Влияние параметров ходовых систем колесных машин на изменение плотности почвы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Движение колесных машин по почвам и грунтам приводит к изменению их плотности. Исследование влияния массы и ее распределения вдоль осей колес на изменение плотности почв и грунтов. Дано обоснование аналитических зависимостей для определения плотности прессующихся и текучих почв и грунтов от повторных воздействий колес при различных нагрузках. Обоснована также зависимость для определения плотности почвы в общем случае, включающая прессующуюся и текучую составляющие состояния почвенно-грунтового массива.

Проводились экспериментальные лабораторные исследования по воздействию колес на почву и влиянию нагрузки колес на уплотнение почвы. Были получены зависимости для определения уплотнения почвы с различными физическими и механическими свойствами при различных режимах нагружения ходовых систем. Было установлено, что распределение массы колесной машины по осям колес влияет на глубину следа и уплотнение почвы. Полученные зависимости для описания процесса уплотнения почвы согласуются с результатами экспериментов. Установлено, что при увеличении количества осей ходовой системы снижается уплотнение почвы. Минимальная глубина следа и уплотнение почвы наблюдаются при равномерном распределении массы колесной машины по осям ходовой системы. С увеличением числа осей влияние отношения давления первого колеса к среднему давлению на уплотнение почвы снижается за счет снижения перепада давления колес, происходящего у многоосных колесных систем. При незначительных отклонениях от единицы коэффициента отношения нагрузки переднего колеса к среднему значению давления увеличение плотности почвы мало ощутимо. По мере увеличения отношения нагрузки на переднее колесо к среднему уплотнение почвы значительно возрастает по сравнению с равномерным распределением массы по осям.

Об авторах

И. Н. Шило

Белорусский государственный аграрный технический
университет

Email: romanyuk-nik@tut.by

д.т.н.

Белоруссия, Минск

Н. Н. Романюк

Белорусский государственный аграрный технический университет

Email: romanyuk-nik@tut.by

к.т.н.

Белоруссия, Минск

И. С. Крук

Белорусский государственный аграрный технический университет

Email: kruk_igar@mail.ru

к.т.н.

Белоруссия, Минск

А. Н. Орда

Белорусский государственный аграрный технический университет

Email: kruk_igar@mail.ru

д.т.н.

Белоруссия, Минск

Р. Р. Галимов

Новосибирский государственный аграрный университет; Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН

Email: Rufangalimov@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

К. Ю. Максимович

Новосибирский государственный аграрный университет; Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН

Email: kiri-maksimovi@mail.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

С. А. Войнаш

Новосибирский государственный аграрный университет

Email: sergey_voi@mail.ru
Россия, Новосибирск

А. А. Лучинович

Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Автор, ответственный за переписку.
Email: aa.luchinovich@omgau.org
Россия, Омск

Список литературы

  1. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: ВИМ, 1998. 368 с.
  2. Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Tractor Plough Designing With Specified Tillage Quality // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019. Vol. 341, no. 012119.
  3. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Tractor Plough with Repeated Cutting Angle on Working Elements. Procedia Engineering. 2017. Vol. 206. Pp. 1577−1582.
  4. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Moldboard Surface Universalization of the Ploughshare Operating Unit. Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. Pр. 1297−1302.
  5. Кацыгин В.В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин и орудий // Вопросы с.-х. механики. Минск: Ураджай, 1964. Т. 13. С. 5−147.
  6. Шило И.Н., Романюк Н.Н., Орда А.Н., Нукешев С.О., Кушнир В.Г. Влияние многоосной ходовой системы машинно-тракторных агрегатов на плотность почвы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. № 1. С. 31−36.
  7. Кушнарев А.С., Мацепуро В.М. Уменьшение вредного воздействия на почву рабочих органов и ходовых систем машинных агрегатов при внедрении индустриальных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. М.: Всесоюзный ордена «Знак Почета» сельскохозяйственный институт заочного образования, 1986. 56 с.
  8. Черкасов И.И. Механические свойства грунтов в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1976. 248 с.
  9. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Analytical Model of the Technological Process of Soil Pulverization and Tillage Tools. Procedia Engineering. 2015. Vol. 129. Pр. 69−74.
  10. Афанасьев Н.И., Подобедов И.И., Орда А.Н. Влияние уплотнения машинно-тракторными агрегатами на свойства, режимы почвы и урожай сельскохозяйственных культур: дерново-подзолистые почвы Белоруссии // Переуплотнение пахотных почв: причины, следствия, пути уменьшения. М.: Наука, 1987. С. 46−59.
  11. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. М.: Машиностроение, 1972. 184 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема образования ядра уплотнения в почве под движителем мобильной сельскохозяйственной техники: 1 – ядро уплотнения почвы; 2 – зоны сдвигов; 3 – площадки скольжения

Скачать (80KB)
3. Рис. 2. Зависимость между напряжением и деформацией почвы

Скачать (25KB)
4. Рис. 3. Зависимость плотности почвы от напряжения: а – по глубине; б – верхнего слоя; 1 – с возможностью бокового расширения; 2 – без возможности бокового расширения

Скачать (33KB)
5. Рис. 4. Закономерности уплотнения почвы колесами 5.00–10.00: а) уплотнение различных слоев почвы при однократном проходе (1 – ρп = 1010 кг/м3; 2 – ρп = 1270 кг/м3); б) нарастание плотности почвы при повторных проходах колес (исходная плотность ρп = 1010 кг/м3); 1 – при постоянном удельном давлении q = 75 кПа; 2 – при постоянной общей нагрузке G = 3,75 кН); – теоретическая и – – – – экспериментальная зависимости

Скачать (67KB)
6. Рис. 5. Влияние распределения массы по осям на следообразование (а) и уплотнение почвы (б): - - - - – экспериментальные зависимости; – – – – – теоретические зависимости

Скачать (89KB)

© Шило И.Н., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».