Il sistema a cingoli è un sistema di propulsione e sostegno per macchine edili che utilizza catene chiuse (cingoli) composte da maglie metalliche o gommate, azionate da un pignone motore e guidate da una ruota tendicingolo. A differenza delle pale gommate, che trasmettono il carico su pneumatici, il sistema a cingoli distribuisce il peso della macchina su una superficie di appoggio molto più estesa, riducendo la pressione specifica al suolo.
Componenti principali
Il carro cingolato è composto da telaio portante, pignone di comando, ruota tendicingolo anteriore, rulli superiori (di sostegno del cingolo) e rulli inferiori (di appoggio), oltre ai pattini o maglie che compongono il nastro cingolato vero e proprio. La larghezza dei pattini varia tipicamente tra 400 mm e 900 mm a seconda della classe di macchina e del tipo di terreno previsto; il passo del cingolo (distanza tra due perni consecutivi) si attesta solitamente tra 190 mm e 250 mm su escavatori di media taglia.
Pressione specifica al suolo
Il parametro distintivo del sistema a cingoli è la pressione specifica al suolo (ground pressure), espressa in kPa o N/cm². Su escavatori cingolati di medie dimensioni i valori tipici si collocano tra 30 kPa e 110 kPa, contro valori sensibilmente più elevati delle macchine gommate a parità di peso operativo. Pressioni ridotte consentono l'impiego su terreni a bassa portanza, come terreni paludosi, sabbiosi o appena movimentati, dove le ruote affonderebbero o perderebbero trazione.
Vantaggi e limiti operativi
Il sistema a cingoli garantisce elevata trazione e stabilità, in particolare su pendenze e terreni irregolari, oltre a una ridotta usura del fondo lavorato. Per contro, la velocità di traslazione è limitata, generalmente tra 3 km/h e 10 km/h, contro i 20-40 km/h tipici delle macchine gommate. Le macchine cingolate non sono abilitate alla circolazione autonoma su strada e richiedono trasporto su bilico o carrello ribassato per gli spostamenti tra cantieri. L'usura di pattini, rulli e pignoni comporta inoltre costi di manutenzione superiori rispetto ai pneumatici.
Campi di impiego
Il sistema a cingoli è utilizzato su escavatori idraulici, apripista (dozer), pale cingolate, trivelle e gru cingolate, dove la stabilità e la capacità di avanzamento su terreni difficili prevalgono sull'esigenza di mobilità rapida su strada. È la soluzione standard per lavori di movimento terra su terreni non consolidati, scavi in pendenza e demolizioni con macchine di grande massa operativa.
Manutenzione e usura
La durata dei componenti cingolati dipende dal tipo di terreno, dall'abrasività del materiale lavorato e dalla tensione del cingolo, che va controllata periodicamente secondo le indicazioni del costruttore. Un cingolo troppo teso accelera l'usura di boccole e perni, mentre un cingolo lento aumenta il rischio di deragliamento. La sostituzione di pattini e catene rappresenta una voce di costo rilevante nel ciclo di vita della macchina e va pianificata in base alle ore di utilizzo rilevate dal contaore.