I sistemi di propulsione di un veicolo, cioè gli organi che consentono ad una macchina di avanzare e quindi di muoversi, oggi maggiormente impiegati nel settore agro-forestale sono quelli a ruote con pneumatici e quelli a cingoli in acciaio o in gomma. L'obbiettivo del lavoro è stato quello di analizzare vantaggi e svantaggi di ognuno al fine di individuare quale sia il sistema di propulsione più idoneo da utilizzare in bosco in funzione delle caratteristiche del suolo, dell'organizzazione del lavoro e del livello di meccanizzazione impiegato. I principali parametri analizzati per effettuare tale confronto, determinati attraverso un'approfondita analisi bibliografica, sono stati: lo slittamento, le forze di trazione, i danni al suolo, il consumo di carburante e l'efficienza energetica. Il sistema di propulsione a cingoli, in particolare il sistema quadricingolo (con cingoli triangolari in gomma) impiegato in sostituzione delle ruote, consente di generare una forza di trazione del 25% maggiore e valori di slittamento fino a tre volte inferiori rispetto al sistema a ruote. Il consumo di carburante non ha evidenziato variazioni significative fra i due sistemi di propulsione se riferito all'unità di tempo, mentre i valori risultano a favore del sistema cingolato (riduzione del 20%) se riferiti all'unità di massa o volume lavorato. È inoltre da sottolineare la minor pressione esercitata sulla superficie del terreno da parte del sistema a cingoli (-10%) che garantisce un ridotto compattamento dello stesso con minori rischi di danni al suolo e suprassuolo. Tuttavia, è da tenere in considerazione che se si ricorre alla zavorratura del trattore gommato per eguagliare la maggiore massa del cingolato, questo risulta penalizzato, poiché con la zavorratura si riduce lo slittamento, ma si incrementano i consumi di carburante ed il compattamento del suolo. Dinamica opposta si ottiene se invece di zavorrare la macchina si riduce la pressione dei pneumatici della stessa, infatti, con tale tecnica operativa, si riduce lo slittamento delle ruote, il compattamento del suolo (maggior superficie di contatto con il suolo) ed i consumi di carburante (minore resistenza all'avanzamento). Dallo studio condotto è emerso che non esiste in assoluto un sistema di propulsione migliore dell'altro, ma la scelta dello stesso deve essere condotta attraverso un'approfondita analisi della condizione operativa esistente. Ad esempio, è possibile affermare che, se si opera su brevi distanze (qualche centinaia di metri), su suoli particolarmente soffici e con un elevato grado di umidità è da prediligere il sistema di propulsione a cingoli. Mentre, se si svolgono operazioni forestali che prevedono spostamenti su distanze medio-lunghe (alcuni chilometri) e su strade asfaltate è indubbia la scelta del sistema di propulsione a ruote.
Sistemi di propulsione delle macchine agro-forestali: analisi delle loro problematiche operative
BILLIA, ANDREA
2015/2016
Abstract
I sistemi di propulsione di un veicolo, cioè gli organi che consentono ad una macchina di avanzare e quindi di muoversi, oggi maggiormente impiegati nel settore agro-forestale sono quelli a ruote con pneumatici e quelli a cingoli in acciaio o in gomma. L'obbiettivo del lavoro è stato quello di analizzare vantaggi e svantaggi di ognuno al fine di individuare quale sia il sistema di propulsione più idoneo da utilizzare in bosco in funzione delle caratteristiche del suolo, dell'organizzazione del lavoro e del livello di meccanizzazione impiegato. I principali parametri analizzati per effettuare tale confronto, determinati attraverso un'approfondita analisi bibliografica, sono stati: lo slittamento, le forze di trazione, i danni al suolo, il consumo di carburante e l'efficienza energetica. Il sistema di propulsione a cingoli, in particolare il sistema quadricingolo (con cingoli triangolari in gomma) impiegato in sostituzione delle ruote, consente di generare una forza di trazione del 25% maggiore e valori di slittamento fino a tre volte inferiori rispetto al sistema a ruote. Il consumo di carburante non ha evidenziato variazioni significative fra i due sistemi di propulsione se riferito all'unità di tempo, mentre i valori risultano a favore del sistema cingolato (riduzione del 20%) se riferiti all'unità di massa o volume lavorato. È inoltre da sottolineare la minor pressione esercitata sulla superficie del terreno da parte del sistema a cingoli (-10%) che garantisce un ridotto compattamento dello stesso con minori rischi di danni al suolo e suprassuolo. Tuttavia, è da tenere in considerazione che se si ricorre alla zavorratura del trattore gommato per eguagliare la maggiore massa del cingolato, questo risulta penalizzato, poiché con la zavorratura si riduce lo slittamento, ma si incrementano i consumi di carburante ed il compattamento del suolo. Dinamica opposta si ottiene se invece di zavorrare la macchina si riduce la pressione dei pneumatici della stessa, infatti, con tale tecnica operativa, si riduce lo slittamento delle ruote, il compattamento del suolo (maggior superficie di contatto con il suolo) ed i consumi di carburante (minore resistenza all'avanzamento). Dallo studio condotto è emerso che non esiste in assoluto un sistema di propulsione migliore dell'altro, ma la scelta dello stesso deve essere condotta attraverso un'approfondita analisi della condizione operativa esistente. Ad esempio, è possibile affermare che, se si opera su brevi distanze (qualche centinaia di metri), su suoli particolarmente soffici e con un elevato grado di umidità è da prediligere il sistema di propulsione a cingoli. Mentre, se si svolgono operazioni forestali che prevedono spostamenti su distanze medio-lunghe (alcuni chilometri) e su strade asfaltate è indubbia la scelta del sistema di propulsione a ruote.File | Dimensione | Formato | |
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