Физическо-механиеские свойства почвы (плотность, скважность, структурность, каменистость).

Одной из существующих характеристик механических свойств почвы является её (твёрдость) плотность. Плотность почвы определяется плотномерами (плотномеры Горячкина и Высоцкого). Плотность почвы находиться по формуле: , где h – средняя ордината диаграмм плотномера, жёсткость пружины, S – площадь основания конуса. Скважность почвы (пористость) называют объём пустот в почве, заполненным воздухом или водой. Пустоты бывают некапиллярные и капиллярные. Некапиллярные пустоты обычно заполнены воздухом так как обладают большими размерами, а капиллярные поры пронизывают структурные агрегаты почвы. Общая пористость почвы: где объём пустот, где Различают почву структурную и бесструктурную. Масса структурной почвы разделена на отдельные зёрна и комочки, залегающие рыхлым слоем, а в бесструктурной почве отдельные твердые частицы залегают сплошной массой. Образование в почве структурных отдельностей способствует изменению влажности и температуры. Комковатая структура увеличивает плодородие. Каменистые включения в почве вызывают ускоренный износ и поломку рабочих органов почвообрабатывающих машин. Каменистость почвы оценивается по содержанию в ней каменистых включений размером более 3мм. Различают не каменистые(содержание камней до 0.5%), слабокаменистые(0.5 – 5%), среднекаменистые(5 – 10%), сильнокаменистые почвы(более 10%).

Твёрдость почвы и коэффициенты объёмного смятия.

Одной из существующих характеристик механических свойств почвы является её (твёрдость) плотность. Плотность (твёрдость) почвы определяется плотномерами (плотномеры Горячкина и Высоцкого). Плотность (твёрдость) почвы находиться по формуле: , где h – средняя ордината диаграмм плотномера, жёсткость пружины, S – площадь основания конуса. Коэффициент объёмного смятия характеризует сопротивление почвы внедрению. Это коэффициент высчитывается: где

Коэффициент трения почвы по различным материалам.

Величина силы трения зависит от механического состава и влажности почвы, шероховатости поверхности материала, удельное давление на поверхности контакта и скорости скольжения почвы. Силы трения находятся по формуле: где коэффициент трения, сила нормального давления. для песчаные и супесчаные рыхлые (0.25 – 0.35), песчаные и супесчаные связные (0.5 – 0.7), среднесуглинистые (0.6 – 0.9).

У дельное сопротивление почвы рабочим аргонам и орудий.

В качестве показателя трудности обработки почвы обычно принимают удельное сопротивление почв при вспашке. Величина удельного сопротивления почвы зависит не только физических свойств почвы, но также от устройства плуга (геометрической формы, размеров рабочей поверхности, вес плуга, наличие дисковых ножей, остроты лемеха). Удельное сопротивление почвы находиться по формуле В.П.Горячкина: , где общае тяговое сопротивление плуга, измеренное динамометром, глубина вспашки, ширина захвата, вес плуга, коэффициент протаскивания, величина которая равна примерно половине знаенияя коэффициента трения почвы по стали.

Типы клиньев.

Плоский клин – под воздействием такого клина происходит деформация почвы, характер которого зависит от технологических свойств почвы и угла α установки рабочей грани клина к горизонтали. Криволинейный клин – Поверхность клина непрерывно деформирует пласт, и он распадается на мелкие части, на деформацию пласта влияет изменение угла α по высоте клина. Чем больше разница между углами тем сильнее крошиться пласт. Двухгранный клин с углом α – отделяет пласт от дна борозды, поднимает его, сжимает в вертикальной плоскости, и раскалывается отдельные комки. Двугранный клин с углом ɣ - отделяет пласт от стенки борозды, отводит в сторону и сжимает в горизонтальной плоскости. Двугранный клин с углом β – наклоняет пласт в сторону. Трёхгранный клин – это клин заменяет три двугранных клина.

Взаимодействие клиньев с различными видами почв.

Малосвязные почвы – основной вид деформации – сдвиг. После скалывания глыбы скользят по поверхности плоского клина, без дальнейших деформаций. Средне-и сильносвязные почвы – При внедрения клина образуется трещина после чего она расширяется при движении клина вначале срезается стружка переменной толщин, а затем образует новую трещину и отрывает новый элемент пласта. Твёрдые и сухие почвы – трещина излома распространяется вниз, дно получается не ровным, а отколовшаяся глыба пласта имеет неправильную форму. Сильно задернелые и влажные суглинистые почвы – разрываются клином по линии движения лезвия. Возникающие при изгибе пласта трещины не доходят до поверхности.