Galería de imágenes:Autos deportivos El legendario piloto de carreras Barney Oldfield se prepara para dar una vuelta a la manzana en 1905. Ver fotos de autos deportivos. Según Doug Milliken, autor de la biblia de las carreras, "Race Car Vehicle Dynamics", el legendario piloto de carreras Barney Oldfield acuñó el término arar . Oldfield estaba compitiendo con un automóvil pesado en la parte delantera en una pista de tierra cuando tomó una curva a alta velocidad. En lugar de dirigir completamente el automóvil hacia la curva, las ruedas delanteras continuaron su impulso hacia adelante, creando trincheras en la pista como lo haría un arado. La estimación del problema de Oldfield se resumió en el término que se cree que inventó [fuente:CMA Consulting].
Hoy en día, el arado todavía está en uso. Describe el efecto del subviraje , esencialmente cuando el impulso hacia adelante lleva las ruedas delanteras en línea recta, en lugar de en la dirección de la esquina en la que giran. Dado que el volante ha girado las ruedas delanteras, ya no están alineadas en línea recta. En su lugar, crean bordes planos que se clavan en el suelo en lugar de rodar suavemente sobre él, como están diseñados para hacerlo.
En un camino de tierra, el arado puede crear hoyos. En una pista de asfalto caliente puede destrozar neumáticos. Y cuando un cortacésped de conductor sentado ara, puede causar graves daños al césped.
Cuando una llanta pierde contacto con el suelo, ya sea una pista o un césped, las otras llantas pueden perder el control y provocar deslizamientos o incluso rodar. Según el grado de inclinación en el que se encuentre la máquina, esto puede ser una mala noticia para cualquiera que esté a bordo.
Precisamente por eso el sistema Synchro-Steer fue creado. Diseñado por los ingenieros de Cub Cadet en 2009, Synchro-Steer está diseñado para brindar el mayor control posible a los cortacéspedes de conductor sentado. El sistema permite un giro cero radio, lo que significa que todo el cortacésped pivota sobre un único punto a lo largo del eje de las ruedas traseras. El sistema Synchro-Steer no es el único sistema de giro cero, pero tiene el beneficio adicional del control en las cuatro ruedas. Esto reduce el arado, lo que genera menos daños en el césped y proporciona una mayor estabilidad y tracción independientemente de las condiciones climáticas o el grado de una pendiente que requiere ser cortado.
Para apreciar realmente de qué se trata Synchro-Steer, echemos un vistazo rápido a la física de la dirección y lo que el sistema pretende superar.
Física básica de dirección
Cuando se sube a un automóvil o se sube a un tractor cortacésped, es fácil pasar por alto algunos de los problemas físicos que su vehículo está diseñado para superar. Cuando enciendes el motor y presionas el acelerador, todo marcha sobre ruedas. La transmisión transfiere (transmite, en realidad) la potencia generada dentro del motor a los ejes para que las ruedas se muevan.
Todo esto está muy bien cuando conduces en línea recta. Pero hay pocas carreteras que no tengan curvas y solo podrá cortar una fina franja de su césped sin tener que volver al otro lado. Lo que necesitas es girar y para eso necesitas dirigir.
La dirección cambia todo en un vehículo en movimiento. En lugar de ir en línea recta, el vehículo ahora va en círculo (o completa un giro en ángulo recto). Para nuestros propósitos, nos ceñiremos a los giros circulares que se requieren para cortar el césped. Para cortar el césped de un lado a otro, deberá girar 180 grados varias veces y, para hacerlo, en realidad estará completando una serie de círculos.
Exactamente cómo funciona esto fue patentado por primera vez en 1818 por un hombre llamado Rudolph Ackerman. Vio que cuando las dos ruedas delanteras de un vehículo se movían para girar el vehículo en sentido horario o antihorario, el vehículo giraba alrededor del punto central de un círculo. Aunque la longitud de los radios desde el centro del círculo es diferente para las ruedas internas y externas, todas las ruedas giran alrededor del mismo centro [fuente:NTBA].
Para giros amplios, el punto está lejos del interior del giro. Para giros más cerrados, el centro del círculo está más cerca. Y para giros de cero grados, el centro del círculo en realidad se encuentra dentro del propio vehículo. El centro del círculo se encuentra dentro del centro del eje trasero del vehículo.
En 1963, un ciudadano de Kansas llamado John Reiger se convirtió en el primero en presentar una cortadora de césped de giro cero. Después de jugar en su taller, a Reiger se le ocurrió lo que llamó Hustler, la primera línea de cortacéspedes de giro cero. Los tractores cortacésped ya no requerían giros amplios y perezosos.
Durante décadas, el sistema de accionamiento del cortacésped de giro cero se mantuvo prácticamente igual. En la página siguiente, veremos cómo funcionan los cortacéspedes de giro cero y cómo Synchro-Steer mejora este invento.
El sistema de dirección sincronizada
No todos los céspedes (o campos) son iguales. Los terrenos con baches, el césped mojado y las pendientes representan problemas potenciales para su tractor. Los cortacéspedes de giro cero utilizan dos transmisiones traseras para distribuir la energía, una impulsando cada una de las ruedas traseras. Esto es beneficioso para crear giros de radio cero; con una rueda trasera moviéndose más rápido que la otra, la rueda en movimiento puede iniciar el giro y servir como punto de pivote para el círculo de radio cero. Las transmisiones de ambas ruedas traseras funcionan de forma independiente, normalmente con un sistema denominado lap bars .
El gran problema con las cortadoras de césped de giro cero se encuentra en las ruedas delanteras. Las cortadoras de césped de giro cero estándar usan ruedas en la parte delantera, ruedas que giran 360 grados. Las ruedas no están unidas a ninguna parte del tren de transmisión; se mueven según el movimiento iniciado por las ruedas traseras. Esto permite un movimiento rápido y fácil alrededor de un giro de radio cero, en teoría.
Como hemos visto, los céspedes tienen pendientes y baches, y cuando el césped está mojado, la tracción puede convertirse en un problema. Cuando las ruedas traseras comienzan a girar, tienen que superar la resistencia que encuentran en las ruedas delanteras. Esto puede llevar a que las ruedas delanteras se aplasten, y cuando las ruedas delanteras se mantienen firmes, las ruedas traseras pueden perder tracción, lo que provoca derrapes y resbalones. Todo esto se suma al daño del césped.
El sistema Synchro-Steer fue diseñado para superar la resistencia que se encuentra en las ruedas delanteras al no permitir que se genere en primer lugar. La solución es iniciar el giro en las ruedas delanteras, pero controlar la velocidad en las ruedas traseras.
Al igual que las cortadoras de césped tradicionales de giro cero, el sistema Synchro-Steer utiliza transmisiones traseras dobles que distribuyen la potencia a las ruedas traseras de forma independiente. Cuando se gira el volante que se encuentra a bordo de los cortacéspedes con sistema Synchro-Steer, la caja de dirección hace girar el eje delantero. Pero un par de conexiones de conexión directa que va desde la caja de dirección hasta cada una de las transmisiones traseras ajusta la velocidad en las ruedas traseras según sea necesario.
Por ejemplo, cuando se inicia un giro a la izquierda (en sentido antihorario), el enlace a la transmisión trasera izquierda reduce la velocidad de la rueda trasera izquierda. Esto mueve la potencia a la rueda trasera derecha, que realiza el giro de radio cero. Dado que el giro se inició entre las ruedas delanteras, no hay resistencia que vencer y, por lo tanto, no se daña el césped por arar en la parte delantera o patinar en la parte trasera.
Parece que los ingenieros de Synchro-Steer lograron combinar la dirección de Ackerman con la cortadora de césped de John Reiger, mientras eliminaban a Barney Oldfield de una vez por todas.
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