differenziali autosbloccanti

[450V]

Vorrei aprire questo argomento affinchè qualche esperto faccia chiarezza.
Allora vedo che molti trattori JD sono dotati di diff ant NO Spin e ho letto che questi dispositivi in raltà sono molto usati in america poichè permettono di salvaguardare la meccanica rispetto al blocco totale con spinotto,infatti i planetari sono tenuti solidali grazie alla pressione esercitata da delle molle che li comprimono sulla faccia lavorata della scatola che li contiene sicchè i due semiassi ricevono sempre coppia,in fase di sterzata,la maggior coppia generata dai semiassi che tendono a prendere velocità,comprime la molla che sblocca i planetari permettendo al mezzo di girare.Va detto che in caso di scarsa aderenza la ruota interna scivola e non si sblocca il meccanismo(a volte può essere un vantaggio).
A me il meccanismo mi sembra valido su macchine che non richiedono grande sforzo di trazione,ma che tuttavia per le condizioni in cui operano abbisognano sempre di quattro ruote in presa.E' il caso dei trattori da frutteto in collina che risultano impacciati col sistema classico di blocco il quale richiede a volte peripezie in fase di sblocco.Su macchine di grande potenza invece metterei un potenziometro che agendo idraulicamente sulle molle ne modifica la pressione (fino al blocco totale)aumentendone notevolmente la versatilità d'uso(es:debole per lavori alla pdf e massimo con controllo elettronico per aratura)
Allora che ne pensate?

[Filippo B]

Va fatta una doverosissima precisazione:
esistono differenziali Autobloccanti (e sono quelli di cui parla 450V) e differenziali autoSbloccanti (il celebre no spin), che sono concettualmente all'opposto come funzionamento.

Il titolo della discussione cita i no spin, ma vedendo che l'amico 450V poi menziona John Deere che in realtà non usano i differenziali no spin ma dei semplici differenziali a slittamento limitato (a dischi, presumo).


Parliamo di entrambe le tipologie?

[450V]

Ciao filippo,Non so se quelli di JD siano gli autosbloccanti,però quelli descritti sommariamente da me lo sono,infatti in fase di "riposo"i semiassi sono solidali e quindi la macchina lavora sempre bloccata,solo in fase di sterzata o comunque di differente grip tale da vincere la pressione delle molle,il differenziale si sblocca,ora atteso che su grandi macchine in fase di aratura si verificano situazioni in cui una ruota ha grip pieno e l'altra poco,ecco che si sblocca e vanifica il tutto,ora se si agisse su un dispositivo idraulico tramite trimmer elettronico si potrebbe avere una gestione semplice e veloce dei differenziali (un pò come se ci fossero delle frizioni sui planetari)da rendere obsoleto il meccanismo che invece li blocca tramite spinotto a comando elettroidraulico che da comunque sempre una botta sia in blocco che in sblocco!

[Angelillo]

Credo che ci sia molta confusione. I no spin non sono montati dagli americani e non sbloccano la ruota anche se c'è un enorme differenza di grip . Quelli a slittamento limitato, montati dagli americani, hanno questo problema ed anche quello di "strisciare" le ruote nelle svolte.

[450V]

Ciao Angelo,allora se conosci il funzionamento del differenziale JD e dici che a volte strisciano nelle svolte a causa di scarso grip,stiamo parlando proprio di differenziale autoSbloccante(che secondo me è lo stesso del NO SPIN=senza spinotto di blocco)infatti non conosco di differenziali liberi che all'occorrenza limitano lo slittamento eppoi con che lo limitano?Poi può anche darsi che esistano,tuttavia sulle trattrici penso che si tratti di autosbloccanti del tipo descritto da me che poi altro non è che un vecchio progetto ZF degli anni trenta

[Angelillo]

No, nelle svolte il no spin non striscia perchè sblocca, che striscia è quello a slittamento limitato tipico degli americani (Jd e ford) che ha dei dischi frizione all'interno.
Io non so spiegare bene, Filippo saprà illustrare molto bene i due sistemi (attendiamo con calma... ) E poi per me l'ora è tarda....

[Filippo B]

Originariamente inviata da Angelillo

Io non so spiegare bene, Filippo saprà illustrare molto bene i due sistemi

Non sarà che riponi fiducia nella persona sbagliata?




Le doppie trazioni "di massa" nascono grazie a Same nei primi anni 50. Come tutti sanno, era quasi un "lusso" all'epoca avere il bloccaggio al posteriore, figuriamoci all'anteriore.
Chi ha potuto utilizzare i vari Same 240-360 DT in aratura conosce tutti i limiti di quel tipo di assali anteriori.

Solo nel finire degli anni 70, i Costruttori nazionali iniziano a concepire i primi bloccaggi dei differenziali anteriori.
Landini coi suoi 12500-14500 offre in opzional bloccaggio integrale, Same costruisce il primo assale anteriore con Sbloccaggio anteriore di tipo NO SPIN su Tiger Six ed Hercules, anche se va precisato che l'assale montato sul Drago 120 e Buffalo 130 in opzione poteva offrire il classico bloccaggio meccanico.
Fiat con la serie 80, piu o meno stesso periodo.

Questo nelle macchine "alta gamma", nei piccoli ancora nulla.
Per vedere il bloccaggio anteriore (di serie o in opzional) presente su tutta la gamma, bisognerà attendere gli anni 80 (Same con Explorer Laser, Fiat con 90 e 66, Landini coi Large e i "50", tanto per fare esempi nazionali).

Come detto però, vi sono sostanzialmente due soluzioni: blocco totale meccanico, e sbloccante no-spin (che arriva anche nei Fiatagri 66 e 90 serie "bassa").

Dall'Estero, nel corso degli anni 80 (ma anche prima, i primi erano degli anni 70), iniziano ad arrivare soluzioni con differenziale anteriore a slittamento limitato.

Negli anni 90-2000, purtroppo, vi è una diffusione di massa degli assali con limitatori di slittamento. Forse i Costruttori pensavano fosse la soluzione migliore, ma evidentemente sbagliavano visto che in molti sono "tornati nei loro passi", offrendo come soluzione unica oppure come opzional blocchi dei differenziali totali.



Dopo questa breve cronistoria, partiamo vedendo cos'è un NO SPIN.

Anzitutto, il differenziale in pratica non esiste più, (no planetari, no solari).
Vi è la classica coppia conica e la classica "cassa", ma all'interno della quale non vi sono i cinematismi pocanzi menzionati ma un sistema particolare.
Il differenziale no spin funziona al contrario di un qualunque altro differenziale, nel senso che di norma è sempre bloccato (come se il differenziale non vi fosse). In marcia rettilinea le due ruote (e i relativi semiassi) sono solidali tra loro.
Quando si sterza, la ruota esterna alla curva, accelerando il proprio moto, sgancia il differenziale permettendo una differenza di velocità di rotazione.
Una volta ultimata la curva, teoricamente il dispositivo dovrebbe ribloccarsi, ma in realtà rimane sganciato. Per riagganciarsi, la ruota che poc'anzi si era sbloccata, dovrà girare leggermente piu lenta dell'altra.

Allego ora immagine del dispositivo:


Vantaggi del sistema (a mio avviso): si gestisce da solo, non ha comandi da attuare. In situazioni difficili può essere vantaggioso in quanto si sgancia solo il minimo indispensabile per sterzare e poi ritorna immediatamente attivo.

Svantaggi (sempre a mio avviso): componente molto delicato, lavora sempre anche quando non necessario, generale maggior usura degli pneumatici, problemi di sterzata su fango e su bagnato, stress meccanici, scarsa propensione ai carichi elevati (caricatore frontale, sollevatore anteriore). In fase di sterzata, inoltre, il comportamento è leggermente diverso al differenziale di tipo classico, dove la ruota interna alla curva rallenta mentre l'esterna accelera, nel no spin la ruota interna non rallenta affatto (e questo, in determinate circostanze, può essere uno svantaggio).


Cerco ora di spiegare piu specificatamente come funziona: osservando l'immagine sopra si possono vedere alcuni dei particolari che compongono il detto NO SPIN. Il componente centrale, quello dotato di 4 "nottolini" è solidale con la cassa esterna, la quale è solidale con la corona della coppia conica; in sintesi, questo componente è preposto a ricevere e ridistribuire il moto dalla coppia conica.
Esternamente allo stesso, vi sono due "tazze" dentate, calletate ai rispettivi semiassi. Il callettamento non è solidale, ma di tipo a manicotto scorrevole (tradotto, le tazze hanno un gioco sul semiasse, tale da permettere un loro allontanamento assiale al semiasse stesso).
La dentatura delle tazze, è accoppiata ad una dentatura presente nel componente centrale, con la particolarità però che se, supponiamo, il dente della tazza ha una dimensione di 5 mm, è inserito in una sede (del corpo centrale) di 10mm (dimensioni di fantasia), con la risultante che tale dentatura non è accoppiata rigida ma con un gioco (ovvero, la tazza ha un gioco "circolare" rispetto alla dentatura del corpo centrale).

All'interno (non visibile in immagine) vi sono 3 corpi con dentatura ondulata (di tipo "sinusoidale").
Di questi 3 corpi:
-il centrale è collocato internamente al corpo centrale sopra descritto
-i due laterali sono coassiali ai semiassi, solidali alle tazze. Nell'immagine sopra, nel secondo disegno del no spin (quello di dx) in corrispondenza delle frecce rosse si possono notare.

La ruota esterna alla curva deve, grazie all'attrito sul terreno, girare piu veloce. Il semiasse, quindi, produce una coppia nell'insieme descritto, il corpo ondulato ("sinusoide" di prima) fa si che la tazza corrispondente tenda ad allontanarsi assialmente dal corpo centrale. Questo allontanamento sgancia la dentatura quadra (che è quella che trascina i semiassi). Il gioco descritto prima (dente di 5mm su sede di 10mm) permette questo movimento. I denti della tazza non sono piu solidali con il corpo centrale, quindi il semiasse e la ruota esterna alla curva sono completamente libere.
Finita la curva, la ruota rimane sbloccata fino alla prossima minima variazione di coppia (una lieva curva dalla parte opposta, oppure un lieve ostacolo etc etc).
Il tutto naturalmente è caricato a molla (le molle premono le tazze verso il corpo centrale).

In marcia rettilinea in avanmarcia, i denti delle tazze appoggiano le proprie "pareti" alle pareti del corpo centrale, il quale imprime il moto (è come se avessimo un ingranaggio con lasco, quando parte il moto la prima ruota dentata ruota per una frazione di secondo a vuoto finchè il dente della seconda ruota dentata non si appoggia).
Se si fa retromarcia, il gioco fa si che il corpo centrale deva appoggiare le pareti della dentatura dalla parte opposta dei denti delle tazze (i famosi 5mm di gioco).

E questo è fonte di preoccupanti rumori metallici (botte secche), che possono far preoccupare l'utilizzatore inesperto. In realtà è tutto nella norma.

Va precisato, a questo punto, che per sterzate di modestissima entità, il no spin non sgancia (differenza di rotazione non sufficiente), delegando alle gomme (e al loro "scivolamento") il compito di compensare la differenza di rotazione. Questo, alla lunga, puo' essere fonte di usura.
In particolar modo con zavorrature elevate, caricatori frontali o altro, le gomme avendo molto piu grip non compensano piu correttamente la differenza di rotazione.


Spero che questo mio sproloquio abbia un barlume di chiarezza, al limite rispiego (spererei di no )
Prossimamente spiegazione dei differenziale a slittamento limitato.

In sintesi, a me il no spin non piace per niente, fermo restando che è anni luce migliore di un qualunque slittamento limitato.
Non ne ho mai compreso appieno le peculiarità tali che dovrebbero farlo preferire ad un comune, collaudato, ed infallibile bloccaggio meccanico al 100%.
A tal riguardo, concludo (rifacendomi a quanto detto da 450V circa blocccaggi tradizionali con però attuazione diversa da quello che è il collare con spine) ricordo che esistono già ottimi sistemi di bloccaggio "alternativo" alle spine che rendono solidale planetario e cassa: si tratta di comuni pacchi frizione idraulici che garantiscono un ottimo risultato e, soprattutto, limitano molto gli stress dovuti all'accoppiamento meccanico del planetario.


P.S. immagine tratta da "il trattore agricolo" di Andrea Bedosti, ed. Edagricole

[Junker]

Se eventualmente possono essere utili qui vi sono, assieme a tutto il concernente, anche gli esplosi dei vari tipi:
NoSPIN
Detroit Locker
Manuals

[450V]

Grazie Filippo per il chiarimento.Dunque il NO SPIN fa comunque parte della categoria dei differenziali autosbloccanti,anche se non è la tipologia che tempo fa ho osservato su una rivista,infatti quel tipo di autosbloccante presentava un cinematismo classico con coppia conica satelliti e planetari,ma aveva la particolarità che i planetari(a cui fanno capo i semiassi)in situazione di riposo erano tenuti solidali alla cassa esterna(a cui fa capo la corona)tramite quattro molle guidate da due placchette fissate sull'albero dei satelliti(che confusione senza uno spaccato)
In pratica quando la coppia ,ai planetari, era simile,questi erano solidali alla cassa che essendo mossa direttamente dalla corona dentata giravano a mo di blocco unico,quando una ruota assorbiva più coppia rallentando imprimeva ai satelliti un moto maggiore,il che faceva sbloccare le molle che tenevano inchiodato il planetario della ruota esterna alla cassa rendendolo libero di aumentare i giri(in questa condizione il differenziale era del tutto simile ad uno tradizionale)
In pratica non si verifica il fenomeno delle botte perchè non esistono dentature che debbono accoppiarsi o disaccoppiarsi,ma l'attrito è dato dalla parte conica della cassa con la parte conica del planetario(immediatamente dietro la dentatura)è chiaro che sulle superfici ci può essere o meno del materiale che aumenta gli attriti(in pratica questo sistema funge da frizione)
Io mi chiedevo se fosse mai possibile gestire la spinta delle molle tramite un sistema idraulico gestito elettronicamente ed in automatico,tale che si possa passare da differenziale completamente sbloccato a diff.completamente bloccato passando per una infinità di regolazioni(un pò come il cambio vario)ed evitando comunque contraccolpi di ogni tipo.
Mi scuso vivamente per la mancanza di chiarezza ma purtroppo non ho un esploso e confido in qualcuno che intuisce di che diavolo sto parlando

[Filippo B]

Originariamente inviata da 450V

:anche se non è la tipologia che tempo fa ho osservato su una rivista,infatti quel tipo di autosbloccante presentava un cinematismo classico con coppia conica satelliti e planetari,ma aveva la particolarità che i planetari(a cui fanno capo i semiassi)in situazione di riposo erano tenuti solidali alla cassa esterna(a cui fa capo la corona)tramite quattro molle guidate da due placchette fissate sull'albero dei satelliti(che confusione senza uno spaccato)

Percaso è codesto?



immagine presa dal sito HowStuffWorks "Clutch-type Limited Slip Differential"

Se si, si tratta appunto di un limitatore di slittamento

Non escludo nulla (ed anzi col tempo ho appreso che di no spin ce ne sono di tipi diversi da quello che ho descritto prima, vedasi quello del Tiger Six e dell'Hercules, vediamo se magari Angelillo ci sa dire qualcosa in piu), ma se di questo si tratta, per l'appunto, stiamo parlando di un autobloccante (limitatore di slittamento, ovvero limited slip)