Aderenza trattore-operatrice e forza di trazione

Salve, volevo chiedere una spiegazione sull'azione della coppia di forze generata dal motore sulle ruote motrici e il collegamento con l'aderenza e la forza di trazione, nel caso di una macchina operatrici trainata che sviluppa una forza di trazione come reazione del terreno. Grazie mille

Ilaria94 ha scritto:Salve, volevo chiedere una spiegazione sull'azione della coppia di forze generata dal motore sulle ruote motrici e il collegamento con l'aderenza e la forza di trazione, nel caso di una macchina operatrici trainata che sviluppa una forza di trazione come reazione del terreno. Grazie mille

Potresti formulare meglio la domanda? In linea generale dal punto di vista fisico la coppia del motore, espressa in Nm, si trasforma attraverso gli organi di trasmissione del cambio e dei giunti che azionano le ruote, compresi i riduttori finali, in una coppia alla ruota. Il rapporto tra le due coppie è dovuto ovviamente alla marcia selezionata attraverso il cambio.
La forza di trazione invece dipende da quanto la coppia viene scaricata a terra attraverso il coefficiente di attrito tra pneumatici (o cingoli) e il piano di appoggio (terreno o asfalto). Alla trazione contribuisce molto il peso della macchina operatrice. Infatti la forza di attrito, che permette di trasformare la forza in trazione, è direttamente proporzionale alla forza con cui gli pneumatici premono sulla superficie di appoggio, cioè in parole semplici al peso e alla ripartizione dello stesso su tutti gli pneumatici. Come detto la forza di attrito è proporzionale al peso scaricato, e il coefficiente di proporzionalità è proprio il coefficiente di attrito che dipende dal piano su cui la macchina operatrice si muove.

Non so se sono stato troppo tecnico, o troppo poco rispetto alla tua domanda che, come dicevo all'inizio, non mi è del tutto chiara.

Toni

Grazie tantissimo. Il dubbio che mi rimane è relativamente alla coppia motrice o momento generato dal trattore, che di conseguenza fa nascere l'aderenza.

Da quanto ho capito il motore genera una potenza meccanica che, oltre ad essere una potenza al gancio che permette la trazione della macchina operatrice, essa attraverso la trasmissione giunge alle ruote generando una coppia di forze _(blu e rossa), e quindi una velocità angolare che ne permette la rotazione. Le ruote scaricano a terra il momento motore responsabile del movimento delle ruote, generando una forza tangenziale al terreno e diretta in verso opposto all'avanzamento, detta forza di trazione. Per il principio di azione e reazione, il terreno sviluppa una forza uguale e opposta detta aderenza, che bilancia e contrasta la forza di trazione espressa dalla macchina operatrice come reazione del terreno, consentendo al sistema di rimanere in movimento a v costante. L'aderenza è infatti la forza di trazione massima generabile dal trattore che consente il rotolamento senza slittamento delle ruote e quantitativamente dipende sia dal peso aderente del trattore che grava sulle RM, che dal coefficiente di aderenza, il quale dipende dal tipo di terreno e dalle caratteristiche degli organi si propulsione.

Siccome l'operatrice richiede anche un fabbisogno di peso G per generare una forza di trazione adeguata, e il peso influenza la resistenza all'avanzamento o di rotolamento, allora l'aderenza non può essere tutta convertita in forza di trazione, ma in parte la potenza meccanica viene spesa per vincere la resistenza al rotolamento. C'è quindi una correlazione positiva tra potenza meccanica richiesta, massa del trattore e forza di trazione, e inoltre una maggiore aderenza consente di poter sfruttare al massimo la potenza resa disponibile dal trattore anche a basse velocità di lavoro. Mentre negli accoppiamento portati e semiportati la componente verticale della forza di trazione aumenta il peso aderente sull'asse posteriore e quindi riduce del 10-20% il fabbisogno di peso.

Quindi per aumentare l'aderenza si interviene su ca con catene, ramponi, pressione di gonfiaggio, mediante nervature, o costolature, applicate alle ruote o ai cingoli; si può agire anche sul terreno, per esempio evitando di renderlo soffice precedentemente a lavorazioni ove sia necessaria una elevata forza di trazione o su Pa con zavorre (che aumentano il peso della macchina fino al 40%), ma anche nel'accoppiamento in cui le macchine sono portate dal sollevatore idraulico posteriore e per questo scaricano parte del proprio peso sulle ruote posteriori (che sono sempre motrici) e, dunque, con l’effetto di aumentare il peso aderente e di conseguenza lo sforzo di trazione.

Spero di essere stata chiare, il mio dubbio era soprattutto all'inizio sulla differenza tra momento motore e coppia di forze.

Grazie mille.

Allegati

(nella foto da quanto ho capito la forza blu è quella che permette l'avanzamento, la F rossa in basso è la resistenza data sia dalla forza di trazione espressa dall'operatrice che dalla resistenza al rotolamento, Ad è invece l'aderenza).

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