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Integrazione in agricoltura*

Integrazione di attuatori elettrici su macchine agricole

Gli attuatori elettrici si stanno progressivamente affermando nel settore agricolo come un'alternativa pulita, precisa e semplice ai sistemi idraulici tradizionali. Tuttavia, la loro integrazione su un veicolo mobile (trattore, robot agricolo, attrezzo trainato, ecc.) richiede un approccio rigoroso, sia elettrico che meccanico ed ambientale.

Alimentazione elettrica

Gli attuatori elettrici utilizzati nelle applicazioni agricole sono generalmente alimentati da un pacchetto batteria al litio — spesso di tecnologia LFP (Litio Ferro Fosfato) o NMC (Nichel Manganese Cobalto) — con una tensione nominale di 48 a 51,2 V DC.

Per garantire la sicurezza e l'affidabilità del sistema:

• Installare un fusibile DC sulla linea positiva, il più vicino possibile alla batteria, per proteggere il circuito da cortocircuiti o sovracorrenti.

• Prevedere un sezionatore o interruttore di emergenza che consenta un rapido taglio della potenza in caso di intervento o guasto.

• Rispettare le polarità e utilizzare connettori adatti alla tensione e alla corrente dell'attuatore.

Comando e controllo

Il controllo dell'attuatore può essere effettuato in due modi:

1. Tramite un controller dedicato esterno, collegato al bus di comando del veicolo.

2. Oppure tramite un attuatore con controller integrato, semplificando notevolmente il cablaggio e il comando.

A seconda del tipo di applicazione, sono possibili diverse interfacce di controllo:

• CAN Bus: per un'integrazione diretta in una rete di comunicazione integrata.

• PWM (modulazione di larghezza d'impulso): per un controllo proporzionale semplice.

• Ingressi/uscite TOR (Tutto o Niente): per funzioni di azionamento di base (estensione/retrazione).

Gli attuatori con controller integrato offrono anche funzioni avanzate come la limitazione di corrente, la gestione delle rampe o il feedback di posizione, ideali per macchine agricole automatizzate.

Integrazione meccanica

L'integrazione meccanica di un attuatore elettrico deve essere eseguita con la stessa cura di un sistema idraulico:

• Utilizzare occhielli e articolazioni dimensionati alla forza massima dell'attuatore, tenendo conto di un fattore di sicurezza (×1,3 a ×1,5) per compensare urti e attriti.

• Evitare il flambaggio dell'asta: l'attuatore deve lavorare solo in compressione o trazione assiale.

• Prevedere guide laterali per eliminare gli sforzi trasversali sull'asta e sui cuscinetti.

• Integrare ammortizzatori di fine corsa o tamponi elastomerici per limitare gli scatti e preservare la meccanica.

Una cattiva progettazione meccanica può causare un'usura prematura delle viti interne, una deformazione dell'asta o guasti irreversibili.

Tenuta e protezione ambientale

Le macchine agricole operano in ambienti impegnativi: polvere, fango, pioggia, pulizia ad alta pressione, ecc.

È quindi essenziale:

• Scegliere un attuatore con un indice di protezione (IP) adeguato, tipicamente IP65 a IP69K a seconda delle condizioni di utilizzo.

• Proteggere i connettori con cappucci o guaine impermeabili.

• Posizionare l'attuatore in modo da evitare ristagni d'acqua o l'esposizione diretta ai getti di lavaggio.

• Se possibile, aggiungere un soffietto per l'asta per impedire l'intrusione di polveri e prolungare la durata del meccanismo.

Cablaggio e installazione elettrica

Il cablaggio è un punto critico nella affidabilità di un sistema integrato:

• Utilizzare lunghezze di cavo il più corte possibile per limitare le cadute di tensione.

• Dimensionare le sezioni dei cavi in base alla corrente nominale e alla lunghezza del percorso (riferimento: norma CEI o costruttore).

• Rispettare i raggi di curvatura minimi dei cavi per evitare sollecitazioni meccaniche.

• Fissare i cavi con fissaggi resistenti alle vibrazioni e proteggere i passaggi con guaine e passacavi.

• Rispettare le coppie di serraggio raccomandate per i terminali e i connettori per evitare surriscaldamenti o allentamenti.

In sintesi

Conclusione

L'integrazione di attuatori elettrici su macchine agricole consente di combinare precisione, pulizia ed efficienza energetica, riducendo al contempo la manutenzione.

Una progettazione rigorosa — sia nella parte meccanica che elettrica — garantisce una longevità aumentata e una affidabilità ottimale, anche negli ambienti più esigenti del mondo agricolo.

*: Le informazioni tecniche presentate in questo articolo sono fornite a titolo indicativo. Non sostituiscono i manuali ufficiali dei produttori. Prima di qualsiasi installazione, manipolazione o utilizzo, si prega di consultare la documentazione del prodotto e rispettare le istruzioni di sicurezza. Il sito Torque.works non può essere ritenuto responsabile per un uso improprio o un'interpretazione errata delle informazioni fornite.