Содержание к диссертации
Введение
Остояние вопроса: Цель и задачи исследований
Состав почвы, физико-механические свойства и процессы, происходящие в ней при воздействии движителей 11
Характеристика условий благоприятного развития сельскохозяйственных культур в Саратовской области 22
Основные составляющие, входящие в систему гусеничный движитель-почва 24
Профиль поверхности как опорное основание взаимодействия системы движитель - почва 26
Динамические аспекты воздействия ходовых систем на почву 32
Существующие системы подвески гусеничных энергонасыщенных тракторов 39
Влияние конструктивных особенностей гусеничного трактора на уплотнение почвы 43
Анализ теоретических зависимостей по воздействию движителя на почву 47
Основные выводы, цели и задачи исследований 51
Теоретическое обоснование уплотнения почвы движителем гусеничного трактора 54
Постановка задачи 54
Феноменологическая модель пространственной почвенной среды 58
Аналитическое описание скорости перемещения реологической ячейки от действия сосредоточенной силы 60
Зависимость изменения плотности почвы от количества ее нагружений опорными катками движителя гусеничного трактора 65
Программа и методика экспериментальных исследований 73
Программа экспериментальных исследований 73
3.2 Объект и условия проведения исследований 73
3.3 Лабораторные исследования 77
3.3.1 Определение микропрофиля и напряжений под опорными катками экспериментальной установки в грунтовом канале 81
3.3.2 Определение твердости песка в грунтовом канале в зависимости от количества воздействий опорными катками 82
3.4 Полевые исследования 83
3.4.1 Определение величины деформации почвы после прохода трактора 83
3.4.2 Определение плотности сложения и влажности почвы 83
3.4.3 Определение твердости почвы 86
3.4.4 Определение макроагрегатного состава почвы 87
3.4.5 Определение размеров следа движителя 88
3.5 Проведение тяговых испытаний серийного и модернизированного гусеничного трактора Т-4А 89
3.6 Тарировка измерительной аппаратуры 91
3.7 Обработка данных тяговых испытаний 93
3.8 Определение погрешности средств измерений 95
3.9 Обработка экспериментальных данных 97
3.10 Методика определения урожая зерновых культур 98
4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 100
4.1 Лабораторные исследования 100
4.2 Изменение величины деформации почвы после прохода серийного и модернизированного тракторов 108
4.3 Изменение плотности почвы по следам движителей гусеничных тракторов 112
4.4 Изменение твердости почвы по следам движителей гусеничных тракторов 113
4.5 Воздействие движителей тракторов на макроагрегатный состав почвы 115
4.6 Изменение размеров следа движителя после прохода трактора 117
4.7 Результаты тяговых испытаний трактора 119
4.8 Влияние уплотнения почвы движителями на изменение урожайности зерновых культур 121
4.9 Экономическая оценка эффективности использования модернизированного трактора Т-4А 122
4.9.1 Методика расчета экономической эффективности использования модернизированного трактора Т-4А 122
4.9.2 Определение экономических показателей модернизированного трактора Т-4А 124
4.9.3 Определение затрат на модернизацию подвески опорных катков трактора Т-4 А 125
Основные выводы 127
Список литературы 129
Приложения 145
- Состав почвы, физико-механические свойства и процессы, происходящие в ней при воздействии движителей
- Аналитическое описание скорости перемещения реологической ячейки от действия сосредоточенной силы
- Проведение тяговых испытаний серийного и модернизированного гусеничного трактора Т-4А
- Изменение величины деформации почвы после прохода серийного и модернизированного тракторов
Введение к работе
Актуальность темы. Продолжающийся научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве привел к непрерывному росту использования мобильной техники. Среди машин, используемых в сельском хозяйстве, тракторы завоевали ведущее место, как средство тяговой энергетики. Механическое воздействие ходовых систем на почву приводит к ее уплотнению, и как следствие - к снижению урожайности.
С начала 70-х годов 20-го столетия ученые нашей страны и других государств занимаются вопросом снижения уплотнения почвы под ходовыми системами машин. Однако до настоящего времени данный вопрос раскрыт не в полной мере. Кроме того, в современных условиях развития рыночных отношений снижение уплотняющего воздействия движителей сельскохозяйственной техники приобретает важное экономическое значение, и его решение приведет к конкурентной способности отечественных тракторов.
Средняя доля пахотной земли в мире на человека равна 0,5 га. В нашей стране эта доля снижалась с 1,06 га в 1950 г. до 0,87 га в 1977 г. и сейчас составляет не более 0,7 га [1].
Принята программа «Сохранение и восстановление плодородия почв, земель сельхозназначения и агроландшафтов» как национального достояния России на 2006 - 2010 годы.
На заседании Правительства, посвященном рассмотрению проекта федерального бюджета - 2005, министр сельского хозяйства Р.Ф. А.В. Гордеев заявил, что в 1995 году парк энергоемкой сельскохозяйственной техники сократился и насчитывал 1167 тысяч тракторов, а в 2004 году - 700 тысяч. Ежегодно безвозвратно убывает 30-40 тысяч тракторов (5-6 %), а пополняется в среднем на 1 % в год.
В Саратовской области насчитывается более 20 тыс. тракторов (прил. 1), из них 1319 единиц (11,3 %) тракторы Т-4А, которые успешно выполняют технологические операции на полях области.
7 Тракторное производство в России находится в тяжелейшем состоянии. Практически все заводы, которые еще работают, в десятки раз, уменьшили годовые выпуски существующих конструкций машин. Есть, правда, робкие попытки создания новых тракторов (не по технологической схеме, а по конструкции узлов), но их испытания на МИС еще проведены не в полной мере. Поставки зарубежных тракторов в 3-4 раза дороже российских, пока незначительны; орудий к ним нет [2].
Увеличение плотности почвы на 0,1 г/см3 сверх оптимальных значений приводит к снижению урожайности ячменя на 0,122, а озимой пшеницы на 0,62 - 0,82 ц/га [3].
Широкое внедрение энергонасыщенных мобильных машин позволяет увеличить производительность труда. Однако из-за большого удельного давления на почву движителей колесных энергонасыщенных тракторов их часто используют на транспортных работах, а также на одной из технологических операций по обработке почвы.
Избыточное уплотнение, создаваемое колесными тракторами, приводит к иссушению или переувлажнению почвы, затрудняет развитие корневой системы растений, что снижает, например, урожай зерновых на 20 %, вызывая потери минеральных удобрений и ГСМ на 18 % [4]. В связи с этим для выполнения работ по возделыванию сельскохозяйственных культур предпочтение отдается гусеничным тракторам, так как их удельное давление в контакте с почвой меньше чем у колесных, а это позволяет уменьшить плотность почвы и сократить потери урожая зерновых культур.
Находящийся в эксплуатации парк устаревших машин при сегодняшних темпах производства будет заменен новыми в лучшем случае через 10-15 лет. Однако и их ходовые системы по уровню воздействия на почву не отвечают агротехническим требованиям. Поэтому проблема нахождения путей и конструктивных решений снижения максимальных давлений гусеничного движителя на почву актуальна и в настоящее время.
8 Работа выполнена в соответствии с комплексной темой № 7 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова «Повышение эффективности использования мелиоративных земель» раздел 7.4 «Разработать экологически совместимые почвощадящие ходовые системы рабочих органов сельскохозяйственных и мелиоративных машин».
Цель работы. Снижение уплотняющего воздействия на почву гусеничным движителем трактора Т-4А за счет равномерного распределения давления под опорными катками.
Объект исследования - процесс взаимодействия гусеничного движителя трактора Т-4А с почвой.
Предмет исследования - закономерности воздействия гусеничного движителя трактора Т-4А на физико-механические свойства почвы, процесс деформации, уплотнения и волнообразования в почве.
Методы исследований. Предусматривали разработку теоретических положений по определению скорости перемещения почвенных частиц при воздействии движителей тракторов и изменение плотности почвы с учетом ее реологических свойств на основе феноменологической модели.
Теоретические исследования выполнялись на основе известных законов и положений физики почв, классической механики и математики. Для выяснения достоверности положений теории провели лабораторные и полевые исследования в соответствии с действующими ГОСТами, методическими рекомендациями ведущих НИИ и разработанных частных методик. Результаты исследований обрабатывались на ПЭВМ с применением программ MathCAD, Excel, Statistic.
Научная новизна. Получены аналитические зависимости движения почвенной частицы под действием нагрузки, а также изменение плотности почвы после воздействия на нее движителя с учетом реологических свойств. Разработана конструкция изменения ходовой системы трактора Т-4А, позволяющая снизить воздействие движителя на почву за счет равномерного распределения давления под опорными катками.
Практическая ценность. Применение модернизированного трактора Т-4А позволяет снизить деформацию почвы в корнеобитаемом слое по сравнению с серийным трактором на 33 %, плотность на 8,6 %, твердость на 11,2 %, глубину колеи на 22,4 %, снизить потери урожая яровой пшеницы на 0,8 ц/га, озимой на 0,9 ц/га. Экономический эффект составил 21593 рубля на трактор (в масштабе цен 2006 года).
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена теоретическими исследованиями, выполненными с применением математических методов и обработанных с помощью современных средств вычислительной техники, а также обоснование каждого вывода. Предлагаемая измененная ходовая часть модернизированного трактора Т-4А испытана и внедрена в коллективное сельскохозяйственное предприятие «Новая Красавка» Лысогорского района.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены, обсуждены, апробированы и получили положительную оценку:
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ в 2005-2007 г.г.;
на второй Международной научно-практической конференции (г. Самара, Самарская государственная сельскохозяйственная академия, 2005 г.)
на расширенном заседании кафедры «Мелиоративные и строительные машины» СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2007 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 научных работах. В том числе одна статья в издании, поименованном в «Перечень ...» ВАК, в 3-х сборниках международных научно-практических конференций, и 6-ти сборниках научных работ, из которых 4 работы - без соавторов. Получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 2,39 п.л., из которых 1,37 п.л. принадлежит лично соискателю.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена
10 на 159 страницах машинописного текста, в том числе содержит 8 таблиц, 40 рисунков, приложения (документы о проверке и внедрении результатов исследования). Список литературы включает 149 наименований, из них 9 на иностранном языке.
Состав почвы, физико-механические свойства и процессы, происходящие в ней при воздействии движителей
Развитие сельскохозяйственного производства обуславливает непрерывный рост использования мобильной техники, а современные технологии производства предусматривают многократные её перемещения по полям.
Воздействие движителей и рабочих органов сельскохозяйственных машин вызывает ежегодный недобор более 50 млн. т. зерна [5], унос плодородного слоя почвы 1,5 млрд.т. [6].
Механическое воздействие ходовых систем на почву приводит к увеличению уплотнения почвы и другим негативным последствиям, снижающим её плодородие и урожай сельскохозяйственных культур [7, 8, 9].
При существующих технологиях возделывания сельскохозяйственных культур уплотнению движителями подвергается 60-85 % площади поля до уборки урожая и до 98 % после уборки, при этом до 40 % площади испытывает в течение года трехкратное уплотнение [10].
Рассматривая структуру почвы необходимо отметить, что она зависит от количества органической части (гумуса, растительных остатков) [11, 12, 13], количества и видов живых микроорганизмов, климата, системы машин и технологии обработки почвы, крошения на комки размером 0,25-10 мм, а также от степени уплотнения и распыления почвы ходовыми системами тракторов, которые укрупняют комки и распыляют поверхностные слои почвы [14].
Структура почв весьма разнообразна и определяется количественным и морфологическим соотношением твёрдой, жидкой и газообразной частей. Структурный состав почвы характеризуется коэффициентом структурности, который определяется зависимостью и оценивается процентным содержанием частиц различного размера.
Установлено, что чем больше коэффициент структурности, тем лучше структура почвы. Крупные макроагрегаты размером более 7 - 10 мм затрудняют появление всходов, ухудшается полевая всхожесть семян и снижается урожайность возделываемых культур. Комочки менее 1 мм являются эрозионно-неустоичивыми, и почва становится неустойчивой к разрушающему действию ветра. Избыток мелких и крупных макроагрегатов ухудшает условия роста растений. Следовательно, для повышения плодородия почв и их устойчивости к воздействию внешних нагрузок необходимо увеличение количества средних макроагрегатов в почве [15].
B.C. Гапоненко в Украинской сельскохозяйственной академии установил [16], что механическое воздействие ходовой системы в уплотненных междурядьях кукурузы и сахарной свеклы приводит к ухудшению структуры почвы и образованию глыбистости (макроагрегатов размером более 10 мм).
Основным показателем негативного воздействия движителей тракторов на почвенную структуру является возрастающая глыбистость. Она прямо зависит от величины максимального давления, буксования и влажности почвы [17].
Структура почвы существенно влияет на её плотность, а так же на размер и объем пор [18].
Необходимо отметить, что изменение физико-механических свойств почвы в процессе деформации зависит от зернового (гранулометрического) состава, сложения, степени уплотнения и влажности почвы. Зерновой гранулометрический состав почвы характеризуется соотношением в ней частиц разного размера, которые определяют плотность, пористость, твёрдость, влажность, водопроницаемость, связность и соответствующие им - водный, воздушный и тепловой режимы.
Гранулометрический состав - это процентное содержание в почве минеральных твердых частиц разного размера (песчаных и глинистых). Соотношение глинистых и песчаных частиц, наличие частиц коллоидного размера, определяют все многообразие свойств почв и особенно её уплотняемость [19, 20,21,22].
Минералогический, гранулометрический состав, структурное состояние, содержание органического вещества и различные приемы агротехники по обработке почвы определяют плотность [23].
Плотность является интегральным и динамичным показателем физического состояния корнеобитаемого слоя, характеризующего многие почвенные процессы - водный, воздушный, тепловой режимы, биологическую активность и др. [24].
Уплотнение почвы значительно препятствует развитию корневой системы растений в глубь массива. Вследствие высокой плотности корневая система растений (до 80 % и более) находится в верхних (7-10 см) слоях почвы, что отрицательно влияет на водное питание растений, снижает протекание биологических процессов и приводит к снижению урожая сельскохозяйственных культур. Для улучшения биологических процессов в сельскохозяйственном производстве стремятся повысить важнейшее качество почвы - её плодородие, для чего почва должна сохраняться в течение всего вегетационного периода развития растений в слабо уплотнённом состоянии, обеспечивающем её водоудерживающую способность.
Аналитическое описание скорости перемещения реологической ячейки от действия сосредоточенной силы
Решение проблемы уплотнения почвы под ходовыми системами машин остается наиважнейшей задачей перед сельскохозяйственным машиностроением. Трудность решения заключается в том, что в настоящее время недостаточно четко обоснованы аналитические зависимости процессов деформации почвы под движителями машин. Так в большинстве случаев научное обоснование процесса уплотнения почвы под движителями машин основывается на конечных результатах полученных, в результате экспериментальных исследований с использованием зависимостей механики грунтов при статическом погружении штампа. Данный подход к теоретическому описанию уплотнения не в полной мере отражает процессы, происходящие в почве под движителями машин, так как он не раскрывает сущности процессов происходящих в ней. Несмотря на это, с введением поправочных коэффициентов он дает хорошую сходимость теоретических и экспериментальных данных. Как указывалось в первой главе, описание процесса уплотнения почвы под движителями машин основывается на описании более сложных моделей деформирования тел, учитывающие вязко-упругие свойства почвы. В основу моделей положены комбинации простейших моделей Гука (упругая модель), Ньютона (вязкая модель) и Сен-Венана (модель с сухим трением) (рис. 2.1) выраженные в дифференциальной или интегральной форме и приведенные к статическому нагружению почвы.
Рассматривая уплотнение почвы, необходимо отметить, что все процессы, происходящие в почве, связаны с приданием ей определенного энергетического уровня.
Энергетический критерий является функцией многих факторов, характеризующих почву. Так в качестве энергетического критерия перехода макрогетєрогеннои дисперсной среды из одного состояния в другое следует принимать не рассеянную движителем трактора энергию, а энергию, поглощенную почвой. Именно эта часть энергии и обуславливает переходы почвы из одного состояния в другое.
Реальная макрогетерогенная дисперсная почва, состоящая из огромного количества частиц, представляет собой объемную многомассную систему. В зависимости от макроагрегатного состава почвы и количества фаз (твердой, жидкой, газообразной) ее можно представить в виде инерционной системы, в которой действуют гистерезисные сопротивления различного вида, вызывая демпфирование сообщаемых ей ускорений.
Демпфирование в почве представляет собой сложное явление. Оно может возникать по многим причинам, в числе которых в первую очередь следует отметить: трение поверхностей частиц друг о друга (сухого или смоченного); сопротивление движению твердых частиц в жидкости или газе между твердыми частицами; наличие различных сил сцепления и др. Имеющие силы демпфирования обуславливают проявление нелинейных эффектов в почве, подвергающейся воздействию. Используя метод энергетического баланса при воздействии движителя на почву, можно принять, что рассеянная за цикл энергия, при расчетах описывается сопротивлениями, которые показывают взаимосвязь между рассеянной энергией и вязкими сопротивлениями. В связи с этим сложные виды сопротивлений сводятся с достаточной для практических целей точностью к вязким и сухим сопротивлениям описываемые линейными зависимостями [131].
Рассматривая воздействие движителя на почву, необходимо отметить, что сообщаемые силовые импульсы почве, приводят к распространению в ней волны деформации и напряжений. При этом импульсы поглощаемой энергии передаются от верхних слоев почвы к нижележащим. Вследствие инерционности, наличия сил трения и необратимых деформаций в почве, импульсы по мере передачи их от слоя к слою постепенно ослабевают, при этом степень их ослабления определяется как свойствами почвы, так и характером и величиной силовых импульсов. Так же необходимо отметить, что энергия, передающаяся от движителя в процессе прохождения волны, затрачивается на ускорение слоя почвы в месте контакта и восполнение потерь при необратимых деформациях. Таким образом, в почве возникают и распространяются так называемые бегущие затухающие волны.
При установившихся режимах сдвиговые фазы и волны в перемещаемых слоях почвы различны. При этом следует отметить, что сдвиг фаз перемещений происходит как в верхних, так и нижних слоях почвы, контактирующей с движителем. Процесс взаимодействия движителя с почвой сопровождается постоянным изменением величины действующих между ними сил. В результате неровностей поверхности почвы возникают достаточно сильные колебания нагрузки передаваемой движителем, поэтому нормальная реакция почвы периодически изменяется в зависимости от способа нагружения движителем и вследствие накопленной кинетической энергии совершает свободное движение. При соприкосновении с движителем слой почвы может частично вернуть свою кинетическую энергию, эта энергия будет израсходована на дробление и измельчение агрегативных частиц почвы, процессов обратных деформации, а также на износ рабочей поверхности движителя.
Описанный режим воздействия движителя на макрогетерогенную дисперсную почву, может быть разделен на две зоны - в зоне, прилегающей к движителю, имеют место интенсивные колебания, перемещения частиц и уплотнения почвы, в подпахотных горизонтах колебания сглажены и среда находится как бы в упруго-напряженном состоянии.
Как отмечалось ранее, что для успешного развития сельскохозяйственных культур необходимо, чтобы по агротехническим требованиям почва обладала оптимальной плотностью. В связи с тем, что в пахотном горизонте происходят перемещения и уплотнения частиц, необходимо аналитически описать скорость перемещения и уплотнения почвы с учетом физико-механических свойств и прилагаемой нагрузки от движителя. Анализ научно-технической литературы [36, 41, 45, 67, 132, 133] и поисковые экспериментальные исследования (рис. 2. 2) показали, что перемещения частиц происходит в трех направлениях: по ходу движения машины, в стороны от движителя и в глубину.
Проведение тяговых испытаний серийного и модернизированного гусеничного трактора Т-4А
Для оценки тягово-сцепных качеств серийного и модернизированного трактора Т-4А проводились тяговые испытания. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к испытаниям [140] проводились на поле, подготовленном под посев.
При выполнении опытов применили метод ускоренных тяговых испытаний, когда опыты по снятию тяговой характеристики трактора ведутся безостановочно, с постепенным нагружением испытываемого трактора до наступления его полного буксования.
Загрузка испытываемого трактора осуществлялась вторым трактором, изменяя нагрузку за счет переключения передач. К загрузочному трактору прицепляли плуг ПЛН-5-35. Трактора между собой соединялись буксирным тросом через тензозвено (рис. 3.11), имеющее пределы измерений от 0 до 100 кН. Трактор загружался постепенно, до наступления полного буксования. Опытам, с трехкратным повторением, подвергались серийный и модернизированный трактор Т-4А. Для измерения крутящих моментов были установлены на вал конечной передачи фольговые тензорезисторы собранные по мостовой схеме, сопротивлением 200 Ом [141].
Закрепленный на конечной передаче токосъемник «Трак 12М» (рис. 3.12) конструкции ЦМИС, через который осуществлялось питание тензометрического моста и снятие с него сигнала. В корпусе токосъемнтша установлен счетчик оборотов, с которого снимались показания частоты вращения ведущей звездочки. За один оборот ведущей звездочки счетчик производил два импульса, с учетом передаточного числа конечной передачи 1 = 11Д одному обороту соответствовало 22,6 импульса.
Путь, пройденный трактором, определялся с помощью путеизмерительного колеса и установленного магнито-индукционного датчика. Импульсы передавались на осциллограф и отмечались на фотобумаге.
С помощью счетчиков ИП-І79ПС и расходомеров (рис. 3.13) производилась регистрация расхода топлива. Один расходомер включали в топливопровод на входе топливного насоса высокого давлении, а второй в сливной трубопровод и показания фиксировались осциллографом. Время опыта измерялось отметчиком.
Измерительная аппаратура размешалась в кабине испытываемого трактора. Для питания осциллографа использовали две 12 В аккумуляторные батареи марки 6 СТЭН 140М последовательно соединенные между собой с общим напряжением 24 В.
До проведения испытаний и после их производилась тарировка и проверка тензометрической аппаратуры и приборов. Использовались приборы, прошедшие проверку и имеющие паспорт. Дтя тарирования вала оси конечной передачи использовался задний мост трактора Т-4А, в котором устанавливался тарируемый вал конечной передачи. Датчики вала конечной передачи при помощи концевого токосъемника и соединительных проводов, через усилитель подключались к осциллографу. На водило конечной передачи устанавливалась консоль.
Ват ведущей конической шестерни центральной передачи моста жестко фиксировался от вращения. Нагрузка и разгрузка консоли осуществлялась при помощи домкрата через динамометр ДОСМ-3-1 с интервалом J кН. Тарирование каждой конечной передачи производилось с пятикратной повторностью.
Изменение величины деформации почвы после прохода серийного и модернизированного тракторов
Характер накопления деформации имеет возрастающую функцию от кратности воздействия опорных катков ходовой системы трактора и представлен в прил. 5.
Проанализировав результаты, установили, что после двенадцатикратного воздействия опорных катков модернизированного трактора деформация почвы на 33 % меньше, чем по следам создаваемым серийным трактором Т-4А.
Установлено, что деформация почвы накапливается после каждого воздействия опорного катка трактора во всех рассматриваемых горизонтах. С увеличением количества воздействий величина прироста деформации уменьшается. Причем верхние слои испытывают более значительную деформацию, чем нижележащие.
Рост деформации при повторных воздействиях трактора связан с тем, что в процессе деформации при первом проходе катка часть сместившихся структурных агрегатов заклинивается в неустойчивом положении, которое несколько нарушается упругим последействием почвы с частичной ликвидацией деформации. Сказывается еще и расшатывающее структуру влияние прохождения через почву волны деформации. Наблюдаемая в результате деформации волна и наличие упругих свойств почвы вызывает колебательные движения в ней.
Наибольшая величина деформации формируется первыми тремя-четырьмя воздействиями катков и составляет 65-85 % от общей ее величины, соответствующей деформации после двенадцати воздействий по одному следу. В последующие воздействия рост деформации затухает, асимптотически приближаясь к постоянному значению.
Деформация почвы в зависимости от скорости движения модернизированного трактора Т-4А при многократных воздействиях опорных катков меняется по-разному (рис.4.7).
Количественная оценка скорости приложения нагрузки и физическая картина процесса деформирования далеко неоднозначны. С увеличением скорости движения машины деформация почвы уменьшается. Объясняется это тем, что вследствие сокращения времени действия нагрузки и повышения скорости ее нарастания, почва не успевает полностью деформироваться.
Анализируя график, выяснили, что деформация почвы с увеличением скорости движения с 1,25 до 2,25 м/с возрастает, а, начиная с 2,25 до 2,75 м/с незначительно убывает. Это можно объяснить тем, что при скорости движения 1,25-2,25 м/с происходит накопление деформации и за это время пока опорный каток трактора давит на опорную поверхность, происходит отжатие воды из пор. С увеличением скорости движения с 2,25 до 2,75 м/с время действия нагрузки от опорного катка на почву меньше, соответственно меньше времени на отжатие воды из пор, в результате этого деформация почвы уменьшается.
Воздействие гусеничных машин на почву приводит к негативным явлениям: увеличивается плотность; ухудшается структура почвы; ухудшаются условия обитания корневой системы, и снижается урожайность сельскохозяйственных культур. Изменение плотности почвы по следам гусеничных тракторов представлено в прил. 6.
В результате экспериментальных исследований (табл. 4.1) установлено, что по следам движителей гусеничных тракторов, плотность почвы, по сравнению с контрольной полосой в горизонте от О до 10 см модернизированного трактора увеличилась на 18,8 %, а серийного Т-4А на 29 %.
На глубине 10-20 см от поверхности плотность почвы по сравнению с контролем после прохода модернизированного трактора увеличилась на 9,5 %, а серийного на 19,1 %. На глубине 40-50 см плотность почвы уменьшилась модернизированного трактора на 0,1 % и увеличилась серийного трактора Т-4А на 1 % в сравнении с контролем.
Полученные данные свидетельствуют, что плотность по глубине изменяется и возрастает, как под движителями гусеничных тракторов, так и на контрольной полосе.
Анализ результатов сравнения показал, что после прохода модернизированного трактора плотность почвы в пахотном горизонте меньше на 8,6 % по сравнению с серийным трактором.
