Снижение воздействия ходовой системы гусеничного трактора Т-4А на почву

• Автор: Хизов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Состав почвы, физикомеханические свойства и процессы, происходящие в ней при воздействии движителей.
1.2 Характеристика условий благоприятного развития сельскохозяйственных культур в Саратовской области

1.3 Основные составляющие, входящие в систему гусеничный движительпочва

1.4 Профиль поверхности как опорное основание взаимодействия системы движитель почва

1.5 Динамические аспекты воздействия ходовых систем на почву

1.6 Существующие системы подвески гусеничных энергонасыщенных

тракторов.

1.6.1 Влияние конструктивных особенностей гусеничного трактора на уплотнение почвы.

1.7 Анализ теоретических зависимостей по воздействию движителя на
1.8 Основные выводы, цели и задачи исследований.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ
ДВИЖИТЕЛЕМ ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА.
2.1 Постановка задачи.
2.2 Феноменологическая модель пространственной почвенной среды
2.3 Аналитическое описание скорости перемещения реологической
ячейки от действия сосредоточенной силы.
2.4 Зависимость изменения плотности почвы от количества ее нагружений опорными катками движителя гусеничного трактора
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Объект и условия проведения исследований.
3.3 Лабораторные исследования
3.3.1 Определение микропрофиля и напряжений под опорными катками экспериментальной установки в грунтовом канале.
3.3.2 Определение твердости песка в грунтовом канале в зависимости от количества воздействий опорными катками
3.4 Полевые исследования.
3.4.1 Определение величины деформации почвы после прохода трактора
3.4.2 Определение плотности сложения и влажности почвы.
3.4.3 Определение твердости почвы
3.4.4 Определение макроагрегатного состава почвы.
3.4.5 Определение размеров следа движителя.
3.5 Проведение тяговых испытаний серийного и модернизированного гусеничного трактора Т4 А.
3.6 Тарировка измерительной аппаратуры
3.7 Обработка данных тяговых испытаний
3.8 Определение погрешности средств измерений
3.9 Обработка экспериментальных данных
3. Методика определения урожая зерновых культур
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ИХ АНАЛИЗ
4.1 Л абораторн ые исследования.
4.2 Изменение величины деформации почвы после прохода серийного и модернизированного тракторов
4.3 Изменение плотности почвы по следам движителей гусеничных тракторов.
4.4 Изменение твердости почвы по следам движителей гусеничных тракторов.
4.5 Воздействие движителей тракторов на макроагрегатный состав почвы
4.6 Изменение размеров следа движитпя после прохода фактора
4.7 Результаты тяговых испытаний трактора.
4.8 Влияние уплотнения почвы движителями на изменение урожайности зерновых культур.
4.9 Экономическая оценка эффективности использования
модернизированного трактора Т4А
4.9.1 Методика расчета экономической эффективности использования модернизированного трактора Т4А.
4.9.2 Определение экономических показателей модернизированного трактора Т4А
4.9.3 Определение затрат на модернизацию подвески опорных катков
трактора Т4 А
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Рассматривая структуру почвы необходимо отметить, что она зависит от количества органической части гумуса, растительных остатков , , , количества и видов живых микроорганизмов, климата, системы машин и технологии обработки почвы, крошения на комки размером 0, мм, а также от степени уплотнения и распыления почвы ходовыми системами тракторов, которые укрупняют комки и распыляют поверхностные слои почвы . Структура почв весьма разнообразна и определяется количественным и морфологическим соотношением тврдой, 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 мм затрудняют появление всходов, ухудшается полевая всхожесть семян и снижается урожайность возделываемых культур. Комочки менее 1 мм являются эрозионнонеустойчивыми, 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 . Гапоненко в Украинской сельскохозяйственной академии установил , что механическое воздействие ходовой системы в уплотненных междурядьях кукурузы и сахарной свеклы приводит к ухудшению структуры почвы и образованию глыбистости макроагрегатов размером более мм. Основным показателем негативного воздействия движителей тракторов на почвенную структуру является возрастающая глыбистость. Она прямо зависит от величины максимального давления, буксования и влажности почвы . Структура почвы существенно влияет на е плотность, а так же на размер и объем пор . Необходимо отметить, что изменение физикомеханических 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, тврдость, 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 е уплотняемость ,,,. Минералогический, гранулометрический состав, структурное состояние, содержание органического вещесгва и различные приемы агротехники по обработке почвы определяют плотность . Плотность является интегральным и динамичным показателем физического состояния корнеобитаемого слоя, характеризующего многие почвенные процессы водный, воздушный, тепловой режимы, биологическую активность и др. Уплотнение почвы значительно препятствует развитию корневой системы растений в глубь массива. Вследствие высокой плотности корневая система растений до и более находится в верхних 7 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 е плодородие, для чего почва должна сохраняться в течение всего вегетационного периода развития растений в слабо уплотненном состоянии, обеспечивающем е водоудерживающую способность. Опытами установлено, что при плотности пахотного слоя 1,1, гсм3 и выше требуется его рыхление во избежание снижения урожайности. Оптимальная плотность пахотного слоя суглинистых почв для большинства сельскохозяйственных культур 1,,2 гсм3. Под воздействием движителей машин плотность пахотного слоя увеличивается до 1,1, гсм3, что приводит к переуплотнению не только пахотного слоя, но и подпахотной части почвенного профиля. Переуплотнение пахотного слоя сказывается на суглинистых почвах в течение лет и медленно снижается даже при многократной последующей обработке .