{"id":1026,"date":"2026-06-23T02:34:47","date_gmt":"2026-06-23T02:34:47","guid":{"rendered":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/?p=1026"},"modified":"2026-06-23T05:43:17","modified_gmt":"2026-06-23T05:43:17","slug":"track-drive-planetary-gearbox-for-excavators","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/it\/track-drive-planetary-gearbox-for-excavators\/","title":{"rendered":"Riduttore epicicloidale per cingoli per escavatori"},"content":{"rendered":"
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Un escavatore da 35 tonnellate, impiegato in un progetto di bonifica in Corea, ruota di 180 gradi su un cingolo mentre l'altro inverte la marcia. Il cingolo sinistro assorbe una coppia di 38.000 Nm in avanti, mentre quello destro ne eroga simultaneamente altrettanti in retromarcia. Questa manovra di controrotazione, ripetuta oltre 200 volte per turno, rappresenta il carico pi\u00f9 impegnativo per qualsiasi trasmissione finale di un veicolo cingolato.<\/p>\n
Sfoglia i riduttori epicicloidali Track Drive \u2192<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n Il percorso di trasmissione della potenza in ogni escavatore idraulico segue la stessa sequenza: il motore diesel aziona una pompa idraulica a cilindrata variabile, la pompa eroga il flusso attraverso una valvola direzionale, la valvola convoglia l'olio a un motore di traslazione montato sul telaio del sottocarro e il motore di traslazione gira a 2.000-3.500 giri\/minuto con una coppia da 200 a 800 Nm. Tale coppia del motore non \u00e8 neanche lontanamente sufficiente a muovere una macchina di diverse tonnellate nel fango. trasmissione a cingolo cambio epicicloidale<\/a> colma il vuoto.<\/p>\n Montato all'interno del mozzo della ruota dentata \u2013 una cavit\u00e0 tipicamente di 400-600 mm di diametro \u2013 il treno di ingranaggi epicicloidali riduce la velocit\u00e0 del motore di un fattore compreso tra 40:1 e 120:1, moltiplicando al contempo la coppia per lo stesso rapporto. Una coppia di 500 Nm erogata dal motore a 3.000 giri\/min diventa di 40.000 Nm a 37 giri\/min grazie a una riduzione epicicloidale a due stadi con rapporto 80:1. Questi 40.000 Nm fanno ruotare la ruota dentata motrice, che innesta la catena del cingolo, la quale spinge contro il terreno per far avanzare l'intera macchina.<\/p>\n Perch\u00e9 ingranaggi epicicloidali invece di ingranaggi cilindrici o a vite senza fine? Per questioni di spazio. La trasmissione del cingolo deve essere alloggiata all'interno del mozzo della ruota dentata. Un sistema epicicloidale distribuisce il carico su tre o quattro ingranaggi planetari che si ingranano simultaneamente, fornendo la massima densit\u00e0 di coppia (newton-metri per chilogrammo) di qualsiasi altra architettura di ingranaggi. Un treno di ingranaggi cilindrici con un rapporto di 80:1 richiederebbe quattro stadi e occuperebbe un volume da 3 a 4 volte maggiore. Una vite senza fine con un rapporto di 80:1 disperderebbe 40% della potenza in ingresso sotto forma di calore. Il sistema epicicloidale offre il rapporto in due o tre stadi con un'efficienza dal 94 al 97%, all'interno di un alloggiamento che si fissa direttamente al telaio del sottocarro.<\/p>\n<\/div>\n Trasmissione tipica dei cingoli di un escavatore: il motore idraulico \u00e8 imbullonato alla parte superiore; gli stadi di riduzione epicicloidali si trovano all'interno dell'alloggiamento; il supporto di uscita aziona il mozzo della ruota dentata.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n Ogni macchina cingolata \u2013 bulldozer, gru cingolate, pale compatte \u2013 utilizza la trazione sui cingoli. Ma solo gli escavatori richiedono regolarmente che entrambi i motori funzionino a coppia massima in direzioni opposte simultaneamente. Questa manovra di controrotazione fa ruotare la macchina sul posto: l'operatore comanda l'avanzamento del cingolo sinistro e la retromarcia di quello destro, e l'escavatore ruota all'interno della propria area di appoggio.<\/p>\n Dal punto di vista meccanico, la controrotazione impone la condizione di carico pi\u00f9 gravosa che un riduttore epicicloidale a trasmissione a cinghia possa subire:<\/p>\n La macchina \u00e8 ferma durante la rotazione del perno: non c'\u00e8 inerzia che possa favorire la rotazione. Ciascun motore di traslazione raggiunge la sua pressione massima (coppia di stallo) e il riduttore epicicloidale trasmette questo carico massimo al pignone in modo continuo per tutta la durata della rotazione.<\/p>\n<\/div>\n Ogni dente dell'ingranaggio planetario \u00e8 caricato su un fianco durante la marcia avanti e sul fianco opposto durante la retromarcia. Nell'arco di una vita utile della macchina di 15 anni, con 300 rotazioni per turno e 300 turni all'anno, i denti sopportano 1,35 milioni di inversioni complete del carico bidirezionale.<\/p>\n<\/div>\n I cuscinetti a perno planetario subiscono un'inversione completa della direzione del carico radiale ad ogni perno. I rulli del cuscinetto devono ristabilire la loro zona di contatto sul lato opposto della pista di rotolamento: una condizione di fatica che i cuscinetti a rullini negli azionamenti unidirezionali non incontrano mai.<\/p>\n<\/div>\n L'improvvisa inversione della coppia pressurizza il volume d'olio interno contro un labbro della guarnizione, per poi invertire la pressione sull'altro lato in pochi millisecondi. Una guarnizione progettata per la rotazione unidirezionale perder\u00e0 olio entro pochi mesi dall'utilizzo con l'escavatore.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n Implicazioni ingegneristiche:<\/strong> Un sistema di trasmissione a cingoli con una coppia nominale di 40.000 Nm in servizio continuo unidirezionale, adatto per nastri trasportatori, verricelli o ruote motrici, si guaster\u00e0 prematuramente se impiegato in un escavatore se l'analisi della flessione degli ingranaggi planetari non \u00e8 stata validata per la fatica bidirezionale alla stessa coppia. Il caso di controrotazione dell'escavatore impone un carico che nessun'altra applicazione su macchine cingolate richiede a questa frequenza.<\/p>\n<\/div>\n<\/section>\n Le specifiche di trazione dei cingoli di un escavatore sono determinate principalmente dal peso operativo della macchina, che a sua volta determina sia la coppia necessaria per superare le pendenze sia la coppia generata durante la controrotazione. La tabella seguente associa le cinque classi di peso standard degli escavatori ai corrispondenti parametri di trazione dei cingoli.<\/p>\nDal motore idraulico alla ruota dentata: come un riduttore epicicloidale a cingoli aziona un escavatore.<\/h2>\n
<\/p>\nControrotazione: il caso di carico che definisce l'ingegneria della trasmissione a cingoli degli escavatori.<\/h2>\n
Scelta della trazione cingolata in base alla classe di peso dell'escavatore: coppia, velocit\u00e0, rapporto di trasmissione e pendenza superabile.<\/h2>\n