stabilità del trattore

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La stabilità delle macchine

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slides del corso di meccanica agro-forestale

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Page 1: stabilità del trattore

La stabilità delle macchine

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• Il momento di una forza è la tendenza di una forza a provocare una rotazione.

• Si misura come il prodotto dell’intensitàdella forza (F) per la distanza (L) tra la retta di applicazione e l’asse di rotazione.

L (braccio)

F

MOMENTO DI UNA FORZA

M=FL

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L1 L2

F1 F2F1=F2L1=L2

L1 L2

F1 F2

F1>F2L1=L2

L1 L2

F1 F2F1=F2L1>L2

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It

H

P = passo

PLaLu

G

B

CARATTERISTICHE DIMENSIONALI

C

C = carreggiataH = altezza totale

Lu = lunghezza totale

La = larghezza totale

It = luce libera dal suolo

G = massa totale

B = baricentro (centro di gravità di un corpo, cioè il punto dove si immagina concentrato tutto il suo peso)

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60%40%

? ?

RIPARTIZIONE STATICA DELLA MASSA(SOLO TRATTORE 2RM)

(TRATTORE + ATTREZZO PORTATO)

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Momento ribaltante

Determina il trasferimento di parte della massa del trattore dall’assale anteriore a

quello posteriore. Se portato all’estremo: => impennamento

Momento stabilizzante

Contrasta l’impennamento del trattore

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P G

lp lg

Momento Ribaltante (Mr):

Momento Stabilizzante (Ms):

P = massa del trattore che grava sul baricentroG = massa dell’attrezzoO = punto attorno al quale il trattore ruota

quando si impenna

O

G*lg

P*lp

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P G

lp lg

STABILITA’ LONGITUDINALETERRENO PIANEGGIANTE

P x lp = G x lgCondizione di equilibrio

P x lp = G x lg x kCondizione di stabilità

Dove k è un coefficiente di sicurezza che può variare da 1.2 a 1.5 → il momento stabilizzante deve essere dal 20 al 50% maggiore di quello ribaltante

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Problema pratico: definizione dell’esatta posizione del

baricentro sul trattore

P1

G

lp lg

Condizione di stabilità

P1 x lp = G x lg x k

P1: massa che grava sull’assale anteriore

lp: passo

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Il passo (distanza fra l’assale anteriore e quello

posteriore) influisce pesantemente sulla stabilità

longitudinale del trattore

lp

l’plp < l’p

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STRASCICO DIRETTO

P1

lp lg

R

h

G

R: componente parallela al terreno delle forze di traino

h: altezza del punto di applicazione del traino

Al momento ribaltante dovuto al peso dell’attrezzo si somma quello dovuto alla forza di traino

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Supporto zavorre

Telaio trattoreZavorre anteriori

ZAVORRELe zavorre sono costruite in acciaio e servono,

generalmente, per aumentare il peso aderente della

trattrice. Tale strategia è utile e necessaria per

spostare il baricentro in modo da migliorare la

stabilità longitudinale e trasversale del mezzo.

Per legge una singola zavorra < 25kg, ma in commercio ne esistono ancora da 35 e 40 kg

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ZAVORRE

Ruota

E’ possibile zavorrare il trattore con dischi in ghisa

che vengono montati all’interno dei cerchioni minor

ingombro rispetto a zavorra anteriore.

Zavorre laterali

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ZAVORRAMENTO AD ACQUA

Consiste nel riempire d’acqua la camera d’aria fino a livello

della valvola (valvola posizionata in alto).

il gonfiaggio e la pressione sono realizzati ad aria

è consigliabile ricorrere a questa tecnica ogni volta che,

per migliorare il coefficiente di aderenza del trattore è

necessario aumentare il carico verticale esercitato sulle

ruote

il controllo della pressione interna dovrà essere effettuato

più frequentemente, dato il modesto volume d’aria che

assicura la pressione stessaIn caso di zavorramento ad acqua le condizioni climatiche possono determinare la necessità dell’impiego di un antigelo

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ATTENZIONE: un eccessivo aumento

della massa aderente dei trattori può

comportare diversi inconvenienti:

- affondamento

- compattamento del terreno

- eccessivo aumento del peso morto da

dislocare e quindi della quantità di

energia spesa per il solo avanzamento

del trattore

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ZAVORRATURA

lp lg

L’ equazione sarà

Z x lz + P1 x lp = G x lg

inserendo k

Z x lz + P x lp = G x lg x k

G

lz

ZP1

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TERRENO IN PENDENZA

G

P

α

l’p l’g

Rispetto alla condizione in assenza di pendenza

l’p < lp mentre l’g > lg

quindi se P = cost.

per avere la stessa stabilità precedente

G deve essere più piccolo

P

G

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B

C

G

STABILITA’ TRASVERSALE

La condizione di equilibrio al ribaltamento

trasversale dipende dalla posizione della forza

peso G, concentrata nel baricentro, rispetto alla

posizione delle ruote poste a valle.

Caso 1: la forza peso cade a monte del punto di contatto della ruota a valle con il terreno → non c’è ribaltamento

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Caso 2: la forza peso cade a valle del punto di contatto della ruota a valle con il terreno c’èribaltamento

STABILITA’ TRASVERSALE

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Effetto della carreggiata

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Effetto dell’altezza del baricentro

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Page 25: stabilità del trattore

• Trattori a passo lungo• Trattori con baricentro spostato in avanti• Zavorratura anteriore

Aumento della stabilità longitudinale

• Trattori con carreggiata ampia• Trattori con baricentro basso

Aumento della stabilità trasversale

In linea generale i trattori cingolati sono più stabili di quelli gommati