Riassunto analitico
Questo studio si occupa delle fasi preliminari della progettazione di una nuova soluzione nell’ambito delle trasmissioni di trattrici agricole CNH. Lo stato dell’arte prevede la presenza nelle trasmissioni di una trazione integrale su richiesta solo in determinate condizioni operative, inseribile tramite una frizione idraulica (usualmente negativa) e dotata di un rapporto meccanico tra i due assali tale da generare un anticipo fisso favorevole alle ruote dell’assale anteriore.
Facendo uso degli strumenti di modellazione e simulazione, tramite l’utilizzo del software MATLAB/Simulink (SimDriveline), è stato possibile analizzare i vantaggi e gli svantaggi di una soluzione pensata per permettere l’ottenimento di una trazione integrale permanente ad anticipo variabile, con l’obiettivo di ottimizzare l’efficienza di trazione della macchina. Per ottenere ciò si è andati a sostituire il sistema attuale con un ripartitore di coppia centrale di tipo epicicloidale.
Una volta ottenuto, tramite modifiche di modelli preesistenti, un modello dinamico in grado di andare a misurare le grandezze caratteristiche per lo studio del moto (velocità angolari e periferiche delle ruote, slittamenti, coppie ai portamozzi etc.) si è proceduto alla simulazione di cicli di carico standardizzati, adeguati alla potenza della trattrice in esame. I dati ottenuti sono stati analizzati al variare della distribuzione di coppia e di massa tra i due assali e della forza di tiro richiesta. Per analizzare al meglio la risposta del sistema sono state effettuate anche simulazioni nei casi di perdita di aderenza e di frenata di panico.
I risultati hanno soddisfatto le aspettative al livello attuale di sviluppo del concept, permettendo l’ottenimento di una trazione integrale permanente ad anticipo variabile, i cui vantaggi principali sono:
- Tutte le ruote restano sempre in trazione anche nelle condizioni di carico più gravose
- Possibilità di scegliere il rapporto di trasmissione adeguato (ovvero che ottimizzi l’efficienza di trazione) per la ripartizione di coppia tra i due assali, imponendolo al differenziale centrale
- Possibilità di variare le dimensioni degli pneumatici entro certi limiti, cosa che per la soluzione precedente non era possibile a meno di variare il rapporto di anticipo
Di contro, sono emersi anche alcuni svantaggi, i quali evidenziano la necessità di un sistema di controllo della coppia che permetta di rimodularla in particolari condizioni (frenata, perdita di aderenza). Il sistema di controllo/bloccaggio necessario a svolgere questi compiti non è tuttavia obiettivo della trattazione, sebbene se ne faccia riferimento, e viene demandato ad uno sviluppo futuro.
|
