Trasmissioni per i mezzi di movimentazione

I motori elettrici non hanno bisogno di trasmissione: nei mezzi di movimentazione del magazzino il motore elettrico è accoppiato alle ruote tramite semplici ingranaggi di riduzione. Tutti i motori a combustione interna invece devono essere accoppiati ad una trasmissione perché non hanno coppia a bassi giri.

La prima funzione di una trasmissione è avere coppia alle ruote con il veicolo fermo: questa funzione è ottenuta con una tra queste soluzioni

• frizione a dischi – normalmente in bagno d’olio per controllare la temperatura – che lavora per slittamento. Questa soluzione viene accoppiata ad una trasmissione meccanica ad ingranggi sincronizzati, manuale o elettroattuata, oppure automatica a frizoni. 
• convertitore di coppia che è una sorta di turbina immersa in un olio speciale. Questa soluzione, destinata alle macchine pi\ pesanti, viene accoppiata ad una trasmissione automatica a frizioni. 
• trasmissione idrostatica che è costituta da una pompa idraulica che mette l'olio pressione all'interno di un circuito chiuso dove un motore idraulico converte la pressione in energia meccanica. Questa trasmissione viene generalmente accoppiata direttamente al differenziale senza trasmissione oppure - se necessario per il tipo di utilizzo - ad una trasmissione a 2 o 3 rapporti di tipo semplificato: ad esempio se si devono affrontare pendenze. 

Radiatori dedicati manterranno a livelli stabiliti la temperatura dell’olio della trasmissione per evitare che perda le sue qualità, con danni catastrofici alle componenti meccaniche.

Una volta che il veicolo è in movimento il motore a combustione deve essere mantenuto ad un regime di rotazione ottimale per avere le massime prestazioni in sollevamento e, allo stesso tempo, avere bassi consumi ed emissioni. La trasmissione otterrà questo risultato innestando i rapporti corretti (le c.d. marce) in funzione della velocità del veicolo. Il progettista sceglierà la tipologia di trasmissione, i rapporti di riduzione e il numero dei rapporti in funzione del lavoro cui è destinato il mezzo. 

Le trasmissioni dei veicoli moderni sono automatiche ed offrono la possibilità di invertire la marcia “avanti – indietro – avanti” in modo automatico, fluido e continuo integrando l’azionamento dei freni di servizio: l’operatore si può concentrare sulle manovre del veicolo e la movimentazione del carico.

Sui mezzi di movimentazione merce la trazione è solitamente sulle sole ruote anteriori mentre la sterzata è sulle posteriori. Alcuni modelli particolari, destinati ad operare su superfici irregolari o bassa aderenza hanno anche la trazione sule ruote posteriori ottenuta con un rinvio ed un albero di trasmissione dall'assale anteriore a quello posteriore (4WD permanente) o dei motori idrostatici flangiati sui mozzi (4WD “on demand” azionato dall'operatore solo in condizioni critiche di aderenza). La trazione integrale è necessaria sia per lo spunto in partenza ma soprattutto per il controllo in frenata e manovra in discesa.

I mezzi di movimentazione del magazzino sono destinati a manovrare in aree con spazio limitato, per questo hanno angoli di sterzo dell’asse posteriore molto elevati arrivando ad avere raggio di curva della ruota anteriore interna vicino allo zero; il percorso dei due pneumatici sullo stesso asse è molto diverso: quello esterno percorre più strada di questo interno e, se fossero collegati rigidamente, avremmo strisciamenti, usura, vibrazioni e problemi di stabilità.

Il differenziale risolve questi problemi grazie a degli ingranaggi interni che consentono la differenza della velocità angolare tra le ruote sullo steso asse e, allo stesso tempo, la trasmissione a terra di tutta la coppia generata dal motore purché l’attrito tra pneumatico e superficie lo permetta.

Quando l’attrito fosse insufficiente – ad esempio: su terreno ghiacciato – abbiamo una situazione particolare: il lato con l’attrito inferiore vede la ruota girare ma non genera trazione perché slitta mentre l’altro lato la ruota resta ferma = il veicolo non può avanzare. Per superare questi problemi, oltre ad aumentare l’attrito con sabbia o catene, esistono i differenziali bloccabili in modo da trasferire la stessa coppia ad entrambe le ruote e permettere di avanzare. La funzione può essere attivata dall’operatore (vedi immagine) oppure automatica (c.d. autobloccante) con sistema meccanico passivo o attivo grazie a sensori di slittamento ai mozzi.

Nei sistemi 4WD permanenti ci deve essere un differenziale anche nella connessione tra assale anteriore e posteriore, generalmente con blocco attivabile dall’operatore.

C.B. gennaio 2025