Il cingolo: come funziona e quali vantaggi offre

Il cingolo è un sistema di movimentazione che sfrutta come principio di funzionamento una trasmissione pignone-catena (o cinghia di trasmissione) –corona, oltre a sfruttare il fatto che un mezzo si muove per attrito nel contatto organo di locomozione-asfalto.
Questo strumento di locomozione viene:

• sia montato sui veicoli terrestri che non necessitano di grandi spostamenti;
• sia quando si ha a che fare con terreni sconnessi (neve, sabbia, rocce e zone desertiche).Infatti usare un mezzo cingolato rispetto ad uno dotato di pneumatici, significa:
• Aumentare l’aderenza al terreno rispetto al cingolato, questo perchè il punto di applicazione della forza del cingolo è distribuito su tutta la superficie di contatto, mentre per la ruota il punto di applicazione della forza è puntuale.
• Permettere una minore pressione sul terreno in funzione del fatto che l’area del cingolo è inversamente proporzionale alla pressione.

IMPIEGO DEL CINGOLO

Dall’ uso civile, ai trattori, mezzi di movimentazione terra usati in demolizione e costruzione, all’ utilizzo in campo bellico e militare, il cingolo ha un ruolo non indifferente nella costituzione funzionale ed estetica di una macchina.
Il primo cingolato fu un trattore appartenente al 1700 e veniva usato per trascinare i tronchi degli alberi.
Successivamente si è pensato di utilizzare questo sistema in ambito urbano, quando le zone da raggiungere risultavano ostiche.
L’ applicazione classica è visibile in:

• Escavatori a benna, usati per gli spostamenti massivi.
• Pinza demolitrice, usata nella frammentazione di grandi pezzi (pilastri e barre).
• Ragni meccanici, usati nelle autodemolizioni e fonderie per i prelievi massivi di materiale.

Data la grande aderenza del cingolo in funzione della sua area e la capacità di adattarsi ai terreni particolari, risulta molto comodo il suo assemblaggio sui carri armati.
Questo perché la forza di repulsione generata dallo sparo del cannone viene dissipata attraverso gli ammortizzatori (montati all’ interno del corpo cingolo-carro) e scaricata a terra proprio per la grande superficie di contatto con il suolo.
Se al posto dei cingoli fossero stati montati dei pneumatici classici, il rinculo avrebbe avuto una forza di repulsione talmente alta che avrebbe fatto retrocedere il mezzo e avrebbe deviato la gittata e la traiettoria del missile.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

I cingoli sono mossi da una una ruota motrice (pignone) che a sua volta riceve il moto direttamente dagli organi meccanici del veicolo. Questo impegna fori nelle maglie dei cingoli o pioli sporgenti da essi per muovere il cingolo stesso.
La ruota motrice è generalmente montata molto sopra al livello del suolo, quindi viene tenuta in posizione fissa rispetto al telaio del veicolo.
All’estremità opposta del cingolo è posta una ruota su cui non agisce il motore (ruota di rinvio).
Impedisce che il cingolo arrivi a terra con un certo angolo (angolo di attacco) e grazie a questa ruota il veicolo è capace di superare gli ostacoli.
Generalmente la ruota di rinvio è collegata al meccanismo tendicingolo (rullo tenditore che serve a mantenere in tensione il cingolo nel tratto meno teso).
Esso permette di dare ai cingoli la tensione corretta, dato che:

• Una tensione eccessiva tenderebbe a sovraccaricare i perni del cingolo.
• Una tensione troppo bassa tenderebbe a far non avere e generare il giusto attrito nel contatto al suolo e quindi il cingolo uscirebbe dalla guida delle ruote di appoggio.
  Per ridurre tale rischi sono previsti risalti sulla parte interna del cingolo, che scivolano entro intagli tra le ruote di appoggio (generalmente doppie) e le sulle ruote motrici e di rinvio.

Nella parte superiore (quella che non tocca terra) del treno di rotolamento sono previsti dei “rullini di ritorno”. Essi hanno la funzione di sostenere il cingolo nella parte che non tocca terra.
Può però anche essere previsto il cingolo libero, che si muove sulla parte superiore delle ruote di appoggio.
Allora i rullini di ritorno sono necessari quando la ruota motrice è posta posteriormente rispetto alla direzione di marcia primaria del veicolo.
Questo perché la marcia in avanti in questa configurazione presenta il cingolo teso nella parte inferiore e lasco in quella superiore, che scorre sui rullini.
I sistemi di trazione con ruota motrice anteriore invece tendono direttamente la parte superiore del cingolo.
In questa configurazione eventuali rullini di ritorno supportano il cingolo durante l’inversione del moto.