Assi... nella manica dei rimorchi

Nascosti sotto i macchinari, non si notano, ma svolgono un compito fondamentale: trasferire il carico del telaio alle ruote direttamente o mediante componenti elastiche, dette sospensioni. Stiamo parlando degli assali (o assi), organi trasversali non rotanti che compongono la struttura portante dei mezzi agricoli, siano essi trattori o rimorchi.

Se le trattrici a telaio rigido o articolato vantano un asse posteriore e uno anteriore - oggi quasi sempre sospeso per ridurre le vibrazioni e incrementare il comfort di guida - i rimorchi possono contare su un numero di assali variabile da uno a quattro. Gli assi sono importantissimi su carri botte, spandiletame, dumper e carri autocaricanti, in particolare sugli ultimi modelli omologati in Mother Regulation MR, dovendo sostenere carichi fino a 40 tonnellate a velocità anche superiori a 40 chilometri orari.
 

Mezzi più massicci, assali più evoluti

La progressiva trasformazione delle aziende agricole da realtà a conduzione familiare a imprese quasi industriali - chiamate a coltivare superfici più ampie, aumentare la redditività e ridurre i costi - sta influenzando la domanda di trattori e rimorchi. Cresce il numero di operatori in cerca di macchinari agricoli più grandi e potenti, che permettano di velocizzare i tempi di lavoro e presentino costi di ammortamento e manutenzione contenuti.
"Stanno entrando in campo trattori con potenze medie intorno ai 180-200 cavalli e oltre, superiori rispetto a quelle di quindici anni fa. L'aumento della potenza si traduce in un incremento della capacità di traino, della velocità e si ripercuote sulle macchine al seguito delle trattrici - spiega Roberto Airoldi, direttore commerciale di ADR Group, che sul mercato europeo fornisce assi al 70-75% dei costruttori di mezzi agricoli. Tale tendenza ha spinto le case a stravolgere la progettazione del sottocarro, in particolare degli assali e delle sospensioni".

Negli ultimi anni, l'attenzione delle aziende di componentistica si è focalizzata sulla ricerca di materiali più sofisticati, contraddistinti da coefficienti di resistenza più alti, e sulla realizzazione di prodotti affidabili e quasi totalmente esenti da manutenzione. I rimorchi con più assi sono stati equipaggiati con assali sospesi, sterzanti e sollevabili per limitare gli attriti in fase di manovra e ottimizzare la distribuzione dei pesi in campo.
"Gli studi e i test condotti sulle sospensioni, poco considerate in passato in ambito agricolo, hanno permesso l'introduzione prima dei sistemi di sospensione meccanici, poi di quelli idraulici - specifica Airoldi. Inoltre, si è compiuto un ulteriore salto in avanti con lo sviluppo degli assi sterzanti, che oltre a migliorare la manovrabilità riducono l'usura dei pneumatici e il consumo di carburante".
 
Oggi nei paesi emergenti sono ancora molto richiesti sospensioni e assali semplici per rimorchi poco evoluti e con portata ridotta, ma in Europa e Nord America si stanno diffondendo assi con componenti all'avanguardia. "Si tratta di assali sospesi idraulicamente e intelligenti, pensati per carri che devono operare in condizioni difficili e - aggiunge Airoldi - trasportare il carico massimo previsto dai codici stradali, in totale sicurezza e nel minor tempo possibile".

Infine, l'aumento delle masse massime ammissibili dei rimorchi (veicoli R) e il cambiamento dei requisiti prestazionali degli impianti di frenatura previsti dalla Mother Regulation - Regolamento 167/2013 in vigore dal primo gennaio 2018 - hanno contribuito indirettamente a modificare la progettazione intrinseca degli assi, che devono essere sempre più performanti.
 

Assi per tutti i gusti

Attualmente i carri botte, gli spandiletame, i dumper e i carri autocaricanti sono muniti di freni (a disco o a tamburo). I freni incorporati negli assi, che differiscono per tipologia, dimensioni e capacità di carico, sono soggetti ad omologazione secondo Mother Regulation e devono essere scelti in base al peso del rimorchio, al tipo di pneumatici impiegati e alla velocità adottata.

Inoltre, su molti rimorchi gli assali fissi hanno lasciato il posto a quelli autosterzanti o sterzanti comandati. "L'asse autosterzante è libero e segue la traiettoria del trattore quando il treno opera in marcia avanti, mentre viene bloccato mediante un dispositivo idraulico controllabile dalla cabina e resta rigido in fase di retromarcia - sottolinea Airoldi. Lo sterzante comandato è in grado di sterzare sia in avanti sia in retro avvalendosi di un sistema idraulico di pistoni collegati con il timone e il gancio della trattrice".
 
Tra gli assali sterzanti prodotti da ADR, si segnalano i modelli autosterzanti SM-SMP, disponibili nelle versioni standard e per applicazioni speciali, e i modelli sterzanti comandati STQ-STB Dual Mode, dotati di un cilindro oleodinamico integrato nella barra di accoppiamento che ne permette l'uso come autosterzanti o come sterzanti comandati.

Gli assali per rimorchi differiscono tra loro non solo per le soluzioni di frenatura e sterzatura, ma anche per la portata, data dalla resistenza della trave e dei cuscinetti. "I modelli proposti da ADR presentano portate per asse che vanno da 500 chilogrammi a 30 tonnellate - fa sapere Airoldi. Le sospensioni a 3 o più assi arrivano fino a portate di 60 tonnellate".
 

Sospensioni: spalle degli assali

Importanti compagne di viaggio degli assali sono le sospensioni, concepite per assorbire gli urti durante la circolazione. Oggi trovano posto sotto ai rimorchi sospensioni meccaniche, idrauliche o pneumatiche. Efficaci a pieno carico, le sospensioni meccaniche ammortizzano i sobbalzi tramite le balestre (molle d'acciaio operanti per flessione) e sono fissate al telaio mediante differenti attacchi (a balestra semplice, tandem, tridem e quadrem).
"Ogni assale con sospensione meccanica dispone di due balestre (una per lato), collegate tra loro da bilancieri centrali - specifica Airoldi. Dunque un carro monoasse possiede solo due balestre, mentre i rimorchi con 2, 3 e 4 assi possono contare, rispettivamente, su un sistema tandem con quattro balestre, tridem con sei balestre e quadrem con 8 balestre".

Alternativa al tandem sui carri con due assi è la sospensione meccanica bogie, oscillante nel senso di marcia. "Con tre punti di attacco al telaio, il sistema tandem offre maggiore stabilità ed è indicato per mezzi che passano molto tempo su strada trasportando carichi ad alte velocità su medio-lunghe distanze - continua Airoldi. Con un solo punto di attacco, il bogie assicura maggiore oscillazione tra gli assi ed è ideale per rimorchi che operano perlopiù in campo, dove è necessaria grande aderenza per lavorare su terreni impervi".
ADR commercializza sospensioni meccaniche K a balestre paraboliche e bogie. La gamma K comprende sospensioni monoasse da 5 a 12 tonnellate, tandem da 10 a 24 tonnellate, tridem da 24 a 36 tonnellate, mentre la serie bogie include versioni a balestra multilama e a balestra parabolica. Le portate delle sospensioni bogie variano da 8 a 28 tonnellate.
 
Più efficienti delle versioni meccaniche, le sospensioni idrauliche consistono in cilindri idraulici che - collegati al telaio dei rimorchi - utilizzano accumulatori ad azoto per smorzare gli urti e permettere agli assi di oscillare al meglio.
"Completamente indipendenti tra i diversi assali, tali sospensioni sono studiate per garantire un'equa ripartizione del peso su ogni asse e ridurre le sollecitazioni alla struttura dei macchinari - chiarisce Airoldi. Grazie alla notevole escursione della corsa del cilindro, le sospensioni idrauliche assicurano ottime aderenza e stabilità su qualsiasi tipo di terreno". Disponibili nei modelli basic e K frame, le Hydrokey di ADR consentono agli assi di oscillare fino a 280 millimetri e sono ideali per ottenere una marcia stabile e confortevole con i rimorchi.

Da alcuni anni, sui carri sono comparse anche sospensioni pneumatiche che attenuano colpi e vibrazioni mediante ammortizzatori pieni d'aria con pareti a tenuta stagna. Nonostante offrano un elevato comfort, i sistemi di sospensione pneumatici - sostiene Airoldi - "funzionano bene su terreni non accidentati, pianeggianti e quindi sono poco richiesti nel settore agricolo, dove generalmente i mezzi lavorano in condizioni estreme".
 

È tempo di assi versatili e intelligenti

Come i carri che supportano, gli assali continuano a cambiare volto sull'onda delle nuove tendenze del settore agricolo. La minimizzazione del compattamento del terreno, il monitoraggio dei parametri dei veicoli, l'ottimizzazione del lavoro in campo sono al centro dell'interesse delle case costruttrici di assali, sempre alla ricerca di soluzioni adatte alle ultime esigenze dei clienti.
Oggi occorre limitare il più possibile la compattazione del terreno dovuta al transito di trattori e rimorchi imponenti. Poiché probabilmente le masse dei cantieri di lavoro cresceranno ancora, è necessario dotare i carri di componenti che rendano possibile un impatto minimo sul suolo. Tra questi, ci sono gli assali a carreggiata variabile - come il VarioTrack di ADR - che consentono ai mezzi con più assi di posizionare due ruote in fasce non calpestate dagli altri pneumatici.

Brevettato e contraddistinto da una portata di 15 tonnellate, Variotrack è composto da due corpi, uno dei quali sfrutta cilindri idraulici interni per offrire un'escursione di 700 millimetri per lato ed estendere la carreggiata da 2.300 a 3.700 millimetri.
"Nato come prodotto di nicchia in risposta alle richieste di costruttori nord-europei di carri botte e carri da foraggio, VarioTrack sta riscontrando notevole successo anche su altre applicazioni - chiarisce Airoldi. Varia la carreggiata anche in marcia e permette alle ruote di impattare sul terreno in punti diversi al passaggio del rimorchio in campo".
 
In più, sono in fase di sviluppo dispositivi adattabili agli assali in produzione. L'implementazione di sistemi intelligenti per l'aumento della tracciabilità consentirà agli assi per rimorchi di assicurare maggiori performance e precisione nelle operazioni agricole. ADR ha avviato il progetto TeknoAx 2.0 per rivoluzionare i suoi assali, resi intelligenti attraverso un sistema connesso ad una piattaforma per il rilievo delle prestazioni, dei parametri di manutenzione e migliorati dal punto di vista delle proprietà meccaniche.
I modelli a corpo cavo TeknoAx integrano dispositivi per la regolazione della pressione interna dei pneumatici, per la misura del carico utile totale del rimorchio, per il monitoraggio della distanza percorsa, per l'identificazione univoca di ogni assale tramite un tag Rfid. Dunque, sono in grado di instaurare una comunicazione a distanza in tempo reale con il centro aziendale, che può così gestire in modo ottimale i carri e attuare la manutenzione predittiva.


"I nuovi assali Teknoax si distinguono per il peso contenuto, merito del tubolare cavo, e per la resistenza alle rotture, merito del corpo realizzato in materiale resistente e privo di saldature - aggiunge Airoldi. In più, dispongono di cuscinetti maggiorati, di mozzi porta cuscinetti ridisegnati per consentire il montaggio di ruote a flangia spostata senza modifiche di portata e di nuovi sistemi di protezione dei cuscinetti".
Riconosciuto dalla Comunità Europea come prodotto innovativo ed incluso in uno speciale progetto europeo, TeknoAx 2.0 è stato anche inserito tra le Novità Tecniche di Eima 2018. "L'ultimo TeknoAx verrà riproposto ad Agritechnica 2019" conclude Airoldi.