Nell'effettivo trasporto autostradale di carichi pesanti, tutti i cilindri idraulici di un rimorchio a pianale ad asse idraulico sono divisi in tre o quattro gruppi per garantire la stabilità laterale e longitudinale del gruppo del veicolo. Si dovrebbe evitare di collegare i cilindri idraulici delle sospensioni solo a uno o due circuiti. Quando i cilindri delle sospensioni sono collegati in uno o due circuiti, fattori come le pendenze longitudinali e trasversali della strada, nonché il disallineamento tra il baricentro dell'attrezzatura e il centro geometrico del supporto idraulico del veicolo, possono generare momenti di ribaltamento sul rimorchio a pianale ad asse idraulico, causando potenzialmente il ribaltamento del veicolo.
1. Stabilità della trave principale del rimorchio a pianale con asse idraulico
Per evitare carichi eccessivi su una singola sospensione o su alcune sospensioni, il carico applicato al pianale del rimorchio viene distribuito nel modo più uniforme possibile su tutte le sospensioni. Qui viene preso come esempio il metodo di raggruppamento a tre-punti più comune nell'uso reale.
L'analisi della deformazione delle travi longitudinali principali del telaio si basa principalmente sui principi della meccanica teorica e della meccanica dei materiali. Analizzando le sollecitazioni sulle travi longitudinali principali, le travi sono soggette sia a carichi concentrati che a carichi uniformemente distribuiti. Nella meccanica dei materiali, vengono proposti quattro scenari di analisi per la deformazione della trave sotto questi carichi:
Carico concentrato applicato tra le due estremità fisse della trave.
Carico uniformemente distribuito applicato tra le due estremità fisse della trave.
Carico concentrato applicato sul braccio esteso della trave oltre le due estremità fisse.
Carico uniformemente distribuito applicato sul braccio esteso della trave oltre le due estremità fisse.
Forze e condizioni di carico diverse hanno impatti diversi sulla deformazione della trave principale. La figura seguente illustra queste quattro condizioni di carico nella meccanica dei materiali:
2. Stabilità del sistema idraulico
Il rimorchio a pianale con asse idraulico è un veicolo basato su pneumatici-multiasse-con più modalità di sterzatura. Se venissero utilizzate sospensioni a molla convenzionali, si verificherebbero carichi irregolari e sollecitazioni eccessive sulle singole sospensioni. Pertanto l'intero veicolo è dotato di sospensioni idrauliche. La figura seguente mostra la struttura di una singola sospensione idraulica.
Il veicolo si adatta alle superfici stradali irregolari attraverso l'estensione e la retrazione di ciascun cilindro idraulico delle sospensioni e la relativa rotazione degli assi attorno alle travi equalizzatrici, mantenendo la piattaforma di carico relativamente livellata e ad un'altezza uniforme.
Le sospensioni idrauliche si classificano in sospensioni attive e sospensioni passive. La sospensione attiva è costituita dal telaio della sospensione, dal cilindro idraulico, dalla trave di compensazione, dal telaio, dalle ruote e dal meccanismo di trasmissione. Le sospensioni passive non hanno un meccanismo di azionamento; alcuni sono dotati di freni, mentre altri funzionano interamente come sospensioni successive.
Schema strutturale della sospensione idraulica: 1. Telaio della sospensione 2. Cilindro idraulico 3. Pistone 4. Traversa di compensazione 5. Ruota 6. Asse
Condizioni di contatto del veicolo su fondo stradale irregolare
Le sospensioni idrauliche hanno le seguenti caratteristiche:
Anche quando il veicolo passa su superfici stradali irregolari, poiché i cilindri idraulici di ciascuna sospensione nello stesso punto di supporto tra gli assi e la piattaforma di carico sono interconnessi, i cilindri delle sospensioni regolano automaticamente l'altezza di sollevamento di ciascuna ruota mantenendo la stessa pressione interna. Ciò garantisce una distribuzione uniforme della forza tra tutte le ruote dell'asse, consentendo alla piattaforma di carico di trasportare un carico uniformemente distribuito sullo stesso piano. Ciò massimizza lo stress uniforme sul carico durante il trasporto e previene torsioni o deformazioni causate da strade accidentate.
Questa caratteristica delle sospensioni idrauliche garantisce che la pressione al suolo di tutte le ruote nello stesso punto di appoggio sia uguale, superando gli svantaggi delle sospensioni rigide, dove il terreno irregolare può causare pressioni disuguali sulle ruote, carico eccessivo sui singoli pneumatici e sollecitazioni localizzate sul telaio. Ciò non solo migliora la sicurezza del carico trasportato, ma previene anche danni accidentali al telaio e ai pneumatici.
I cilindri portanti di un rimorchio a pianale ad asse idraulico sono collegati tramite tubazioni e tubi idraulici e raggruppati tramite valvole a sfera. A seconda del peso del carico, del baricentro e delle condizioni stradali, l'area di carico del rimorchio può essere organizzata come supporto a tre-o quattro-punti (applicabile anche ai veicoli combinati). Lo scopo è garantire una distribuzione uniforme del carico sugli assi e mantenere un funzionamento sicuro e affidabile su strade sconnesse, prevenendo il sovraccarico delle ruote o il sollevamento-delle sospensioni.
Il rimorchio a pianale ad asse idraulico trasporta il peso attraverso i suoi cilindri idraulici. All'interno di ciascun punto di supporto (tipicamente utilizzando tre-punti di supporto), le sospensioni idrauliche sono collegate in serie. Quando il veicolo passa su superfici irregolari, se una sospensione subisce un carico eccessivo, l'olio idraulico nel cilindro compresso fluisce verso gli altri cilindri, bilanciando la pressione. Grazie al principio che la pressione in un circuito chiuso è uniforme, tutte le sospensioni all'interno dello stesso gruppo mantengono approssimativamente la stessa pressione, garantendo un carico uniforme dei pneumatici e mantenendo il pianale del rimorchio relativamente livellato, riducendo anche l'oscillazione causata dalle irregolarità della strada.
Ciascun asse di un rimorchio a pianale ad asse idraulico ha una sospensione idraulica indipendente. Gli assi possono essere collegati in serie tramite valvole. Una volta collegato, la pressione di sollevamento nel circuito idraulico è uguale e la sospensione si-si autoregola per mantenere la stessa altezza all'interno del circuito. A seconda della struttura idraulica e della regolazione delle valvole, le sospensioni possono essere raggruppate in uno o più circuiti chiusi. Un singolo circuito chiuso corrisponde a un singolo-punto di appoggio; due circuiti chiusi corrispondono a due-punti di appoggio; allo stesso modo, possono essere configurati come supporto a tre-punti, quattro-punti o multi-punto, come mostrato nella figura seguente:
Come mostrato nella figura a sinistra, quando la sospensione del veicolo è impostata susingolo-puntoOsupporto in due-punti, posizionare un carico sul veicolo può facilmente provocarne il ribaltamento, con conseguenti incidenti. Pertanto, quando si trasporta carico con un rimorchio a pianale, è necessario utilizzare almenotre-puntoOsupporto in quattro-puntiper garantire l’esecuzione sicura e regolare delle operazioni di trasporto.
