Tecnologia agricola

L’idraulica rappresenta un sistema centrale per la trasmissione di forze e movimenti nella meccanizzazione agricola. Utilizza un fluido incomprimibile (tipicamente olio idraulico) per trasmettere pressione e fornire energia meccanica.

L’idraulica viene impiegata ovunque siano richiesti azionamenti potenti, precisi e compatti, ad esempio per il sollevamento, l’abbassamento, l’orientamento o il dosaggio di attrezzature portate o trainate.

Macchine agricole comunemente dotate di sistemi idraulici sono, tra le altre:

• Trattori (sollevatore posteriore, sterzo, attrezzature applicate)
• Mietitrebbie e macchine da raccolta
• Aratri, erpici e seminatrici
• Spandiconcime
• Scavapatate e raccoglitrici di mais o barbabietole

Esempi tipici di funzioni sono l’azionamento di un rullo spazzante o di raccolta, il disco di spandimento oppure i cilindri di sollevamento e brandeggio sulle attrezzature di lavoro.

I sistemi idraulici presentano diversi vantaggi tecnici:

• Elevata trasmissione di forza in uno spazio di installazione relativamente ridotto
• Buona controllabilità dei movimenti, anche con regolazione fine
• Percorsi di tubazione flessibili e integrazione semplice in sistemi esistenti
• Generalmente lunga durata e ridotta usura, se correttamente dimensionati e manutenuti
• L’olio idraulico svolge inoltre funzioni di raffreddamento e lubrificazione

La scelta di un sistema idraulico dipende dai requisiti specifici della singola applicazione. I criteri importanti sono:

1. Condizioni di esercizio e ambientali

• Pressione di esercizio massima e minima
• Intervallo di temperatura in esercizio
• Esposizione a sostanze chimiche e compatibilità dei materiali e delle guarnizioni con i fluidi impiegati
• Condizioni di lavoro polverose o umide e relative misure di protezione

2. Parametri tecnici di prestazione

• Dimensionamento di pompe e tubazioni in funzione di portata e volume da trasferire
• Requisiti in termini di precisione, velocità e capacità di regolazione
• Tipo di comando (ad es. manuale, proporzionale, azionato elettricamente)

3. Scelta di materiali e componenti

• Materiali come acciaio inox o alluminio, in funzione delle esigenze di resistenza alla corrosione e del budget
• Scelta di tubi flessibili conforme alle norme, in base a pressione, temperatura e flessibilità richieste

In agricoltura i sistemi idraulici operano tipicamente sotto condizioni meteorologiche variabili, in presenza di polvere e sporco. Di conseguenza, l’attenzione è rivolta a soluzioni robuste e a bassa necessità di manutenzione.

Per garantire l’affidabilità, i componenti principali sono generalmente realizzati in acciaio o alluminio con opportuni rivestimenti protettivi superficiali. Guarnizioni e valvole utilizzano polimeri ed elastomeri altamente resistenti.

In fase di progettazione si pone particolare attenzione a protezione dalla corrosione, resistenza all’usura e tenuta, affinché i sistemi rimangano pienamente funzionali anche in condizioni d’impiego severe.

Una manutenzione regolare ed eseguita correttamente è un fattore essenziale per la durata di vita dei sistemi idraulici. Con un dimensionamento adeguato e una cura appropriata, sono possibili tempi di esercizio nell’ordine di diverse decine di migliaia di ore.

La manutenzione comprende in genere:

• Sostituzione dell’olio secondo le indicazioni del costruttore
• Sostituzione periodica dei filtri
• Verifica di tubi flessibili, guarnizioni e raccordi
• Monitoraggio della qualità dell’olio e delle pressioni impostate

La qualità dell’olio e la pulizia del sistema figurano tra i fattori più importanti per l’affidabilità e il comportamento d’usura dei componenti.

Per applicazioni con elevati requisiti di precisione e dinamica, la scelta dei componenti è orientata al tipo di comando e alla capacità di regolazione richiesti.

Spesso vengono impiegati sistemi con valvole proporzionali. In aggiunta si utilizzano valvole di non ritorno, valvole di sovrapressione e altri tipi di valvole di controllo per influenzare in modo mirato portata, pressione e direzione del movimento.

Per l’azionamento manuale sono disponibili specifiche valvole di comando manuali, talvolta dotate di funzioni come la corsa rapida per adattare i cicli di lavoro.

Nella meccanizzazione agricola vengono impiegati diversi componenti idraulici specializzati, spesso azionati tramite la presa di forza. Esempi:

Riduttori per presa di forza con pompa idraulica (pompa a ingranaggi)

• Riduttori con albero maschio o albero cavo e rapporto di trasmissione fisso (ad es. 1:3,8)
• Pompa a ingranaggi flangiata con cilindrata selezionabile (ad es. da 20 a 63 cm³/giro in grandezza costruttiva 3)

Valvole di comando manuali (valvole monoblocco)

• Regolazione delle portate (ad es. 60 l/min o 80 l/min)
• Valvole di sovrapressione integrate con pressione di lavoro regolabile (ad es. 63–200 bar o 160–315 bar)

Azionamenti per fondi mobili raschianti

• Riduttori idraulici che utilizzano un motore idraulico come ingresso
• Dimensionamento, ad esempio, per coppie nell’ordine di circa 1.900 Nm (a seconda della grandezza e dell’applicazione)