Due circuiti, cinque funzioni

Due circuiti, cinque funzioni
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Novembre 2017

 

Nelle sue trinciatrici semoventi serie 8000, John Deere adotta una nuova concezione idraulica, sviluppata in collaborazione con Bosch Rexroth, per l’azionamento della mietitrice frontale e dei rulli di pressatura preliminare.

L’abbinamento dei circuiti idrostatici per l’azionamento della mietitrice frontale e dei rulli di pressatura preliminare consente di implementare con eleganza due importanti funzioni aggiuntive della trinciatrice: la funzione di rettifica per le lame del tamburo di trinciatura e quella di frenatura per il tamburo stesso. Per entrambe le funzioni, si sfrutta il fatto che la pompa della mietitrice frontale e il tamburo di trinciatura siano applicati sullo stesso azionamento: in tale modo, la pompa della mietitrice frontale si può utilizzare per l’azionamento idrostatico o per la frenatura del tamburo di trinciatura. In modalità mietitura, il tamburo di trinciatura viene mosso da un azionamento a cinghia, che garantisce un’elevata efficienza dell’azionamento principale della macchina.

L’azionamento della mietitrice frontale

L’azionamento della mietitrice frontale è un circuito idrostatico con pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile (A) a piastra oscillante, completo di regolazione elettronica proporzionale (EP) e di un motore a pistoni assiali a cilindrata fissa (B) ad asse inclinato. Oltre alla flessibilità di posizionamento delle unità idrostatiche, tale azionamento regolabile consente un agevole adattamento a vari tipi di mietitrici frontali e la regolazione elettronica del regime, ad esempio per diverse velocità di mietitura. In caso di sovraccarico, la coppia del sistema idraulico viene limitata automaticamente dalle valvole limitatrici di alta pressione della pompa (A). L’inversione della macchina frontale è attuabile ruotando la pompa sull’altro lato.

Azionamento dei rulli di pressatura preliminare

L’azionamento dei rulli di pressatura preliminare è un circuito idrostatico con pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile (C) e piastra oscillante e un motore a pistoni assiali a cilindrata variabile (D) ad asse inclinato Rexroth. Entrambe le unità sono dotate di regolazione elettronica proporzionale (EP). Poiché il tamburo di trinciatura opera a regime costante, la lunghezza di taglio del prodotto da mietere è definita dall’azionamento dei rulli di pressatura preliminare. Per coprire l’intero campo della lunghezza di taglio, anche il motore, oltre alla pompa, è dotato di regolazione variabile continua: tale soluzione consente, a sua volta, l’adattamento continuo della lunghezza di taglio. In caso di sovraccarico, il sistema è inoltre dotato del cosiddetto “giunto idraulico” che, aprendo le valvole limitatrici di alta pressione della pompa, limita ad un valore definito la coppia dell’azionamento, prevenendo danni nel sistema di azionamento stesso.

Un ulteriore vantaggio di questo sistema è la possibilità di invertire l’azionamento dei rulli di pressatura preliminare indipendentemente dal tamburo di trinciatura: in questo modo, anche a tamburo di trinciatura fermo, è possibile rimuovere eventuali corpi estranei dai rulli di pressatura preliminare. A tale scopo, la pompa (C) viene ruotata sull’altro lato, invertendo così il senso di rotazione del motore dei rulli di pressatura preliminare (D), mediante inversione del flusso dell’olio.

Arresto rapido dell’azionamento dei rulli di pressatura preliminare

Poiché il rullo di pressatura preliminare viene azionato nel circuito idrostatico chiuso, è possibile arrestarlo mediante “inversione del lato alta pressione”. Perciò, per evitare che eventuali corpi estranei danneggino il tamburo di trinciatura, la pompa (C) viene ruotata il più velocemente possibile dall’angolo di rotazione massimo, Vgmax, a zero e, simultaneamente, il motore (D) viene regolato dalla sua cilindrata attuale, Vg (in base a velocità e lunghezza di taglio), alla cilindrata massima, Vgmax. In tale modo, sul lato opposto del circuito chiuso, viene a generarsi una pressione di frenatura. Il motore, azionato dall’inerzia del rullo di pressatura preliminare, viene arrestato entro il tempo di frenatura necessario. Il controllo di tale sistema, una soluzione brevettata, opera in modo affidabile e senza ulteriori valvole di frenatura, idrauliche o meccaniche; il peso della macchina si riduce e si previene l’usura dei componenti.

Funzione di frenatura del tamburo di trinciatura

Non appena l’operatore lascia il sedile di guida, il tamburo di trinciatura deve arrestarsi entro un determinato tempo, al fi ne di prevenire eventuali lesioni. Tale funzione si attua con la commutazione dell’unità valvole (E): a tale scopo, la pompa della mietitrice frontale (A) viene collegata alla pompa dei rulli di pressatura preliminare (C) in un nuovo circuito chiuso e il motore dei rulli di pressatura preliminare (D) viene ruotato su Vg = 0. Come già ricordato, la pompa della mietitrice frontale (A) è applicata sullo stesso azionamento del tamburo di trinciatura, ossia è collegata direttamente al tamburo di trinciatura. Pertanto, l’inerzia di massa del tamburo di trinciatura aziona la pompa della mietitrice frontale (A) e la pompa dei rulli di pressatura preliminare (C) viene ruotata su Vg = 0. Viene così a generarsi una pressione di frenatura, che arresta il tamburo di trinciatura. Un’apposita valvola limitatrice di pressione, applicata sulla pompa dei rulli di pressatura preliminare (C), limita la pressione di frenatura ad un valore massimo. La potenza frenante è adattabile mediante l’angolo di rotazione della pompa della mietitrice frontale (A). Per la massima rapidità di arresto, la pompa della mietitrice frontale viene posizionata al massimo angolo di rotazione: ciò consente l’arresto del tamburo di trinciatura senza componenti aggiuntivi.

Rettifica delle lame sul tamburo di trinciatura

Per la rettifica delle lame, anche in questo caso, l’unità valvole (E) genera un nuovo circuito idrostatico con la pompa dei rulli di pressatura preliminare (C) e la pompa della mietitrice frontale (A). Per tale funzione, la pompa della mietitrice frontale (A), collegata all’azionamento del tamburo di trinciatura, funge ora da motore e viene azionata dalla pompa dei rulli di pressatura preliminare (C). Ruotando la pompa dei rulli di pressatura preliminare (C) sull’altro lato, il senso di rotazione del tamburo di trinciatura viene invertito, ossia il tamburo ruota all’indietro; l’utensile di rettifi ca viene quindi accostato, per eseguire l’affilatura delle lame. Anche per tale funzione, non occorrono ulteriori componenti.

Un abbinamento intelligente

Nelle trinciatrici semoventi serie 8000 di John Deere, gli azionamenti per la mietitrice frontale e il rullo di pressatura preliminare abbinano con intelligenza i due circuiti idrostatici: di conseguenza, la macchina risulta più leggera e la sua concezione è più semplice; inoltre, non solo i costi si riducono, ma la trinciatrice risulta anche più affi dabile. Soprattutto la funzione brevettata di arresto rapido dimostra come, con una stretta collaborazione fra costruttore della macchina e fornitore, si possano creare soluzioni nuove, ottimizzate in base all’applicazione.


Circuito dell’azionamento della mietitrice frontale: Magnifier

Circuito dell’azionamento della mietitrice frontale: pompa a cilindrata variabile (A) con motore a cilindrata fissa (B), circuito dell’azionamento dei rulli di pressatura preliminare (con funzione di arresto rapido): pompa a cilindrata variabile (C)con motore a cilindrata variabile (D), circuito per funzione di frenatura del tamburo di trinciatura e rettifica delle lame: pompe a cilindrata variabile (A + C) collegate mediante unità valvole (E).