocità ü Variare la velocità di avanzamento del trattore coerentemente con le esigenze dell operazione svolta ü adeguare la coppia motrice delle ruote alla coppia resistente che il trattore stesso incontra

26 Condizioni cui deve soddisfare un cambio di velocità Tali condizioni dipendono: - dalle curve di potenza e di coppia motrice - zona di utilizzazione più razionale del motore, definita dall intervallo compreso fra: - n di giri corrispondente alla coppia motrice MAX - n di giri corrispondente alla potenza MAX

27 SCHEMA DI CAMBIO DI VELOCITÀ AD INGRANAGGI SCORREVOLI CON ALBERI IN LINEA

28 Cambio con ingranaggi sempre in presa

29 CAMBIO: albero primario e secondario

30 CAMBIO DI VELOCITÀ

31 CAMBIO DI VELOCITÀ Necessità sui trattori di un numero elevato di marce A: inversore; amplificatore di trazione: superriduttore + inversore; HI-LO; Over Drive B: cambio marce (4 rapporti, oppure 5 rapporti + retromarcia) C: cambio gamma (lenta, media, medio-veloce, veloce)

32 Dispositivi particolari INVERSORE Consente di invertire rapidamente la direzione mantenendo la velocità Marce Avanti = Retromarce SUPERRIDUTTORE Consente di ottenere velocità estremamente basse 0,2-3 km/h (scavafossi, raccolta frutta, trapianto ecc.). Riduce di circa 3-10 volte la velocità delle gamme lente e medie OVER-DRIVE Consente di una mezza marcia più veloce del 15-20% per ogni marcia delle gamme medie, veloci (trasporti, lavori di pieno campo) HI-LO Con trattore sotto sforzo (es. aratura) il passaggio da una marcia all altra causa l arresto immediato del trattore costringendo a ripartire da fermo. Riduttore sottocarico che divide ogni marcia in due rapporti: HI che incrementa la velocità del 15% circa rispetto a LO LO che incrementa la coppia del 15% circa rispetto a HI Il passaggio da HI a LO quando si rende necessario -avviene automaticamente (5-6 decimi) senza l utilizzo della frizione principale

33 Intervalli di velocità ottenibili da un cambio con 5 marce, 3 gamme e amplificatore di trazione con inversore (30 marce avanti, 15 marce indietro)

34 Riduttore HI-LO

35 Trasmissione power shift a quattro rapporti

36 Velocità con cambio: avanti 4x4x2 ; retro 4x4

37 Catena cinematica di trasmissione della potenza alla p.d.p.

38 Gruppo frizione - cambio

39 Catena cinematica della trasmissione di una trattrice 4RM

40 Coppia conica, differenziale e riduttori finali

41 differenziale planetario solare

42 Funzionamento del differenziale In rettilineo, satelliti e planetari non ruotano fra 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 (causa il percorso più breve) viene trasferito alla ruota esterna che deve compiere un percorso più lungo. Ciò è reso possibile dalla rotazione dei planetari e dei satelliti contemporanea alla rotazione della corona.

43 VEICOLO IN MOTO RETTILINEO VEICOLO IN MOTO CURVILINEO

44 Differenziale = ripartitore di coppia M b - ω b M t - ω t M a = M b M t = M a + M b planeta rio ω t = ω a + 2 ω b solare M a - ω a

45 Bloccaggio differenziale

46 Riduzione finale anteriore

47 Riduzione finale in cascata

48 Sistema frenante asse posteriore

49 Riduzione finale in cascata

50 Riduzione finale epicicloidale

51 Riduzione finale epicicloidale

52 Tipi di trasmissioni

53 Spaccato di trattore (1)

54 Spaccato di trattore (2)

55 Trasmissione finale classica di un trattore cingolato 1. coppia conica; 2. frizione di sterzo e frenatura; 3. riduzione finale; 4. ruota motrice del cingolo

56 Microcalcolatori elettronici a controllo attivo Sulla base di: - Resistenze incontrate; - Slittamenti organi di propulsione - Controllano posizione dispositivo di attacco; - Individuano la marcia ottimale Ottimizzano il comportamento del trattore, riducendo i consumi energebci 1. Strumenti e quadro di comando; 2. sensore di velocità teorica; 3. sensore di posizione; 4. comandi remoti; 5. sensore di forza; 6. micro-calcolatore; 7. radar (sensore di velocità); 8. distributore

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