Nell'arco della loro vita, le trattrici lavorano con attrezzature trainate, portate o semi-portate. Se un attrezzo trainato è collegato al trattore in 1 solo punto, tramite occhione e gancio di traino, nel caso di un implement portato abbiamo 3 punti di collegamento al sollevatore idraulico e, se l'attrezzo è semi-portato i punti sono 2 (o 3 punti, ma con presenza di ruote).
Il sollevatore è indispensabile per gestire le attrezzature portate e semi-portate poiché, usando l'energia accumulata sotto forma di pressione dall'olio e generata da una pompa idraulica, permette il loro sollevamento durante le svolte a bordo campo e nel passaggio al trasporto su strada. Inoltre, consente l'adattamento automatico della posizione degli attrezzi alle condizioni operative durante le attività nei vari appezzamenti.
Focus sui componenti chiave
Nella pratica, il sollevatore idraulico si occupa di trasmettere lo sforzo di trazione all'implement, alzarlo o abbassarlo per mantenere una determinata posizione e regolare gli sforzi trasmessi da esso al trattore. I componenti che rendono possibili tali funzioni sono:
- pompa idraulica a ingranaggi o a pistoni, azionata dal motore della trattrice tramite i rotismi della distribuzione;
- distributore, incorporato nello stesso gruppo del sollevatore;
- sollevatore vero e proprio, che basa il proprio funzionamento su uno o due robusti cilindri idraulici;
- attacco a 3 punti, che sostiene effettivamente l'attrezzo.
La pompa eroga un flusso di olio con una pressione fino a 180-200 bar nel circuito. Se la pompa a ingranaggi fornisce una portata fissa, quella a pistoni a cilindrata variabile - più complessa e in genere installata sulle alte potenze - offre una portata regolabile in funzione delle esigenze del sistema. Nei circuiti a centro chiuso, appositi sensori rilevano il carico (Load Sensing) e inviano ai regolatori della pompa a pistoni le effettive richieste di pressione e portata.
Il distributore, aprendo e chiudendo le valvole di ingresso e di scarico dell'olio nei cilindri, controlla la mandata, l'arresto e lo scarico dell'olio in pressione che determinano il sollevamento, il blocco e la discesa dell'attrezzo collegato.
Schema di funzionamento del sollevatore idraulico dei trattori
(Fonte foto: © alejomiranda - Adobe Stock)
Realizzato in acciaio, ogni cilindro idraulico ospita un pistone che scorre grazie al flusso d'olio in pressione e agisce su una leva calettata sull'albero per il comando dei bracci del sollevatore. Il cilindro - montato all'interno del trattore o all'esterno come parte dell'attacco a 3 punti - può essere a singolo effetto, cioè capace di esercitare solo una forza di spinta o di tiro, o a doppio effetto, in grado di esercitare entrambe le forze.
I cilindri più usati sono quelli a singolo effetto che permettono esclusivamente il sollevamento dell'attrezzatura collegata, la cui discesa avviene per gravità.
L'attacco a 3 punti comprende due bracci inferiori, un terzo punto (regolabile in inclinazione e lunghezza), tiranti meccanici e catene registrabili per la riduzione dell'oscillazione laterale. Oggi si possono montare al posto dei tiranti meccanici uno o due cilindri idraulici, che sostituiscono il cilindro interno presente nei modelli tradizionali.
Attacco a tre punte
(Fonte foto: Argo Tractors)
Solo un attacco a 3 punti con geometria ben definita consente un corretto accoppiamento degli attrezzi. Dunque, la dimensione della base del triangolo formato dall'attacco e la sua altezza seguono standard definiti da normativa e sono classificabili nelle categorie 1, 2, 3, 4, oltre che nella sotto categoria 1N (per i trattori a carreggiata stretta).
Sollevatori, 4 modalità per tutte le esigenze
Grazie a specifici sensori, una centralina e dispositivi di regolazione, ogni sollevatore può essere usato in 4 modalità:
- posizione controllata;
- sforzo controllato;
- controllo misto di posizione e sforzo;
- flottante.
La prima modalità permette il mantenimento delle attrezzature in una posizione fissa rispetto alla superficie del terreno - come nel caso di spandiconcime, barre irroratrici, falciatrici a dischi - o a una determinata profondità nel suolo (attrezzi per la lavorazione). La Posizione controllata è ideale per ottenere un interramento costante degli implement, ma è inadatta nei suoli disomogenei in termini di tessitura, compattamento e grado di umidità.
Video di Kramp sul funzionamento del terzo punto idraulico dei trattori
Diversamente, con lo Sforzo controllato è possibile mantenere costante il tiro richiesto al trattore cambiando in automatico la profondità operativa degli attrezzi al variare delle condizioni del terreno. Dispositivi meccanici (molle) o elettronici (estensimetri) rilevano in tempo reale la reazione trasmessa al trattore dall'implement al lavoro e trasmettono segnali a una centralina che interviene mantenendo il tiro costante in un range prestabilito.
Per le lavorazioni profonde di terreni disomogenei, dove le prime due modalità presentano comunque inconvenienti, è ideale il Controllo misto di posizione e sforzo che riduce la sensibilità dello sforzo controllato e introduce parzialmente la posizione controllata.
Infine, la modalità Flottante evita l'intervento del sollevatore durante il lavoro e consente alle attrezzature con ruote o slitte (trinciatrici, coltivatori, alcuni erpici a denti, sarchiatrici, rincalzatrici, alcune falciatrici) di appoggiarsi liberamente sul terreno, seguendone il profilo. Di fatto, le macchine semi-portate si comportano come trainate, pur essendo collegate con l'attacco a 3 punti e non con il gancio di traino.
Sollevamento: dal comando meccanico a quello elettronico
Se inizialmente i sollevatori erano controllabili solo per via meccanica, ora i modelli più recenti ed evoluti possono essere gestiti tramite elettronica. Il conducente controlla un sollevatore meccanico con una leva di posizione e una dello sforzo. In modalità Posizione controllata, si agisce solo sulla leva di posizione per definire l'altezza da terra o la profondità nel terreno dell'attrezzatura.
Sollevatori a comando meccanico o elettronico sui trattori BCS
(Fonte foto: BCS)
In modalità Sforzo controllato, si usa la leva dello sforzo per impostare l'ampiezza dell'intervallo in cui il tiro deve rimanere costante. Se l'ampiezza stabilita è elevata, il controllo dello sforzo manterrà costante il tiro del trattore per ampie variazioni della profondità. Se invece è minima, con un ridotto range di variazione della profondità, i cambiamenti nella richiesta di tiro saranno ampi al variare della consistenza e della tessitura del terreno.
Per il Controllo misto di posizione e sforzo, bisogna utilizzare entrambe le leve di comando cercando di raggiungere il miglior compromesso tra variazione di sforzo e di profondità.
Un sollevatore elettronico è gestibile con interruttori e potenziometri, raggruppati sul bracciolo a lato del posto guida, e dotato di sensori - detti estensimetri - per il controllo dello sforzo. Gli estensimetri risentono delle sollecitazioni delle parti su cui sono installati, subendo allungamenti e trasformando le micro sollecitazioni in piccole variazioni di corrente elettrica sulla base delle quali la centralina elettronica ricava le corrispondenti variazioni di forza.
Cosa troviamo sul mercato?
In genere i trattori da campo aperto di medio alta potenza e gli specializzati più professionali, montano di serie il sollevatore posteriore e su richiesta quello anteriore, mentre i modelli di bassa potenza e gli speciali più semplici hanno solo l'apparato di sollevamento posteriore.
In alcuni casi i costruttori optano per la produzione interna di sollevatori, concentrando gli sforzi di sviluppo sul miglioramento della gestione e sull'aumento della capacità di sollevamento. In altri casi si affidano a fornitori esterni specializzati che offrono un'ampia gamma di prodotti.
Sollevatore posteriore del trattore di media potenza MF 5S.145
(Fonte foto: Massey Ferguson)
"I sollevatori posteriori delle serie M ed S di Massey Ferguson sono firmati AGCO o Gima con bracci inferiori di CBM, mentre quelli degli speciali MF 3 sono di Carraro Drive Tech. Se i sollevatori anteriori della Serie S sono integrati di fabbrica, quelli dei trattori meno potenti sono di fornitori esterni: Zuidberg per le linee MF 4700M e 5700M, Sauter per gli MF 3 - spiega Claudio Bogoni, Product specialist di MF.
I nostri modelli posteriori, tutti dotati di cilindri a singolo effetto e funzionanti nelle 4 modalità previste, sono a comando elettronico sulle serie M, S e sugli MF3 in versione Efficient. Diversamente, sono di tipo meccanico sugli MF3 in versione Essential".
"New Holland monta sui propri trattori solo sollevatori posteriori progettati e costruiti da CNH Industrial, con bracci, tiranti e terzi punti prodotti da CBM, Aries e Walterscheid. I sollevatori anteriori sono anch'essi made in CNH per le serie di medio alta potenza o modelli aftermarket realizzati da Zuidberg per alcune gamme specialistiche - specifica Riccardo Pini, Product Marketing specialist di NH Italia.
I nostri sollevatori posteriori sono a singolo effetto, meccanici sulle serie dalla Boomer alla T5 S o Powershuttle ed elettronici su quelle dalla T5 ElectroCommand alla T8. Entrambi i comandi sono disponibili sui T4 F/N/V e T4 LP cabinati, nonché sui T5 Utility. I modelli elettronici offrono tutte le 4 modalità".
Anche Kubota costruisce in casa i sollevatori posteriori, mentre si affida a un produttore esterno, il francese MX (Mailleux), per quelli anteriori. "I nostri sollevatori hanno tutti cilindri a singolo effetto e 4 modalità d'uso. Il comando elettronico è di serie sui trattori M6001 Utility, M6002 e M7003, in opzione sugli specializzati M5002 Narrow con cabina e M5002 da campo aperto con cabina. Sugli altri modelli c'è il comando meccanico" sottolinea Felice Santarcangelo, Product manager Ground care & AG Division di Kubota Italia.
Modello Kubota M7-153 con sollevatore anteriore a comando elettronico di serie
(Fonte foto: AgroNotizie)
La scelta di BCS è di progettare e assemblare internamente tutti i sollevatori (del tipo a singolo effetto), integrando componenti di CBM, Ama e Lo Snodo. Tra i trattori con sollevamento sia anteriore sia posteriore, ci sono modelli isodiametrici e a ruote differenziate.
"I nostri clienti possono scegliere sollevatori a comando meccanico o elettronico governati da joystick e modelli che funzionano a sforzo e posizione controllata o in modalità flottante - sostiene Andrea Negro, responsabile Immagine e Comunicazione di BCS. Il joystick per il controllo elettronico del sollevatore è disponibile in opzione sui Volcan Sky Jump K90, Volcan K90 SDT, Eagle 85, Volcan K90 e Volcan 85 e Spirit 70".
Sollevatori anteriori, sempre più irrinunciabili
Il sollevatore anteriore permette il lavoro con attrezzi frontali che - combinati con quelli posteriori - assicurano maggiore produttività oraria, minori costi di gestione e ridotto calpestio del terreno. In particolare, serve sugli specializzati abbinati a cimatrici, legatrici, prepotatrici e sui trattori di medio alta potenza che montano davanti muletti per la movimentazione di casse, forche per il carico di balle, falciatrici di combinate triple, preparatori e tramogge collegate alle barre di semina posteriori.
L'accessorio supporta anche le zavorre frontali che possono essere leggere o pesanti per compensare il peso, rispettivamente, di attrezzi posteriori poco impegnativi o implement posteriori e rimorchi molto grandi.
"I nostri sollevatori anteriori sono generalmente a doppio effetto e gestiti da distributori meccanici o elettronici a seconda del modello e dell'allestimento. Possono lavorare in doppio effetto, semplice effetto, flottante oppure bloccati, attraverso selettori di tipo meccanico o elettronico - afferma Bogoni. Non è previsto lo Sforzo controllato, ma la Serie S offre il controllo automatico della posizione degli implement tra 2 punti di minimo e di massimo. I nostri sollevatori permettono anche di regolare la velocità dei movimenti e sterzare con facilità, oltre a migliorare il bilanciamento e lo sbalzo anteriori".
Trattore New Holland T7.315 Heavy Duty con sollevatore anteriore in trincea
(Fonte foto: New Holland)
New Holland propone sollevatori anteriori a singolo effetto, meccanici o elettronici, perfettamente integrati nel trattore in modo da limitare lo sporgere di tubazioni, connessioni elettriche, accumulatori e rendere l'installazione funzionale durante il lavoro, oltre che gradevole alla vista. Il loro comando avviene attraverso distributori ventrali o posteriori, da un joystick dedicato o dalle leve meccaniche.
"I nostri sollevatori anteriori elettronici sono controllabili allo stesso modo dei posteriori tramite la nuova logica Front Hitch Managament, che prevede il comando a rotella/a mouse in cabina. Quindi ora è possibile usare anteriormente le modalità Posizione controllata con memoria di profondità, Sforzo controllato, Alzata massima/abbassata massima e Velocità di discesa/velocità di alzata" aggiunge Pini.
Anche i sollevatori anteriori Kubota sono semplici da gestire. Secondo Santarcangelo, "la struttura portante con semi-telaio in acciaio dei nostri trattori rende particolarmente facile il montaggio del sollevatore davanti al cofano e assicura una solida base di attacco dove sollevatore e telaio diventano un corpo unico".
BCS dedica grande attenzione alla progettazione dei sollevatori anteriori per gli isodiametrici con motore a sbalzo, poiché questi devono integrarsi bene sui mezzi senza penalizzare la lunghezza complessiva, lo sbalzo anteriore e l'angolo d'attacco. "La combinazione di sollevamento anteriore e posteriore si rivela particolarmente vincente grazie al posto guida reversibile che consente il controllo ottimale di tutti gli attrezzi" precisa Negro.
Equipaggiamento di fabbrica: quali vantaggi?
In generale, è consigliabile scegliere un sollevatore anteriore montato di fabbrica per la precisione nell'assemblaggio da parte di personale qualificato. A detta di Bogoni, "si ha la certezza di avere un accessorio perfettamente integrato con il trattore e gestibile in modo ottimale dalla cabina senza inconvenienti. Inoltre, si risparmia sul montaggio e si può contare su un'affidabile fornitura di ricambi".
Sollevatore anteriore con zavorra montato di fabbrica sul modello MF 7S.210
(Fonte foto: Massey Ferguson)
Secondo Pini, "generalmente un sollevatore di fabbrica presenta un impianto idraulico 'nascosto' sotto alla trattrice e disposto in maniera molto più ordinata, con tubazioni in acciaio e controlli dedicati, rispetto a un modello after market".
Le differenze sugli specializzati
I sollevatori dei trattori da vigneto e frutteto si distinguono da quelli da campo aperto per il comando generalmente meccanico, la capacità di sollevamento inferiore e la maggiore compattezza. "I sollevatori degli specializzati, chiamati a operare in spazi molto ridotti, devono essere molto più compatti per evitare interferenze tra l'attrezzatura e le prese idrauliche o la cabina" precisa Negro.
L'esigenza di maggiore compattezza si riflette nel montaggio di un attacco a 3 punti di categoria più bassa: 1 o 2 per trattori fino a 100 cavalli. Non a caso, gli speciali MF 3 possiedono attacchi di categoria 2, mentre gli MF 5S, 6S, 7S e 8S vantano attacchi di categoria 3. Le gamme specialistiche di New Holland hanno attacchi di categoria 1 o 2, che diventano di categoria 3 e 4 sulle linee più potenti.
BCS propone solo sollevatori anteriori con atacchi di categoria 1 o 2
(Fonte foto: BCS)
Sugli specializzati Kubota M5002 Narrow troviamo attacchi di categoria 2, che però sono presenti anche sugli altri modelli della gamma. "Elementi distintivi dei sollevatori da vigneto e frutteto sono i nuovi bracci di tipo L con regolazione della larghezza di attacco che permette l'adattamento a diverse attrezzature e condizioni operative" conclude Santarcangelo.
Tutti i trattori BCS presentano sollevatori posteriori standard di categoria 1, a cui si aggiungono quelli di categoria 2 sui modelli dallo Spirit 70 al Volcan Sky Jump K90. "Sempre optional, i sollevatori anteriori appartengono alla sotto categoria 1N nel caso del Vivid 35 e alla categoria 1 sui modelli dal Vithar 85 al Volcan Sky Jump K90" chiosa Negro.
