I cingoli in gomma per le grandi macchine agricole
Da tempo affermatisi sul mercato per i loro molteplici vantaggi, i cingoli in gomma possono equipaggiare sia i piccoli trattori che le grandi macchine agricole semoventi. In quest’ultimo caso si tratta di dispositivi tecnicamente piuttosto complessi
Noti da tempo nel settore delle costruzioni e movimento terra, da diversi anni i cingoli in gomma si sono diffusi anche in agricoltura, costituendo un’alternativa sempre più valida ai tradizionali cingoli in acciaio. Si tratta di una soluzione che, in estrema sintesi, riassume in sé i vantaggi dei classici elementi in acciaio e degli pneumatici, ovvero grande robustezza ma al contempo notevole elasticità.
I vantaggi della mobilità assicurata dai cingoli in gomma, non solo in campo ma anche su strada, hanno permesso una loro proficua applicazione su trattori che si collocano agli estremi dell’offerta attuale, e cioè da una parte le piccole macchine specializzate per vigneto e frutteto, dove è necessaria stabilità del mezzo e rispetto del terreno e, all’opposto, quelle di notevoli dimensioni e potenza, progettate per sviluppare poderosi sforzi di trazione con attrezzature di notevole produttività.
Per permettere una percorrenza sufficientemente sicura e adeguatamente confortevole, le versioni più evolute delle cingolature in gomma oggi disponibili sono molto complesse dal punto di vista tecnico, essendo dotate di sofisticati dispositivi di sospensione, e attrezzate per sopportare carichi notevoli, quali ad esempio quelli di mietitrebbiatrici di elevata capacità di lavoro.
Nel dettaglio, i rulli intermedi (in acciaio o alluminio, con rivestimento in poliuretano, oppure integralmente in poliuretano) hanno spesso sospensione idropneumatica, mentre la ruota motrice e le due ruote di tensionamento sono rialzate, per il massimo comfort di marcia. Le curve ad ampio raggio del battistrada in gomma assicurano maggiore resistenza e durata nel tempo. L’ottimizzazione è quindi raggiunta sia in campo, grazie all’ottima capacità di “galleggiamento”, cioè alla riduzione al minimo della pressione specifica al suolo (anche con carichi notevoli), sia in strada, per la capacità di garantire spostamenti veloci, confortevoli e sicuri.
In questa nota verranno illustrati quei modelli che sono montati su trattori, ma anche su numerose macchine operatrici semoventi, di grande potenza e dimensione, spesso offerti in alternativa parziale o totale agli pneumatici. In combinazione con carrelli porta cingolo sempre più sofisticati, i costruttori del settore hanno sviluppato di recente modelli in grado di assicurare ottime performance anche dal punto di vista del comfort. Nell’ambito agricolo sono inizialmente comparsi nastri battistrada in gomma, progettati per sostituire la tradizionale fascia in acciaio, lasciando quindi collegate tra loro le ruote di ogni singolo lato, quella motrice e quella tendicingolo. Anche se non mancano soluzioni intermedie, si è diffusa nel frattempo un’altra soluzione costruttiva, cioè quella di sostituire le sole ruote posteriori, o tutte, con un pari numero di cingoli in gomma, quasi sempre a sviluppo sostanzialmente triangolare. Il vero vantaggio dei cingoli singoli rispetto a quelli tradizionali che uniscono le ruote di ciascun lato della macchina risiede nel minor danneggiamento del soprassuolo in fase di sterzata, poiché si comportano in modo molto simile ai mezzi a ruote, essendo dotati di asse anteriore sterzante o di articolazione centrale. Viceversa, i mezzi con cingoli tradizionali per curvare devono necessariamente sfruttare la diversa velocità periferica dei due organi di propulsione. Tutti i principali produttori di trattori e di operatrici semoventi di elevata potenza hanno da tempo incluso nella propria offerta di mercato mezzi con cingoli in gomma: talvolta derivati da quelli a ruote, con la mera sostituzione di queste ultime, talaltra invece con la sostituzione dei cingoli in acciaio.
I nastri battistrada
Oltre ad una tangibile riduzione del compattamento, la gran parte dei cingoli in gomma dedicati ai trattori di elevata potenza devono essere dotati di nastri battistrada particolarmente curati dal punto di vista della motricità, ovvero per assicurare anche la possibilità di far sviluppare al veicolo sul quale sono montati il più alto sforzo di trazione. Per questo, alla pari degli pneumatici maggiormente performanti, sono caratterizzati da costole di notevole altezza, conformate per il miglior contatto con qualsiasi superficie, sia essa rigida, come l’asfalto, oppure cedevole, come il terreno agrario.
La tedesca Continental propone il Trackman, un nastro battistrada dotato di costole “Armorlug Ultra”, che per massimizzare la loro durata contengono tre strati di tessuto, mentre la carcassa del nastro è costituita da un fitto strato di fili in acciaio zincato (per prevenire la corrosione), affiancati tra loro ogni 2 mm circa.
Il design avanzato del battistrada contribuisce al comfort di guida, poiché il costruttore dichiara una riduzione dell’input vibrazionale dal 50 al 70% rispetto al cingolo standard. In più, poiché l’intenso attrito a cui è soggetto il battistrada, specie nei trasferimenti veloci, può portare al surriscaldamento del materiale, il Trackman incorpora dei sensori che monitorano la temperatura del nastro cingolato e segnalano eventuali anomalie in cabina, in modo da rallentare la marcia, riducendo il degrado della gomma. Il controllo della temperatura del materiale è previsto ad esempio anche sui nastri battistrada prodotti dalla canadese Camso.
Per il settore agricolo, la multinazionale Bridgestone offre nastri battistrada ad ampia larghezza per un’equilibrata distribuzione del carico e un’omogenea usura, con costole a pareti asimmetriche e doppio angolo di sviluppo, per favorire la motricità e lo scarico del fango. Inoltre, il bordo delle costole è smussato, per rendere la sterzata progressiva e rispettosa del soprassuolo.
Terra Trac di Claas
Disponibile per mietitrebbiatrici, falciatrinciacaricatrici e trattori, il Terra Trac di Claas è una semicingolatura in gomma tecnologicamente molto evoluta. La trasmissione del moto tra le ruota motrice e il cingolo avviene per attrito, senza dentature e ingranaggi, con il vantaggio della distribuzione della forza di trazione sull’intera larghezza disponibile del nastro. Le due ruote della cingolatura, motrice e direttrice, sono di grande diametro, il che, unito alle elevate larghezze disponibili, comporta una superficie di contatto con il suolo estremamente ampia, che assicura un ottimo galleggiamento su terreni di scarsa portanza e un’elevata efficienza di trazione.
Il vero valore aggiunto del Terra Trac è però la sospensione idropneumatica “intelligente”, con un’ammortizzazione indipendente della ruota direttrice e dei rulli di appoggio. Ciò permette di viaggiare con un comfort ottimale sino a 40 km/h, tra l’altro con una sicura stabilità durante le svolte a fine campo. La tensione del cingolo viene gestita elettronicamente in automatico con un cilindro idraulico dedicato; in caso di un calo della tensione l'operatore viene tempestivamente avvisato tramite il CEBIS, il sistema di controllo e monitoraggio di bordo. In funzione dell'angolo di sterzo (quindi durante le svolte a fondo campo e nella percorrenza di curve particolarmente strette su prato) sul Terra Trac la ruota di tensionamento della cingolatura viene rialzata idraulicamente in automatico, riducendo di un terzo la superficie d'appoggio dei cingoli, con conseguente limitazione del danneggiamento della cotica erbosa.
Persino con i cingoli più stretti (da 635 mm, rispetto a quelli in alternativa, da 735 o da 890 mm) la pressione media al suolo è sempre inferiore a 1,0 bar, vincendo il confronto con qualsiasi misura di pneumatico montata in alternativa.
Ultron TerraDrive di Poluzzi
L’italiana Poluzzi di Vicolungo (NO) produce una vasta gamma di cingoli in acciaio, ma soprattutto in gomma. Il top di gamma in quest’ultimo caso è l’Ultron TerraDrive, che comprende un carro con 4 rulli, ruote rivestite in poliuretano, rulli oscillanti su bilancieri meccanici e con cilindro idraulico di tensionamento completato da ammortizzatore ad azoto. La ruota motrice ha 23 feritoie, dove si inseriscono i rilievi del nastro battistrada da 86 cm circa di larghezza. Caratteristica distintiva è la sospensione idraulica verticale, realizzata anche in questo caso da un cilindro idraulico integrato da ammortizzatore ad azoto.
Ruota motrice d’attrito o a ingranaggio
Si tratta di due modalità, alternative tra loro, di trasmettere il movimento e la trazione dalla ruota motrice al cingolo in gomma.
Nel caso della ruota d’attrito (in inglese: “friction drive”), la superficie interna della fascia del cingolo è dotata di una serie di costole guida, che nella rotazione si infilano in una gola della ruota motrice, per garantire la direzionalità del mezzo. La trasmissione della trazione è assicurata solo dall’attrito della parte interna liscia del cingolo, che viene mantenuto al massimo livello grazie a un robusto cilindro idraulico che garantisce la tensione della fascia, e quindi la sua ottimale aderenza alla ruota motrice.
Viceversa, come del resto suggerisce il nome, la ruota ad ingranaggio (in inglese: “positive drive”) è provvista di denti (o di barre), tra cui vanno ad aderire i rilievi gommati presenti sul lato interno del nastro battistrada.
Sono soluzioni tecniche che comportano entrambe pregi e potenziali difetti: la ruota d’attrito può essere soggetta a slittamenti rispetto al cingolo, che viceversa non sono possibili per la ruota ad ingranaggio; viceversa, i rilievi interni di trazione sono maggiormente esposti all’usura.
Peraltro, il carrello con la ruota d’attrito è di più semplice fabbricazione rispetto a quello con la ruota ingranaggio, dove è richiesto un significativo rispetto delle tolleranze.
La rigenerazione del cingolo in gomma
Alla pari degli pneumatici, anche il cingolo in gomma può essere rigenerato? Certamente, e può anche essere certificato, per ciò che concerne la sua funzionalità, con un tangibile risparmio economico, considerando i molteplici cicli di uso dopo quello iniziale. Però, per sfruttare appieno i vantaggi della rigenerazione, è importante che il trattore cingolato venga impiegato in modo da non logorare completamente le costole e non compromettere l’integrità della carcassa. Il fattore a cui porre attenzione è la corretta distribuzione dei pesi sugli assi, per evitare uno slittamento eccessivo. Ma il vero elemento chiave è l’usura delle costole, la cui altezza residua non deve scendere sotto i 13 mm, per poter procedere ad una proficua rigenerazione. La canadese Camso assicura la rigenerazione dei suoi cingoli in gomma a trazione positiva per tutte le misure di larghezza da 18 a 36 pollici.
