Soluzioni tecniche e costruttive per migliorare la sicurezza delle macchine nei cantieri forestali

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Enrico Tosi
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1 EIMA International duemiladiciotto Università degli Studi di Torino Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari L.go Braccini, 2, Grugliasco (TO) Soluzioni tecniche e costruttive per migliorare la sicurezza delle macchine nei cantieri forestali Manzone M., Balsari P.

2 Introduzione Il trasporto del legname è un operazione difficoltosa Difficile percorrenza delle strade e piste forestali (sedime poco compatto ed elevate pendenze) Soluzione tecnica: utilizzo del rimorchio con assale motore Incremento dell aderenza Incremento della forza di trazione Maggiore sicurezza

Introduzione L azionamento dell assale motore dei rimorchi forestali può avvenire mediante due sistemi di trasmissione: Meccanico: il sistema è azionato direttamente dalla pdf sincronizzata del

3 Introduzione L azionamento dell assale motore dei rimorchi forestali può avvenire mediante due sistemi di trasmissione: Meccanico: il sistema è azionato direttamente dalla pdf sincronizzata del trattore dove la velocità di avanzamento di quest ultimo è rapportata a quella del rimorchio mediante una scatola ingranaggi. Con questo sistema il rapporto di trasmissione è sempre garantito. Idraulico: il sistema è costituito da un circuito idraulico dove il fluido in pressione aziona un motore oleodinamico che garantisce il moto alle ruote del rimorchio. Con questo sistema il rapporto di trasmissione non è mai garantito.

4 Introduzione Assale motore ad azionamento meccanico (Principali problematiche) Il rimorchio può essere agganciato solo ad un tipo di trattore, quello per il quale è stato progettato Limitata capacità di carico per le elevate forze che vengono esercitate sugli ingranaggi È necessario l abbinamento a un trattore con PTO sincronizzata con il cambio di velocità Il rapporto di trasmissione è costante (nelle curve con raggio ridotto il rimorchio spinge il trattore). Per tale motivo, il rimorchio viene sempre «trascinato» dal trattore perché in fase di progettazione la sua velocità viene ridotta di circa il 3% rispetto a quella del trattore

5 Introduzione Assale motore ad azionamento idraulico (Principali problematiche) Nelle versioni attuali la forza di trazione è trasmessa o da rulli spinti contro le ruote per mezzo di cilindri idraulici oppure da motori idrostatici inseriti sulle ruote Se il rimorchio è a due assi, questi devono essere disposti a bilanciere Si tratta per lo più di una soluzione utilizzabile solamente per brevi tratti (pantani o tratti ghiacciati, difficilmente su asfalto)

6 Obbiettivi della sperimentazione Individuare una soluzione tecnica in grado di far fronte alle attuali problematiche Sistema di trazione ibrido Meccanico Idraulico

7 Il sistema innovativo messo a punto L assale motore del rimorchio è azionato da un motore idrostatico alimentato da una pompa idraulica a portata variabile gestita elettronicamente Assale motore Riduttore Motore idrostatico Pompa oleodinamica Occhione Serbatoio olio Albero cardanico Potenziometro Centralina elettronica Molle a tazza Il software modula la portata dell olio affinché la coppia del motore idrostatico sia tale da annullare le spinte sul gancio di traino del trattore.

Il sistema innovativo messo a punto La pompa idraulica è

uscita da un apposito sensore di posizione (potenziometro)

neutra - 2,5 mv (mm) 0 + 2,5 mv (mm) La sensibilità del

8 Il sistema innovativo messo a punto La pompa idraulica è gestita mediante l elaborazione degli impulsi elettrici in uscita da un apposito sensore di posizione (potenziometro) fissato dietro all occhione. Posiz. neutra - 2,5 mv (mm) 0 + 2,5 mv (mm) La sensibilità del sistema è variabile in funzione del numero e della disposizione delle molle a tazza

Percorso in discesa Differenti velocità di avanzamento: 2, 3 e 4 km/h Differenti masse del rimorchio: 1.180 kg e 3.

9 Le prove effettuate Le prove sperimentali sono state eseguite considerando: Differenti pendenze del suolo: piano (o%), salita (30%) e discesa (30%) (L itinerario in terreno pianeggiante era a forma di otto con raggio di curvatura di 25 m) Percorso pianeggiante Percorso in salita Percorso in discesa Differenti velocità di avanzamento: 2, 3 e 4 km/h Differenti masse del rimorchio: kg e kg La forza di trazione è stata misurata in ogni prova mediante una cella dinamometrica (precisione 10 N) in sostituzione del perno di aggancio tra rimorchio e trattore

Massa a pieno carico = 6 t Misure pianale = larghezza 1,8 m; lunghezza 4.

10 Materiali e Metodi Il sistema di trasmissione innovativo proposto è stato validato impiegando i seguenti mezzi: Rimorchio monoasse (Officine Terpa TM60) Massa a pieno carico = 6 t Misure pianale = larghezza 1,8 m; lunghezza 4.0 m Trattore agricolo (Fiatagri WD) Massa in ordine di marcia = 3,5 t Potenza nominale = 67 kw

11 Affidabilità del sistema Materiali e Metodi Parametri valutati Spinta sull occhione Forza di trazione esercitata dal trattore per trainare il rimorchio con assale motore inserito e disinserito

12 Risultati ottenuti Percorso pianeggiante

13 Risultati ottenuti Percorso in salita

14 Risultati ottenuti Percorso in discesa

15 Risultati ottenuti Spinta sull occhione Pendenza (%) Massa rimorchio (kg) Forza esercitata (dan) Sistema disattivato (Salita) (Discesa) Sistema attivato (Salita) (Discesa) Con il sistema innovativo attivato, indipendentemente dalla pendenza del terreno e dalla massa del rimorchio la spinta sull occhione rimane verosimilmente costante

Conclusioni Il sistema è facilmente montabile su qualsiasi tipo di rimorchio dotato di un assale con differenziale È possibile l abbinamento del rimorchio a qualsiasi

16 Conclusioni Il sistema è facilmente montabile su qualsiasi tipo di rimorchio dotato di un assale con differenziale È possibile l abbinamento del rimorchio a qualsiasi tipo di trattore È impiegabile su qualunque tipologia di rimorchi (anche a 2 assi con ralla) Consente l innesto e il disinnesto della trazione anche durante la marcia

17 GRAZIE PER L ATTENZIONE

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