Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Шкрум Василий Дмитриевич

Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву
<
Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шкрум Василий Дмитриевич. Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.01.- Санкт-Петербург, 2006.- 192 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/2666

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследования 6

1.1 Основные понятия и определения 6

1.2. Свойства почвогрунтов 8

1.3. Экологичность технологии и машин лесозаготовительного производства 17

1.4. Перспективные направления снижения отрицательного воздействия лесосечных машин на лесную почву 43

1.5. Математические модели уплотнения почвы колесными движителями 51

1.6. Выводы по главе 1 58

Глава 2. Теоретические исследования воздействия колесной трелевочной системы на почвогрунт лесосеки 60

2.1. Регламентирование воздействия движителей на почвогрунты 60

2.2. Обоснование силового нагружения колеса и показателей шины 69

2.3. Приведение упорной поверхности к эквивалентной расчетной площади 78

2.4. Условие срезания почвогрунта грунтозацепами шины 82

2.5. Теория послойного воздействия крупногабаритных лесных шин на почвогрунт 87

2.6. Выводы по главе 2 94

Глава 3. Объект, аппаратура, методика и условия проведения иссле.довательских испытаний 96

3.1. Объект исследовательских испытаний 96

3.2. Электроизмерительная аппаратура 111

3.3. Методика экспериментальных исследований 123

3.4. Обоснование достоверности экспериментальных исследований 127

3.5. Выводы по главе 3 134

Глава 4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований 135

4.1. Обоснование режимов работы трактора ТЛК4-01 при экспериментальных исследованиях 135

4.2. Определение давления шины колеса на почвогрунт 139

4.3. Обоснование и выбор показателей физико-механических свойств почвогрунтов мерных участков волоков 150

4.4. Результаты теоретических исследований 154

4.5. Результаты экспериментальных исследований 168

4.6. Выводы по главе 4 172

5. Общие выводы 175

Литература 178

Введение к работе

Актуальность темы. Сохранение плодородия лесных почв и улучшения их лесорастительных свойств является одним из магистральных направлений научно-технического прогресса в лесозаготовительном производстве. Негативное воздействие на лесные почвогрунты при разработке лесосек оказывают лесосечные машины и персонал. Под воздействием движителей лесосечных машин и древесины почва уплотняется, разрушается ее структура и, как следствие, снижается плодородие. В процессе ливневых дождей по колеям могут вымываться с одного гектара сотни кубометров плодородного слоя почвы. Считается, что восстановление почвенного покрова и плодородия почвы лесосеки произойдет через несколько десятилетий, а это резко снижает как экологический эффект, так и продуктивность лесов.

Тема диссертационной работы согласуется с разделом «Природоохранные технологии», включенным в «Перечень критических технологий Российской Федерации», утвержденный Президентом Российской Федерации В.В. Путиным 30 марта 2002 г. (Пр. № 578).

Наиболее интенсивное отрицательное воздействие на почвогрунты при разработке лесосек оказывают трелевочные системы (трактор с пачкой древесины), особенно на базе колесных трелевочных тракторов. При взаимодействии колесного движителя с опорной поверхностью в массиве почвогрунта происходят чрезвычайно сложные процессы, характер которых в поверхностном и глубинном слоях различается. Шины трелевочных тракторов имеют низкое и сверхнизкое давление воздуха, большую площадь контура контакта и развитые редко расположенные грунтозацепы. На определенных режимах движения трелевочного трактора грунтозацепы шины могут производить интенсивное перемешивание растительного слоя с минеральной частью почвы. Такая минерализация почвы, по мнению ученых - лесоводов, плодотворно

5 влияет на возобновление леса. Доказано, что воздействие тракторной трелевки на поверхность вырубок может как ухудшать, так и улучшать ее лесорастительные свойства.

В сложной, многогранной проблеме взаимодействия колесных движителей лесопромышленных тракторов с опорной поверхностью отсутствуют исследования влияния параметров шины, режимов движения трелевочной системы, интенсивности буксования на поверхностный слой почвогрунта лесосеки.

Цель работы. Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на почву при разработке лесосек путем обоснования режимов работы трелевочного трактора.

Научная новизна. Разработанные и исследованные математические модели послойного воздействия колесного движителя на лесную почву с учетом соотношения скорости движения трелевочной системы, буксования и давления движителя на почвогрунт позволяющие определять условия уплотнения и перемешивания растительного слоя с минеральной частью почвы, углубляют теорию движения колесных лесосечных машин.

Практическая значимость. Результаты исследования позволяют организационно-технологическими мероприятиями уменьшить экологический ущерб от воздействия трелевочных систем на почву и улучшить ее лесорастительные свойства.

На защиту выносятся следующие научные положения:

Математические модели послойного уплотнения почвогрунта крупногабаритными лесными шинами.

Методика и математическая модель приведения упорной поверхности грунтозацепа к расчетной эквивалентной площади.

Теоретическое определение влияния режимов движения трелевочной системы на срезание растительного слоя и перемешивание его с минеральной частью почвогрунта.

Экологичность технологии и машин лесозаготовительного производства

Следовательно, можно провести анализ технологии и машин лесозаготовительного производства с точки зрения их экологичности.

Исследователи часто придают понятию « почва » различное смысловое наполнение. Для лесной почвы с экологической точки зрения, наиболее четкое определение дано в Лесной энциклопедии [1, с. 187]. Почва - природное образование, состоящее из генетически связанных почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва обладает плодородием, то есть способностью обеспечивать лесные растения водой и пищей, что обуславливает ее участие в воспроизводстве биомассы. В широком смысле под лесными почвами понимают почвы, формирующиеся под лесной растительностью [1].

Из всех показателей и характеристик, применяемых для оценки физико-механических свойств почвы, плотность является основной, наиболее существенной характеристикой, от которой зависит весь комплекс физических условий в. почве: водный, воздушный и тепловой режимы, то есть условия для биологической деятельности [7, 8].

Великий русский ученый Докучаев В.В. ввел два понятия о почве. Структурные почвы - это оптимальное состояние почвы, обеспечивающее растение пищей, водой и воздухом в той пропорции, которая создает условия для "возделывания культуры". Второе, весьма емкое понятие - спелость почвы. Это состояние почвы, при котором она готова к механической обработке. Наибольшая эффективность подготовки почвы наблюдается при физической спелости почвы [1, 7]. Спелая почва, обладающая хорошей структурой, состоит из комков от 0,25 до 10 мм в поперечнике. О таком состоянии почвовед-агроном В.Р. Вильяме говорил, что "каждый комок служит как бы сберегательной кассой, которая мешает почве сразу растратить все свои богатства. По мере того, как растение использует элементы пищи на поверхности комка, оно находит все новые и новые количества пищи, но запас, богатство почвы сохраняется, ибо не растрачивается впустую" [1].

Ведущие исследователи системы "почва - машина - урожай" считают плотность почвы, в известной степени, интегральным показателем ее физического состояния, в этой связи в различных исследованиях устанавливают оптимальную величину плотности почвы, при которых возможно получение наибольшего урожая данной культуры [8, 13, 62-66]. В основном исследуют эти свойства и разрабатывают мероприятия по уменьшению плотности почвы или ее разуплотнению. Это связано с тем, что почвенное плодородие [1], способность почвы обеспечивать изменяющиеся на протяжении вегетационного периода потребности растений в доступных им формах азота, элементов минералов, питания и воды. Почвенное плодородие обеспечивает общую продуктивность лесного фитогенеза. Различают естественное (потенциальное) и эффективное почвенное плодородие. Естественное плодородие определяется валовыми запасами питательных веществ и гумуса в наиболее корненасы-щенной толще лесной почвы, а также водным, воздушным и тепловым режимами, гранулометрическим составом и плотностью сложения [1].

Установлено [8], что наивысшей продуктивности растение достигает при оптимальной плотности, имеющей различное значение для различных типов почв, которое, например, для сельскохозяйственных культур, отличается от плотности естественного сложения и "равновесной плотности" [7]. Для ориентации в табл. 1.2 приведены плотности естественного сложения некоторых почв [7]. Естественное плодородие связано с факторами почвообразования и находят свое обобщенное выражение в генетической принадлежности почвы к определенному типу.

Эффективное плодородие почвы зависит в основном от интенсивности ведения хозяйства в лесу. Оно изменяется под влиянием рубок и ряда мероприятий, которые улучшают вводно-физические и другие свойства лесной почвы [1].

Удельные давления трелевочных тракторов и лесосечных машин Значения удельных давлений движителей на почвогрунты лесопромышленных тракторов, лесосечных машин, тракторов промышленного назначения ,и сельскохозяйственных мобильных машин регламентированы стандартами [67-70]. Методы испытаний для определения удельных давлений различных машин на опорную поверхность приведены в ГОСТ [71-74]. В лесоводственных требованиях [10, 11] ив ГОСТ 7057-81 (Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний.) регламентируются средние значения удельного давления трактора на почву, которое определяется отношением эксплуатационной массы (лучше силы тяжести, создаваемой эксплуатационной массой машины) к площади контакта движителя с опорной поверхностью:

Беккер считает, что для шин низкого давления контактная поверхность примерно такая же как у ходовой части гусеничных машин такого же класса; поэтому некоторые математические модели, например осадки движителя, едины для этих машин [45, с. 282]. Это очень важное заключение специалиста, тем более что шины лесопромышленных тракторов имеют низкое давление и большую площадь контакта.

В этой связи представляют интерес сравнения средних давлений колесного и гусеничного движителей на почвогрунт. Анализ данных, приведенных в табл. 1:3 и 1.4 показывает значительные отличия средних удельных давлений колесного и гусеничного движителей. Однако возникает много дискуссионных вопросов, как по методике определения давления, так и значениям коэффициента неравномерности по длине опорной поверхности. Примечание: в таблице приняты обозначения: М - масса базового трактора (шасси - без технологического оборудования); Мт - масса технологического оборудования; Мэ - эксплуатационная масса машины; F - площадь опорной поверхности, м2.

При определении давления гусеничного движителя необходимо учитывать параметры звеньев гусеницы.

Среднее удельное давление для гусеничных тракторов получено при серийных размерах ходовых систем базовых тракторов, значения которых приведены в табл. 1.5.

Приведение упорной поверхности к эквивалентной расчетной площади

Для повышения тягово-сцепных свойств машины на звене гусеницы и шине колеса имеются зацепы, которые соответственно называются почвозацепами и грунтозацепами. Эти грунтозацепы, естественно, принимают участие в формировании объемного уплотнения почвогрунта. В монографии И.П. Ксеневича и др. [7] обобщены исследования влияния параметров грунтозацепов и формы звена гусеницы на тягово-сцепные свойства машины и уплотнение почвы. Для повышения тягово-сцепных свойств лесопромышленного трактора и тракторов, предназначенных для работы на почвогрунтах с низкой несущей способностью, применяются шины с развитиыми редко расположенными грунтозацепами. Параметры грунтозацепов шин и их расположение отличаются от грунтозацепов звена гусеницы, но методы оценки влияния их формы и расположения на уплотнение почвы в научных изданиях не встречаются. При исследовании влияния грунтозацепов шины на уплотнение почвогрунта необходимо иметь представление об их упорной площади. Задача исследований состоит в приведении реального грунтозацепа к эквивалентной расчетной упорной площади.

На перспективных колесных лесопромышленных тракторах ПО «Онежский тракторный завод» ТЛК 4-01, ТЛК 6-01 и их модификациях применяются шины 33L-32 и 23.1-26. На некоторые сельскохозяйственные тракторы и зернообурочные комбайны устанавливаются шины 66x43. Упорная площадь зависит от параметров грунтозацепа, основные из которых приведены на рис. 2.8, на рисунке обозначены: 1„ - ширина опорной поверхности; / ,, /,, - ширина основания грунтозацепа на боковине и в центре шины соответственно; 13 - длина наибольшей площадки грунтозацепа.

Также будут иметь важное значение следующие параметры грунтозацс-па: 1\, /2 -длина наклонной плоскости грунтозацепа на боковине и в центре шины соответственно; а\, с _ угол наклона упорной площади на боковине и в центре шины соответственно; р - угол среза грунтозацепа; FQ - площадь опорной поверхности; F6 - площадь боковой поверхности.

Определяющее влияние на тягово-сцепные свойства машины и уплотняющее воздействие движителя на почву оказывает угол наклона оси грунтозацепа у и поперечная площадь шины. На определенных режимах движения лесопромышленного трактора, в основном при больших значениях коэффициента буксования, на эквивалентную расчетную упорную площадь будет влиять величина перекрытия грунтозацепов /„ (рис. 2.9).

Кроме этого грунтозацеп в плане на поверхности шины может иметь дугообразную выпуклость в сторону движения машины с большим радиусом.

Анализ показал незначительное влияние этой кривизны на приведенную эквивалентность упорной площади. Из схемы видно, что угол среза /? равен углу у. После приведения эквивалентная расчетная площадь грунтозанепа F6l, можно определить из выражения: где: 1ср - средняя длина наклонной плоскости грунтозацеиа, / 7, = —-— ; 1С0 - средняя ширина основания грунтозацепа, 1со = " " ; а,у, - средний угол наклона упорной площади, аср = —-—. Значения параметров современных и перспективных грунтозацепов шин лесопромышленных тракторов находятся в узком диапазоне (табл. 2.5). Для примера приведен расчет приведенной упорной площади груитозацепов шин передних и задних колес трактора ТЛК-6, параметры которых приведены в таблице 2.6. Расчет показал для передних колес Frm=252 см2; а для задних / ,,=211 см , это в 2,25-2,27 раз меньше неприведенной упорной плоскости груитозацепов. Предложенная методика позволяет определить приведенную площадь упорной поверхности грунтозацепа, которую необходимо учитывать при оценке уплотняющего воздействия шины на почвогрунт. Установление связи между физико-механическими свойствами почвогрунтов, их уплотнением и тягово-сцепными возможностями машин являются главными как в теории систем «местность - машина» [45, с. 9], так и в теории воздействия движителей на почву, представляющую собой сложнейшую биологическую среду, обладающую плодородием [7, с. 15]. Механическое воздействие движителей, как и волочащейся части пачки, может не только уплотнять почву, но сдирать верхний слой под влиянием буксования. Следует отметить, что в теории движения мобильных систем, сельскохозяйственных машин и лесопромышленных тракторов, встречаются адекватные термины: почва, почвогрунт, грунт [7, 8, 45]. Почвогрунты лесосек имеют более сложную структуру, чем почвы сельскохозяйственных угодий, которые подвергаются периодическому культивированию. Лесоводы и почвоведы [22, 43, 93] выделяют грубый или кислый гумус, легкий гумус и минерализованную почву. Грубый гумус в чистом виде вреден для всех лесных культур, но весьма цейси как хорошее азотное удобрение и при перемешивании с минеральным слоем почвы улучшает ее плодородие. Если в сельскохозяйственном производстве считается, что интенсивное буксование приносит почве только вред, то срезание поверхности из грубого гумуса и неразложив-шейся лесной подстилки, под воздействием движителей лесных машин, является одним из путей улучшения лесной почвы, а, следовательно, повышения ее плодородия. В работе [93] рассмотрено воздействие тракторной трелевки на поверхность вырубки. Движение трелевочной системы, с точки зрения лесорастительиых условий, может ухудшать или улучшать поверхностные горизонты почвы. Улучшение почвы наблюдается, в основном, на участках пасечных волоков с небольшим количеством рейсов (в зависимости от типа почвы до 3-Ю рейсов). Наиболее вредным считается «поранение» почвы при ее уплотнении или появление значительных углублений, заполняемых водой на длительное время, а также возникновение эффекта вымывания почвы. В работе [75] отмечается, что механизм воздействия лесной техники на лесную почву значительно сложнее, чем транспортных, сельскохозяйственных и других машин. Это объясняется как спецификой воздействия лесных машин на лесные почвогрунты, так и сложностью условий эксплуатации. На основании анализа силового воздействия трелевочных систем на почву выделены основные виды ее деформации: уплотнение, перемешивание и минерализация. В понятие «сдирание» включаются местные сдвиги почвы, возникающие при буксовании и повороте трелевочной системы. Одним из важнейших показателей воздействия машины па почву считают ее минерализацию, в результате этого процесса происходит превращение органических включений в минеральные соли, воду и углекислоту. Минерализация способствует последующему естественному лесовозобновлению при сдирании лесной подстилки, рыхлении и т.д. [22, 43].

Обоснование достоверности экспериментальных исследований

Это характеристика качества измерений, она отражает степень близости результатов измерений к истинным значениям измеряемой величины [142, с. 764]. Чем меньше результаты измерения отличаются от истинного значения величины, то есть чем меньше его погрешность, тем выше точность (качество) измерений. В качестве количественной оценки точности измерения принято указывать погрешность - понятие противоположное точности. Удобнее применять в качестве оценки точности измерения обратную величину относительной погрешности, без учета ее знака. Так, если относительная погреш-ность составляет ±10", то точность равна 10 .

Погрешность измерения или ошибка измерения - это отклонение результатов измерений от истинных значений измеряемых величин. Различают систематические, случайные и грубые погрешности; последние называют промахами.

Систематические погрешности измерения вызываются факторами, действующими одинаковым образом при многократном повторении одних и тех же измерений. Эта группа отклонений обусловлена главным образом погрешностями измерительной аппаратуры, режимами ее работы и несовершенством методики измерения.

Применяемая электроизмерительная аппаратура для исследования лесопромышленного трактора отвечает современным требованиям. Отдельные приборы имеют высокий класс точности. Линейные вращающиеся трансформаторы класса точности «0 имеют погрешность ±0,06 [148]. Осциллографы авиационного типа К-12-22 при отклонении луча гальванометра ±60 не вносят погрешность в измерения. Для обеспечения стабильного питания измерительной схемы с ЛВТ применимы аккумуляторные батарее емкостью 190 Ач, которые при работе дизеля получают постоянный заряд тока . До начала работы электроизмерительная аппаратура «прогревалась», проверялась ее работа и положение нулевых линий осциллографа, то есть проводились методические мероприятия для снижения систематической погрешности измерений с помощью электроизмерительной аппаратуры.

Систематическая погрешность для вырезания образца почвогрунта может иметь место при изготовлении цилиндрического ножа, но эта погрешность весьма мала и она систематически появляется при определении как плотности почвогрунта естественного сложения, так и плотности почвогрунта после воздействия движителя. Следовательно, на экспериментальные данные она не влияет.

Для снижения погрешности измерения при градуировке, проводилась градуировка прямыми методами с использованием точных приборов для измерения угла закрутки торсионной вставки динамометрической передачи и тахометра; процессы регистрировались на световом осциллографе К-12-22.

Случайные погрешности возникают под воздействием различных причин, часть неконтролируемых обстоятельств, действие которых неодинаково в каждом опыте не могут быть учтены. При исследовательских испытаниях лесных машин и экспериментальных исследованиях трелевочных тракторов снижению случайных погрешностей уделялось большое внимание в исследованиях предшественников [111]. Источниками этой группы погрешностей являются прежде всего изменчивость атмосферных условий (температуры, влажности воздуха и т.д.), а также нестабильность почвогрунтового фона трелевочного волока и пачки древесины при повторении опытов, атмосферные условия влияют в ОС новном на работу осциллографа. Для исключения этих факторов авиационные осциллографы устанавливаются в чехлы с электроподогревом и терморегулятором.

Грубые ошибки или промахи зависят в большей мере от квалификации исследователя, так как на эту группу погрешностей влияют состояние измерительных средств, режимы работы отдельных приборов, стабильность нулевых линий и процесса регистрации. При проведении сложных экспериментальных исследований лесных машин в производственных условиях обычно возникают грубые погрешности и задача исследователя выявить их и учитывать или отбрасывать при обработке результатов измерений. При измерении и регистрации крутящего момента на валах трансмиссии часто возникает «дрожь нуля» но исследователи имеют набор методических приемов, позволяющих учитывать этот промах.

Качество измерения физической величины принято характеризовать не абсолютной величиной ошибки Ах, а ее отношением к измеряемой величине х, то есть относительной погрешностью, выраженной обычно в процентах:

Относительная погрешность измерения и регистрации крутящего момента с помощью ЛВТ складывается из следующих погрешностей: линейный вращающийся трансформатор марки 4ВТМ-К-5Э 1,0% градуировка торсионного вала 1,0% первичная обработка осциллографических записей 1,5-2,5% Максимальная суммарная относительная погрешность крутящего момента составляет 4,5%.

Установлено, что при стабильном электропитании осциллографа, нормальном температурном режиме и отклонении подвижной системы в гальванометрах в допустимых пределах ±60 работа осциллографа не вносит заметной погрешности. Токосъемники, как было отмечено ранее, при использовании ЛВТ, на точность измерения влияния не оказывают. Измерение и регистрация частоты вращения коленчатого вала так же имеет относительную погрешность до 4,5%, так как тахогенератор постоянного тока ТГП-5 имеет погрешность измерения 1%, а остальные составляющие суммарной относительной погрешности те же, что и при измерении крутящего момента.

Обоснование и выбор показателей физико-механических свойств почвогрунтов мерных участков волоков

В типизации природно-производственных условий лесозаготовительных регионов [83] почвенно-грунтовые условия по их Оксплуатациионным показателям для лесосечных работ делятся на четыре категории. Северные районы (Архангельская, Вологодская обл. и др.) 64-70% грунта III и IV категории. Северо-Запад и Центр ориентировочно 37-52% грунты II категории, от 1 до 6% - I категории, остальные -III и IV категории. Вторая категория - супесчаные почвы, мелкие суглинки в сухой период года допускают многократный проход машин, но в период весенней и осенней распутиц их несущая способность падает. В Ленинградской области они составляют - 52%. Третья категория - глинистые почвы, супеси с глинистыми прослойками имеют повышенную влажность в течение всего теплого периода, вследствие чего тракторы быстро разрушают растительный слой. Четвертая категория грунтов входит в состав гидромелиоративного фонда (ГЛМФ). В диссертации Шарова А.Ю. [171] на основании обзора многочисленных литературных источников почвогрунты классифицируются на пять групп, с нашей точки зрения, за счет расширения III и IV групп классификации ЦНИИМЭ [83]. Главный недостаток существующей классификации - отсутствие количественных показателей оценки отдельных групп. В монографии [45, с. 224] приводятся результаты исследования физико-механических свойств суглинистых грунтов в 15 северных и центральных штатах. Содержание компонентов в грунтах серий колебалось от 22 до 38% глины, от 18 до 55% ила, от 7 до 30% песка. Только в трех из пятнадцати штатах относительная влажность превышала 30%; минимальная влажность - 15,2%. Коэффициент сцепления Со находится в пределах 0-2,1 кПа, а угол трения составлял 15,8-25,6. Дж. Вонг [46] приводит значения показателей грунтов, полученных исследователями в различных странах (табл. 4.11), которые дают представление об усредненных значениях сцепления и угла трения при различной влажности. В монографии по исследованию взаимодействия тракторов с почвами сельскохозяйственных угодий [7] приводятся значения модуля EQ И влажности почвы (табл. 4.12). Я.С. Агейкин [132] при исследовании колесных и комбинированных движителей получил механические показатели грунтов, значения которых несколько отличаются от полученных выше (табл. 4.12). Здесь же [132] приведены механические показатели торфяных поверхностей (табл. 4.14), значения которых представляют интерес для исследователей взаимодействия лесосечных машин с поч-вогрунтом. В работе [8, табл. 1.1] обобщены результаты десятков НИР по определению оптимальной плотности почвы для различных сельскохозяйственных культур, анализ которых показал, что оптимальная плотность для картофеля составляет 0,9 г/см , для кукурузы, сахарной свеклы и других культур 1,40-1,45. Относительная максимальная влажность почв сельскохозяйственных угодий не более 27% [8, табл. 4.3]. А.Ю. Шаров проводит исследования по определению значений модуля деформации пяти категорий почвогрунтов с начала мая по конец октября, которые показали, что значения модуля деформации грунтов IV категории изменяется от 11,3 до 17,9 Мпа [171].

В монографии [7] приводится методика и графические зависимости, позволяющие определить по числу ударов ДорНИИ все показатели свойств почвогрунтов, кроме коэффициента Пуассона. Коэффициент бокового или поперечного расширения почвогрунта v0 (Пуассона), можно определить через соотношения модулей линейной о или сдвиговой Gc деформации и модуля объемной деформации [130, с. 411]. Значения этого коэффициента для грунтов находится в пределах 0,3 v 0,5 [130, с. 412] не может быть более 0,5 [6, с. 213], а при исследовании уплотнения почвы движителями мобильных сельскохозяйственных машин рекомендуется принимать v=0,3 [7, с. 125]. Для изотропного тела, каким является почвогрунт, если исследования ограничиваются весьма малыми деформациями, то существует связь модуля упругой деформации Е0, коэффициентом Пуассона v и модулем упругости при сдвиге Gc (1 + У) Приведенная информация позволяет при организации экспериментальных исследований выбрать мерные участки волока с почвогрунтом, значения физико-механических показателей которого можно признать типичными для конкретной категории почвогрунтов.

Похожие диссертации на Уменьшение экологического ущерба от воздействия колесных трелевочных систем на лесную почву