La complessità della moderna agricoltura, con macchinari sempre più potenti e versatili, pone sfide significative in termini di manovrabilità. Regolare correttamente il sistema di sterzo di un trattore non è solo una questione di comfort, ma è fondamentale per garantire efficienza, sicurezza e preservazione del suolo. Questo articolo esplora le problematiche comuni legate allo sterzo, le innovazioni tecnologiche volte a migliorarne la precisione e le tecniche di regolazione.
Problemi Comuni e Cause di Sterzo Pesante nel Trattore
Un sistema di sterzo che presenta difficoltà, come uno sterzo pesante o impreciso, può derivare da diverse cause interconnesse, che richiedono un'analisi approfondita del circuito idraulico e dei suoi componenti.
Una delle cause più immediate e facilmente verificabili è la carenza di olio nel serbatoio dello sterzo. In questi casi, è necessario procedere al rabbocco dell'olio fino al livello specificato. Contemporaneamente, è imperativo controllare attentamente la presenza di eventuali perdite nei dispositivi di sterzo idraulico, nelle tubazioni e nei giunti, poiché una perdita, anche minima, può compromettere la pressione e l'efficacia del sistema.
Un'altra causa frequente di malfunzionamento è legata alla valvola limitatrice di flusso costante. L'usura interna di questa valvola, in particolare della guarnizione antiusura del nucleo della valvola a flusso costante, può causare una tenuta non rigorosa. Questo scenario richiede la sostituzione del nucleo della valvola a flusso costante con uno più efficiente e costante. A volte, la bobina della valvola di sicurezza a flusso costante può essere contaminata da sporco presente nell'olio. Questa contaminazione impedisce una corretta tenuta, rendendo necessaria la pulizia della bobina.
Inoltre, la pressione di impostazione del nucleo della valvola a flusso costante può essere troppo bassa. In questa situazione, è indispensabile regolare nuovamente la pressione. La dimensione di tale pressione è determinata dalla vite di fissaggio o dalla guarnizione di regolazione. Avvitando la vite di fissaggio o riducendo lo spessore della guarnizione, la pre-pressione della molla aumenta, incrementando così la pressione di regolazione della pompa a portata costante e viceversa.
L'usura della pompa a ingranaggi sulla pompa di troppopieno a flusso costante rappresenta un'ulteriore criticità. L'usura si manifesta principalmente tra la punta del dente e il guscio della pompa, così come tra la faccia dell'estremità dell'ingranaggio e il manicotto flottante.
Nei sistemi di sterzo completamente idraulica, una bassa pressione della valvola di sicurezza, che si apre prematuramente, può determinare una bassa pressione generale del sistema di sterzo, portando a uno sterzo pesante.
Anche la perdita della sfera d'acciaio della valvola di ritegno nello sterzo con forza di sterzatura completamente idraulica è una causa significativa. Se la sfera d'acciaio è coperta da sporco, impedendo una sigillatura ermetica con la sede della valvola, o se cade nel manicotto della valvola e nella scanalatura dell'anello del corpo valvola, si verifica una chiusura allentata della valvola di ritegno del servosterzo. Questo collega l'ingresso e l'uscita dell'olio, risultando in uno sterzo pesante.
Altri fattori da non sottovalutare includono l'ostruzione dell'elemento filtrante e la presenza di aria nel circuito dell'olio. Infine, una bassa pressione di apertura della valvola dello sterzo può anch'essa contribuire a un funzionamento non ottimale.
L'Esigenza di Manovrabilità: Potenza vs. Spazio
Il progressivo e, sembrerebbe, 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. L’incremento delle potenze e delle dimensioni dei trattori e delle macchine semoventi incontra una criticità nelle angustie dimensioni di molte aree aziendali e delle strade pubbliche e private. 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.
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: aumentare gli angoli di sterzata e ridurre il raggio di volta.
Soluzioni Tecnologiche Avanzate per gli Angoli di Sterzata Elevati
Per rispondere alla crescente necessità di operare in spazi sempre più confinati, l'industria ha sviluppato diverse tecnologie innovative focalizzate sull'aumento degli angoli di sterzata.
Sul mercato, il sistema SuperSteer di New Holland, presente da qualche anno, permette all'asse anteriore di ruotare contestualmente alle ruote durante la sterzata, ottenendo un angolo complessivo molto ampio, che può arrivare fino a 76 gradi. Questo garantisce una manovrabilità eccezionale in spazi ridotti.
Un risultato analogo, ma con una soluzione tecnica differente, è ottenuto dal sistema Bi-speed di Kubota. Questa tecnologia agisce incrementando il regime di rotazione della ruota sterzante esterna alla curva. Grazie a frizioni multidisco a bagno d'olio dedicate, quando l'angolo di sterzata della ruota interna supera i 30 gradi, la velocità periferica di quella esterna aumenta automaticamente di 1,7-1,9 volte, a seconda dei modelli. Tale meccanismo aiuta a "chiudere" la traiettoria, riducendo significativamente il raggio di sterzata.
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Sterzo a Ruote Anteriori, Snodo Centrale o Combinazione?
Esistono diverse architetture per ottenere la manovrabilità desiderata. Oltre alle classiche ruote anteriori sterzanti, sui trattori isodiametrici di potenza limitata, impiegati in settori specializzati, e su pochi altri modelli, da diversi decenni si è affermata una soluzione alternativa: un robusto snodo (o articolazione) centrale, spesso di tipo cardanico, che unisce la parte anteriore della macchina (l'avantreno) a quella posteriore (il retrotreno). Questa configurazione è resa possibile dall'architettura di questa categoria di trattori, che prevede una collocazione a sbalzo sull’anteriore del blocco motore.
Il sistema Dualsteer, messo a punto dalla BCS di Abbiategrasso e esteso ad alcuni modelli del gruppo, rappresenta un'efficace risposta per ridurre ulteriormente il raggio di sterzata. Il suo principio è semplice: riunire sulla stessa macchina le due soluzioni di sterzata descritte in precedenza, ovvero l'articolazione centrale e le classiche ruote anteriori sterzanti, per ottenere un angolo complessivo di 70 gradi. Dal punto di vista operativo, l'attenzione è stata posta sul controllo della proporzionalità di inserimento dei due dispositivi. Questo è gestito da un circuito idraulico che agisce sui cilindri di sterzo dell'articolazione centrale e su quelli del ponte anteriore, integrato da un opportuno collegamento meccanico per garantire sincronia e progressività di sterzo.
Il raggio di sterzata estremamente ridotto del sistema Dualsteer 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: un modello isodiametrico come il Volcan di BCS con Dualsteer, equipaggiato con pneumatici 280/70R18, ha un raggio di svolta minimo di soli 2,20 metri (contro i 3,24 metri con le sole ruote anteriori sterzanti e i 2,70 metri 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.
L'Innovazione delle Quattro Ruote Sterzanti
Di derivazione automotive, le 4 ruote sterzanti hanno fatto la loro comparsa anche nell’ambito trattoristico. Tale soluzione è stata implementata per la prima volta su un trattore della categoria degli specializzati dal gruppo Same Deutz-Fahr sul modello Same Frutteto. 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 gradi. A questo si abbina l’asse anteriore, che raggiunge un angolo massimo di sterzo di 52 gradi. Grazie a questa soluzione, con pneumatici 420/65-R20 davanti e 480/70-R28 dietro, il Lintrac 90 Vineyard vanta un raggio minimo di volta di soli 3,5 metri.
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. Tutti i modelli della gamma agricola di Merlo SpA sono dotati delle tre modalità di sterzata: due ruote sterzanti, 4 ruote sterzanti e 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 produce, da diversi anni, diversi modelli di carri trincia-miscelatori a 4 ruote motrici, che si avvalgono anche in questo caso delle tre differenti modalità di sterzatura citate.
Regolazioni dello Sterzo e Parametri Operativi
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.
La più comune è la riduzione, fino ad arrivare a un dimezzamento, dei giri del 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 rendere meno faticose le manovre effettuate in spazi ristretti che richiedono numerose inversioni di marcia.
Questa funzione può anche essere automatizzata: 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; una funzione comune nei modelli più recenti di automobile, dove alle alte velocità lo sterzo si "indurisce" per permettere un miglior controllo del mezzo.
Il Codice della Strada, all’art. 217 (Inscrivibilità in curva dei veicoli - Fascia d’ingombro), stabilisce che “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 che 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 considerato 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: consiste nel ricoprire in continuo il battistrada degli pneumatici esterni con un mezzo di contrasto visibile sulla superficie di percorrenza, come ad esempio gesso in polvere o acqua, quando il veicolo percorre una traiettoria curva con il volante girato al massimo in un senso (e successivamente in quello opposto), compiendo una rotazione completa.
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Gestione del Sollevatore e Collegamento allo Sterzo
Sebbene non direttamente collegata alla meccanica dello sterzo, la gestione dei comandi del sollevatore è un aspetto cruciale per l'operatività del trattore, specialmente in relazione alla sua manovrabilità e al bilanciamento del mezzo.
Per quanto riguarda i sollevatori con controllo di posizione e sforzo, la comprensione delle due leve è fondamentale. Una leva controlla primariamente la posizione dell'attrezzo rispetto al telaio del trattore, determinando l'altezza di lavoro o il sollevamento totale. L'altra leva, spesso definita "leva dello sforzo" o "leva verde", è dedicata alla regolazione dello sforzo di trazione.
Quando si inizia un solco, si può impostare la leva dello sforzo (verde) oltre il numero 3. Successivamente, la leva del controllo di posizione (gialla) viene utilizzata per interrare l'attrezzo fino alla profondità desiderata. Una volta raggiunta la profondità, la leva gialla viene spostata sul settore indicato "sforzo" o "controllo sforzo". A questo punto, la leva dello sforzo (verde) viene utilizzata per "aggiustare" la profondità, mantenendola costante nonostante le variazioni del terreno.
Per lavorazioni come l'aratura o l'estirpatura, questo sistema è particolarmente efficace. Per altre lavorazioni, tipo l'erpicatura con rotante, potrebbe essere necessario portare la leva verde tutta a fine corsa.
La modalità flottante permette all'attrezzo di muoversi liberamente su e giù rispetto al terreno, adattandosi alle sue irregolarità. Questo è utile, ad esempio, con un coltivatore su un terreno già lavorato.
Nel sforzo controllato, si imposta la leva dove c'è la scritta relativa allo sforzo (ad esempio, a 9). Se il mezzo, con una marcia bassa, fatica e l'attrezzo scende troppo, si alza leggermente la leva dello sforzo (portandola verso valori inferiori come 8, 7, 6) finché non si raggiunge la profondità desiderata e il mezzo ha sufficiente forza senza slittare o calare a picco di motore.
È importante notare che il controllo dello sforzo si basa sul principio del tiro o della spinta sul terzo punto. Questo criterio ha pregi ma anche difetti: è inutile se la macchina inizia a slittare e il terzo punto non va a fare pressione sul mollone presente sull'attacco. Può essere pericoloso usare lo sforzo controllato per certi tipi di lavorazioni, specialmente quando si alzano pesi, per il rischio di pericolose cadute. Chi usa muletti, bracci alza-pesi, staffe alza-bancali o simili deve ricordarsi di spostare il selettore su "posizione controllata", poiché ogni minimo sbalzo o cambiamento di peso può far perdere o acquistare pressione al circuito con conseguente discesa o salita del peso caricato.
I lavori con cui usare lo sforzo controllato sono tipicamente l'aratura e l'estirpatura. Già con fresa o sarchiatore, va usata la posizione controllata. Con la posizione, si tiene sotto controllo il punto esatto dell'attrezzo rispetto alla corsa del sollevatore. Nello sforzo, invece, è lo sforzo che compie la trattrice e il sollevatore. In effetti, lo sforzo funziona sia per il carico (anche da fermo) sia per il traino: se la macchina tira e tende a impennarsi perché l'attrezzo è conficcato nel terreno, l'attrezzo viene richiamato dal controllo dello sforzo. La sensibilità della risposta dell'effetto dello sforzo controllato si ottiene anche con il giusto abbinamento dei fori: ci sono infatti 4 fori. Per lavori più leggeri o terreni leggeri, sono indicati i fori alti con maggiore sensibilità e quindi richiami più veloci e frequenti, mentre per terreni e lavori pesanti si usano i fori più in basso.
Se il sollevatore è in "sforzo controllato" senza attrezzo collegato, e il sollevatore scende al massimo, è normale che, alzandolo con le braccia, sia libero di farlo come se fosse in posizione flottante. Agendo con la leva più corta (quella che regola la spinta) è normale che il meccanismo collegato ai bracci del sollevatore agisca su di esso.
Sicurezza Operativa e Manutenzione dello Sterzo
La sicurezza nell'utilizzo del trattore, specialmente in pendenza o in condizioni operative complesse, è paramount. Prima di utilizzare il trattore su pendii, è necessario comprenderne le specifiche, tra cui potenza, distribuzione del peso e baricentro. È fondamentale identificare i limiti operativi di sicurezza del trattore, generalmente espressi in percentuale.
Condurre un'ispezione approfondita prima dell'operazione è un passaggio chiave. Controllare la pressione dei pneumatici, i livelli dei liquidi, i freni e assicurarsi che la struttura ROPS (struttura di protezione antiribaltamento) sia fissata correttamente.
È essenziale scegliere percorsi che forniscano una visione chiara degli ostacoli e dei cambiamenti del terreno. Indossare indumenti di sicurezza adeguati per proteggersi in caso di incidente, come caschi e stivali robusti.
Evitare sempre di superare la capacità di carico consigliata e prestare attenzione alle condizioni umide o fangose che possono rendere le piste scivolose.
L'utilizzo del trattore in pendenza richiede attenzione ai dettagli e una conoscenza approfondita del veicolo e dei suoi limiti. Assicurarsi di avere gli strumenti e le conoscenze giuste per salvaguardare non solo la propria attrezzatura ma anche sé stessi.
Per quanto riguarda la manutenzione dello sterzo, un esempio pratico riguarda la barra di sterzo piegata. Se la barra di sterzo si è piegata, per ripristinare la convergenza non è sempre necessario smontarla completamente; spesso basta allentare le "cravatte" di serraggio barra alle testine. Tuttavia, se la barra è storta e si intende raddrizzarla prima di procedere alla convergenza, è consigliabile staccarla. L'uso di un estrattore per testine è preferibile per evitare ammaccature al filetto. Se non disponibile, si può provare a battere con un martello, mettendo il dato in punta, ma con cautela per non danneggiare i componenti filettati.
