La manovrabilità dei trattori negli spazi ristretti
L’incremento delle potenze e delle dimensioni dei trattori e delle macchine semoventi incontra una criticità nelle anguste dimensioni di molte aree aziendali e delle strade pubbliche e private. Ciò costringe i costruttori a mettere a punto soluzioni tecnologicamente avanzate per raggi di sterzata sempre più contenuti
Il progressivo (e sembrerebbe anche inarrestabile) incremento delle potenze dei trattori, così come quello di molte operatrici semoventi, che ha caratterizzato gli ultimi decenni della meccanizzazione agricola, ha comportato un inevitabile aumento dell’ingombro di questi mezzi. Tale andamento ha però trovato un limite insormontabile, almeno in parecchi Paesi del cosiddetto vecchio continente, nella limitata ampiezza degli spazi aperti di parecchi centri aziendali, ma soprattutto nelle dimensioni immutate delle strade, sia quelle poderali che quelle aperte al traffico veicolare. Il dato più stringente rimane senza dubbio la larghezza massima dei mezzi ammessi alla circolazione stradale ordinaria, che è stabilita dal Codice della Strada italiano in 2,55 metri.
Le necessità operative. Questa situazione ha costretto i costruttori di trattori di elevata potenza a migliorare continuamente la manovrabilità dei mezzi, mettendo a punto soluzioni originali per raggiungere tale scopo, talvolta anche costruttivamente piuttosto complesse. Anche i mezzi di potenza limitata, e quindi di dimensioni ridotte, hanno evidenziato la medesima esigenza, considerando che un’agevole mobilità negli spazi ristretti ne migliora l’operatività in tutte quelle situazioni di campo dove si manifesta tale criticità, come ad esempio nelle capezzagne molto anguste di vigneti e frutteti, e nella percorrenza di talune strade intra-aziendali con larghezza limitata e con pendenza notevole. Sono quindi state messe a punto, specialmente nel recente periodo, numerose soluzioni molto differenziate tra loro, tutte però finalizzate al medesimo scopo. Senza la pretesa di essere esaustiva, quella che segue è una panoramica di alcune tra quelle di maggiore popolarità.
Angoli di sterzata elevati. Sul mercato ormai da qualche anno, il SuperSteer di New Holland fa sì che in fase di sterzata l’asse anteriore ruoti contestualmente alle ruote, in modo da ottenere un angolo complessivo molto ampio (sino a 76°). Ottiene un risultato analogo, ma con una soluzione tecnica differente, il Bi-speed di Kubota, dove si è optato per un aumento del regime di rotazione della ruota sterzante esterna alla curva, in modo da “chiudere” la traiettoria. Grazie a frizioni multidisco a bagno d’olio dedicate, quando l’angolo di sterzata della ruota interna supera i 30°, la velocità periferica di quella esterna aumenta automaticamente di 1,7-1,9 volte, a seconda dei modelli. Secondo Kubota, la riduzione del raggio di svolta rispetto ad un equivalente sistema di sterzo tradizionale è del 18-20%.
Ruote sterzanti, snodo centrale o entrambi? In alternativa alle classiche ruote anteriori sterzanti, sui trattori isodiametrici di potenza limitata, adatti ad un impiego specializzato, nonché su pochi altri modelli, da diversi decenni è stata messa a punto una soluzione alternativa, che prevede un robusto snodo (o articolazione) centrale, spesso di tipo cardanico, che unisce la parte anteriore della macchina (l’avantreno) a quella posteriore (il retrotreno). Una tale configurazione è resa possibile dall’architettura di questa categoria di trattori, che prevede una collocazione a sbalzo sull’anteriore del blocco motore. Si tratta di una scelta tecnica non priva di diverse sfide, non ultime quelle di trasferire potenza in forma meccanica alle ruote posteriori e, analogamente, potenza in forma idraulica al sollevatore posteriore e alle prese idrauliche.
Il sistema “Dualsteer” messo a punto dalla BCS di Abbiategrasso (MI), ed esteso ad alcuni modelli del gruppo, è un’efficiente risposta per ridurre ulteriormente il raggio di sterzata. Il principio di base è semplice, ovvero riunire sulla stessa macchina le due soluzioni di sterzata descritte in precedenza, cioè l’articolazione centrale e le classiche ruote anteriori sterzanti, ad ottenere un angolo complessivo di 70°. Dal punto di vista operativo l’attenzione è stata posta nel controllo della proporzionalità di inserimento dei due dispositivi, gestito da un circuito idraulico che interviene sui due cilindri di sterzo dell’articolazione centrale e su quelli del ponte anteriore, integrato da un opportuno collegamento meccanico per la sincronia e la progressività di sterzo. Il raggio di sterzata estremamente ridotto permette in molte situazioni operative tipiche delle coltivazioni specializzate di passare direttamente da un filare a quello adiacente mediante un’unica svolta, senza la necessità di ulteriori manovre. Il vantaggio è tangibile: il modello isodiametrico Volcan di BCS con Dualsteer, equipaggiato con pneumatici 280/70R18 ha un raggio di svolta minimo di 2,20 m (contro i 3,24 m con le sole ruote anteriori sterzanti e i 2,70 m quando è montata la sola articolazione centrale). Tutto ciò si traduce in un duplice vantaggio: di tempo, specie se si pensa che tali manovre devono essere ripetute parecchie decine di volte al giorno, e di fatica (fisica e mentale) del conducente, che può così rimanere lucido e vigile nell’impegnativa conduzione del cantiere trattore-operatrice, specie quando gli ingombri sono importanti e la larghezza interfilare è ridotta. Inoltre, la ridotta percorrenza in capezzagna comporta un minor compattamento e un minor danneggiamento del cotico erboso, qualora presente. Non solo, se il vigneto o il frutteto ha i filari disposti a girapoggio, anche alla massima sterzata durante le manovre di svolta il baricentro del trattore rimane sempre all’interno del poligono di appoggio delle 4 ruote, a garanzia quindi di un elevato livello di stabilità.
Quattro ruote sterzanti. Di derivazione automotive, hanno da qualche tempo fatto la loro comparsa anche nell’ambito trattoristico le 4 ruote sterzanti. Tale soluzione è stata implementata per la prima volta su un trattore della categoria degli specializzati da parte del gruppo Same Deutz-Fahr sul modello Same Frutteto. Con il 4WS (4 Wheel Steering), oltre a quelle anteriori anche le ruote posteriori sono sterzanti, sino ad un angolo di 20°; la loro posizione è costantemente controllata da una centralina elettronica, che gestisce tre diverse modalità di funzionamento, selezionabili in alternativa, ovvero: le condizione classica delle sole due ruote anteriori sterzanti; la 4 ruote sterzanti in controfase, per ridurre fino al 28% il raggio di svolta; la modalità “a granchio”, ovvero con tutte le ruote rivolte nella medesima direzione, utile per le manovre ripetute nel centro aziendale, ma anche per contrastare efficacemente lo scivolamento verso valle nel caso di lavorazioni a girapoggio (ovvero secondo le linee di livello).
Grazie all’esperienza accumulata nella progettazione e produzione di veicoli dedicati ad altri settori, l’austriaca Lindner sulla sua gamma di trattori da campo aperto Lintrac ha messo a punto un assale posteriore sterzante, avvalendosi di tiranti di sterzo idraulici in lega speciale, per un angolo massimo di 20°, a cui si abbina l’asse anteriore, che raggiunge un angolo massimo di sterzo di 52°. Grazie alla soluzione descritta, con pneumatici 420/65-R20 davanti e 480/70-R28 dietro il Lintrac 90 Vineyard ha un raggio minimo di volta di soli 3,5 m. Ovviamente, anche in questo caso è attivabile l’andatura a granchio.
Regolazioni dello sterzo. Il migliore livello di manovrabilità del complesso trattore-operatrice varia ovviamente in funzione delle situazioni operative; è del tutto evidente che è molto diverso fare manovra di inversione in spazi ristretti piuttosto che dover mantenere costantemente una corretta direzione di marcia su una strada, viaggiando ad alta velocità. Per ottimizzare l’uso dello sterzo in tutte le condizioni, sui modelli più evoluti sono disponibili diverse opzioni, di solito mediante un’opportuna programmazione con il computer di bordo. Quella più comune è la riduzione, fino ad arrivare ad un dimezzamento, dei giri volante necessari per sterzare da un estremo all’altro le ruote anteriori. Di solito, questa operazione richiede 4-4,5 rotazioni che però, per mezzo dell’attivazione di un comando dedicato, possono essere significativamente ridotte. Si tratta, in sostanza, di un ausilio prezioso per velocizzare (e per risultare meno faticose) ad esempio quelle manovre effettuate in spazi ristretti che richiedono numerose inversioni di marcia. Questa funzione può anche essere automatizzata, nel senso che ad elevate velocità operative, di solito oltre 20 km/h, lo sterzo riduce la sua sensibilità, in modo da riuscire a mantenere una corretta linea di percorrenza del veicolo con minimi movimenti del volante, senza dover essere costretti a correggere in continuazione l’angolo di sterzata. Diversamente, è anche possibile regolare la resistenza alla rotazione del volante, ovvero la forza di azionamento di questo comando; si tratta di una funzione comunemente implementata sui modelli più recenti di automobile, dove alle alte velocità lo sterzo si “indurisce”, per permettere anche in questo caso un miglior controllo del mezzo. Su alcuni modelli di trattore questa funzione è programmabile dal conducente, in modo da adattare la forza di azionamento alle esigenze personali.
Tutto ciò risulta possibile grazie alla flessibilità di taratura della guida idraulica che, attraverso un sistema di valvole e con l’assistenza di una centralina elettronica dedicata, è in grado di gestire con estrema precisione il flusso di olio verso la pompa dello sterzo, sia in termini di entità del flusso che dei tempi di riposta.
Il raggio (o il diametro) di sterzata
Lo stabilisce anche il regolamento di attuazione del Codice della Strada, all’art. 217 (Inscrivibilità in curva dei veicoli – Fascia d’ingombro): “Ogni veicolo a motore, o complesso di veicoli, compreso il relativo carico, deve potersi inscrivere in una corona circolare (la fascia d’ingombro) con raggio esterno di 12,50 m e raggio interno di 5,30 m (…)”. Si tratta quindi di un parametro molto importante per la circolazione dei veicoli, sia su strada pubblica, ma anche nelle aree private, perché influisce sulla progettazione di edifici residenziali, commerciali e industriali, condizionando la manovrabilità dei veicoli all’interno e intorno a tali strutture. Il parametro tecnico che si considera in questi casi è il cosiddetto “raggio (o diametro, che è il doppio) di sterzata”, che è di fatto la misura del raggio del cerchio immaginario che il veicolo copre quando l’angolo delle ruote sterzanti è massimo. In pratica, è il minimo ingombro, misurato con riferimento alle ruote esterne, della traiettoria percorsa dal mezzo quando curva alla massima sterzata. Da ciò si deduce che il raggio di sterzata è direttamente correlato al passo del veicolo, alla carreggiata e all’angolo massimo che assumono le ruote direttrici rispetto all’asse longitudinale del veicolo. La sua misura è relativamente semplice, e consiste nel ricoprire in continuo il battistrada degli pneumatici esterni con un mezzo di contrasto visibile sulla superficie di percorrenza, come ad esempio del gesso in polvere (o anche della semplice acqua) quando il veicolo percorre una traiettoria curva con il volante girato al massimo in un senso (e successivamente in quello opposto), a compiere una rotazione completa. Il dimezzamento della misura precisa del diametro esterno della circonferenza così creata restituisce il valore desiderato.
Quattro ruote sterzanti su altri mezzi semoventi ad uso agricolo
Non solo trattori, ma anche altre macchine semoventi impiegate nell’attività agricola si avvalgono proficuamente dell’architettura a 4 ruote sterzanti. Ad esempio, tale soluzione è ormai da tempo sistematicamente adottata sui sollevatori telescopici, inclusi i modelli destinati all’uso agricolo, che molto spesso operano in spazi ristretti, all’interno dei fabbricati aziendali, negli apprestamenti protetti, ecc. Ad esempio, tutti i modelli della gamma agricola della Merlo SpA di S. Defendente di Cervasca (CN), sono dotati delle tre modalità di sterzata (due ruote sterzanti, 4 ruote sterzanti, andatura a granchio). Le medesime funzioni sono appannaggio dei carri trincia-miscelatori semoventi, ma con esigenze ancora più stringenti, dato che queste macchine sono destinate ad operare esclusivamente nel centro aziendale, e sono spesso caratterizzate da ingombri davvero notevoli. La Faresin Industries di Breganze (VI) produce ormai da qualche anno diversi modelli di carri trincia-miscelatori a 4 ruote motrici, che si avvalgono anche in questo caso delle tre differenti modalità di sterzatura citate. In particolare, con le 4 ruote sterzanti si ottiene una riduzione del raggio di svolta del 15%.
