L'Angolo dell'Esperto

Il passo nei trattori 4WD

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In riferimento alle numerose discussioni in cui si esalta il passo lungo di un trattore come caratteristica essenziale per la trattività della macchina, che da sola basta a determinare la superiorità di alcuni mezzi rispetto ad altri, voglio provare a fare un po' di chiarezza sull'argomento, attingendo alle poche cose che ci sono state dette nel corso di Meccanica Agraria. Non ho le pretese di possedere la verità assoluta e tutte le competenze tecniche proprie di un ingegnere meccanico per cui, se sbaglio in qualcosa, correggetemi pure.





Teoria: Il trasferimento di carico in condizioni dinamiche


Nel momento in cui un trattore esercita uno sforzo di trazione, le forze in gioco (con i rispettivi bracci) generano un momento, che tende a far alzare il muso del trattore stesso, alleggerendolo. L'effetto del momento che viene a crearsi può quindi essere considerato come un trasferimento di carico verso l'assale posteriore, quantificabile secondo la formula seguente:


q = (Tr * h) / l


Dove:


q
= quota di massa che si trasferisce all’assale posteriore in condizioni dinamiche
Tr = sforzo di trazione
h = altezza punto di applicazione forza di traino
l = passo della trattrice


Pertanto il trasferimento di carico (q) in condizioni dinamiche è direttamente proporzionale allo sforzo di trazione (Tr) e all'altezza del punto su cui si applica la forza di trazione (h), in pratica l'altezza di aggancio dell'attrezzo. Di contro, esso
risulta essere inversamente proporzionale al passo della macchina (l), di conseguenza sarà inferiore su macchine con un passo più lungo. E' proprio in questo senso che generalmente si denota l'importanza del passo lungo.

Alcuni esempi numerici


Ipotizziamo ad esempio un confronto tra due trattori, il primo caratterizzato da un passo di 2,9 metri ed il secondo da un passo di 2,8 metri. Se consideriamo, per entrambe le macchine, equivalenti valori di sforzo di trazione e di altezza di  aggancio, e poniamo pari a 100 (inteso come numero indice) il trasferimento di carico al posteriore per il primo trattore, ci accorgeremo che questo assume il valore di 103,5 per la seconda macchina presa in esame. Quindi una differenza c'è, ma  solamente del 3,5% circa, a fronte di un passo più corto di 10 cm.

Dalla letteratura si evince che, in genere, in lavori pesanti il trasferimento di carico al posteriore è pari a circa il 20% del peso totale della macchina per cui, ipotizzando un trattore del peso di 100 quintali zavorrato (50 ant-50 post), su un trasferimento al posteriore di circa 20 quintali, avremo una differenza di soltanto 70 kg, che è un valore abbastanza irrisorio, facilmente compensabile con un paio di zavorre, nemmeno molto grosse.

Andando ad analizzare in termini quantitativi la questione ci si accorge perciò del fatto che possedere un passo molto lungo può assumere un valore relativo. A mio avviso pertanto il passo lungo sarà sì una caratteristica importante però, sempre rimanendo in un certo intervallo, ritengo molto più importante un buon bilanciamento della trattrice. Ammettendo anche una differenza di passo di 20 cm (sempre tra i due nostri trattori ipotetici) avremmo una differenza di trasferimento pari a 150 kg circa, valore che potrà sembrare elevato,ma spesso un buon bilanciamento della trattrice può significare anche 4-5 quintali di peso in più sull'assale anteriore, quindi un valore decisamente elevato e in grado di compensare egregiamente (anzi di superare) i vantaggi derivanti dal passo lungo.

Ipotesi 1: ricerca della massima aderenza


Proviamo ora ad approfondire ulteriormente il discorso ipotizzando la condizione in cui si cerchi di ottenere la massima aderenza possibile. Brevemente si può affermare che l'aderenza deriva da un coefficiente di aderenza (che dipende da vari fattori) moltiplicato per la massa aderente. In un trattore 4 WD tutta la massa è massa aderente pertanto, in lavori molto pesanti, si cercherà di aumentare il peso della macchina per ottenere la massima aderenza possibile. E' stato verificato però che la massima efficienza si ottiene con uno slittamento mantenuto entro certi valori, nè troppo alto, nè troppo basso, caso quest'ultimo in cui si ricadrebbe con un peso troppo elevato.

Volendo perciò andare a raggiungere il limite di peso che consente l'aderenza massima concessa dalle gomme, che ammettiamo sia, in condizioni dinamiche, di 40 quintali per l'assale anteriore e 60 per il posteriore, bisogna zavorrare la macchina in modo tale da raggiungere questo equilibrio (dinamico) sui due assali. Per fare ciò generalmente si usa zavorrare sia l'assale anteriore che quello posteriore, quindi ci troveremo nella situazione in cui le due ipotetiche macchine prese in esame possono raggiungere entrambe questo equilibrio ottimale, semplicemente gestendo la zavorratura in modo leggeremente diverso, con una maggiore zavorratura all'anteriore per quella con il passo più corto ed una maggiore zavorratura al posteriore per quella con il passo più lungo. In questo caso avremo quindi passo diverso, differente distribuzione della zavorratura ma stesso peso e stessa distribuzione dei pesi, pertanto, a parità di tutti gli altri fattori determinanti ai fine della trazione in campo (sollevatore, motore...) avremo la stessa trazione.


Ipotesi 2: lavori leggeri


Il discorso cambia un po' qualora non si ricercasse più la massima aderenza possibile, ma si vuole avere una macchina leggera per effettuare trasporti, ripassi o lavorazioni in condizioni di terreno molto cedevole.
In questo caso è ottimale avere una macchina che sia la più leggera possibile, quindi la zavorratura verrà gestita non tanto in termini di equilibrio sugli assali, per sfruttare al meglio le gomme, ma tanto più si cercherà di avere una massa sufficiente gravante sull'assale anteriore per poter lavorare senza che esso si alleggerisca troppo e perda di direzionalità, a causa ad esempio del peso degli attrezzi portati. In questo caso la macchina col passo più lungo, a parità di peso e bilanciamento, avrà un reale vantaggio in quanto necessiterà di una minore zavorratura. Ciò non toglie che, tra una macchina leggera e bilanciata ed una leggera con un passo lungo, a mio avviso è sempre preferibile la prima tipologia.

Conclusioni


Concludendo si può affermare pertanto che il passo lungo è sì una caratteristica utile, ma la sua utilità (sempre entro certi limiti) non è influente nell'ottenimento della massima aderenza possibile, mentre diventa più determinante in tutti i casi rientranti nella seconda ipotesi. In ogni caso appare comunque evidente come i vantaggi derivanti dal passo lungo siano facilmente compensabili grazie ad un buon bilanciamento.


Articolo a cura di: Albe 86

Discussione sul forum: http://www.tractorum.it/forum/tecnica-f32/il-passo-nei-trattori-4wd-2526/

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