I veicoli cingolati rappresentano una delle piĂą comuni soluzioni tecnologiche in grado di garantire un elevato grado di mobilitĂ su tratti stradali non asfaltati o, piĂą in generale, su terreni particolarmente sconnessi e non preparati. L’articolo descrive una metodologia analitica per modellare e caratterizzare il sistema di sterzatura convenzionalmente adoperato per i veicoli bi-modulari cingolati.
La presenza di un giunto attuato tra i due vagoni del mezzo permette di implementare la cosiddetta “sterzatura articolata” [1,2], preferibile alla “sterzatura differenziale” tipica per i veicoli non articolati, evitando così la variazione di velocità di rotazione tra i cingoli di uno stesso vagone [3,4]. La metodologia mira a proporre una modellazione funzionale, ma sufficientemente completa, per riprodurre il comportamento dinamico del veicolo bi-modulare. Si presentano i principali risultati di simulazione ottenuti dall’esecuzione di manovre tipiche, in funzione delle condizioni operative.
Architettura del veicolo bi-modulare cingolato
Il veicolo analizzato durante l’attività , rappresentato in Figura 1, è costituito da due vagoni collegati attraverso un giunto articolato che permette di superare pendenza stradali o terreni estremamente sconnessi. Il vagone frontale accoglie il motopropulsore con il sistema di trasmissione del moto ai cingoli, mentre il secondo vagone è convenzionalmente adoperato per il trasporto di persone e/o merci. La coppia motrice viene equamente distribuita su ciascun cingolo attraverso le cosiddette “sprocket wheels”. Il carico verticale di ciascun vagone viene supportato da dieci “road wheels”, cinque per ciascun lato del vagone, collegate al telaio del veicolo per mezzo di sospensioni a bracci oscillanti longitudinali. La componente elastica della sospensione è totalmente attribuibile alle barre di torsione interposte tra i bracci oscillanti delle sospensioni e il telaio, mentre lo smorzamento delle oscillazioni è garantito dalla presenza di specifiche boccole. La sterzatura del veicolo è affidata ad un sistema di attuazione idraulico installato sul meccanismo articolato, in grado di imporre una rotazione relativa tra i due vagoni. Il sistema di attuazione idraulico, il cui schema viene riportato in Figura 2, è costituito da una pompa a portata costante (3), da due valvole proporzionali di portata (2) e (5), da un gruppo di valvole limitatrici di pressione (4) e da due cilindrici idraulici installati sul meccanismo articolato (1). Un segnale elettrico viene inviato dalla centralina per comandare uno dei due solenoidi presenti sulla valvola proporzionale a tre posizioni e quattro vie, consentendo un controllo diretto della portata di mandata dei due cilindri e quindi della velocità relativa di imbardata tra i due vagoni. L’eccesso di portata non richiesto dalla prima valvola proporzionale viene scaricato nel serbatoio dalla seconda valvola proporzionale a due posizioni e singola via. La presenza di valvole limitatrici di pressione consente di limitare la pressione del circuito per motivi di sicurezza.
