BADANIA WPŁYWU KÓŁ PRZEDNICH I TYLNYCH WYBRANYCH CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NA UGNIATANIE GLEBY LEKKIEJ

Transkrypt

1 Problemy Inżynierii Rolniczej nr 4/2008 Zbigniew Błaszkiewicz Insyu Inżynierii Rolniczej Uniwersye Przyrodniczy w Poznaniu BADANIA WPŁYWU KÓŁ PRZEDNICH I TYLNYCH WYBRANYCH CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NA UGNIATANIE GLEBY LEKKIEJ Sreszczenie Przedsawiono wyniki badań olowych, rzerowadzonych na sulchnionej glebie lekkiej o wilgoności 4,6% wag., nad wływem kół rzednich i ylnych wybranych ciągników rolniczych na głębokość kolein oraz zagęszczenie gleby w koleinie, w warunkach różnego obciążenia rzyunkowego układu zawieszenia. Swierdzono ogólnie, że głębokość kolein uworzonych kołami ylnymi i kolein ociągnikowych jes zbliżona, rzy różnych głębokościach kolein uworzonych kołami rzednimi. Także zagęszczenie gleby w koleinach uworzonych ylko kołami ylnymi i w koleinach ociągnikowych jes odobne rzy odmiennym zagęszczeniu w koleinach kół rzednich. Wskazano, że głębokości kolein ociągnikowych i w nich zagęszczenie gleby są owodowane głównie kołami ylnymi badanych ciągników. Słowa kluczowe: ciągniki, koła rzednie, koła ylne, obciążenie normalne, głębokość koleiny, gęsość objęościowa gleby Wsę Ugniaanie gleb jes badane najczęściej w koleinach owsałych o rzejeździe ym samym śladem kół rzednich i ylnych ciągnika. Z lieraury rzedmiou wynika, że wływ kół rzednich i ylnych ciągnika na ugniaanie gleby jes różny i zależny od ego, w jakich warunkach glebowych i wilgonościowych są rzerowadzane oraz od różnych aramerów echnicznych i eksloaacyjnych ciągników [Soane, Ouwerkerk 1994, Owsiak, Lejman 2007]. Zagadnienie o jes nierozoznane w warunkach wzrosu obciążenia rzyunkowego układu zawieszenia ciągnika, kóre uważa się za odsawowy aramer mający wływ na ugniaanie gleby, owodującego znaczne dociążanie kół naędowych i jednoczesne odciążanie kół rowadzących. Wiedza o owodowanym ugniaaniu gleby jes ważna dla racjonalnego zesawiania układów jezdnych oraz w inerreacji i orównywaniu wyników badań uzyskiwanych w różny sosób. Wykazanie, że wływ kół rzednich na zagęszczenie gleby w koleinach jes znikomy, ozwoliłoby na wykonywa- 29

2 Zbigniew Błaszkiewicz nie badań oon kół naędowych za omocą ciągników rolniczych zamias sosowania drogich i skomlikowanych olowych sanowisk omiarowych. Wiedza, nadal niedosaeczna, o owyższych zagadnieniach wywołuje orzebę rowadzenia badań dla określonych warunków glebowych i układów jezdnych ciągników rolniczych. Celem niniejszych badań było określenie wływu kół rzednich i ylnych wybranych ciągników rolniczych na ugniaanie sulchnionej gleby lekkiej w koleinach w warunkach sosowania zmiennych sił nacisku na glebę, wynikających z obciążania rzyunkowego układu zawieszenia. Meody badań Badania rzerowadzono na glebie o składzie granulomerycznym iasku gliniasego lekkiego. Pomiary wykonano na olu sulchnionym odczas orki wykonanej na głębokość około 26 cm o 2.ygodniowym odleżeniu roli. Gęsość objęościowa gleby nieugniecionej wynosiła w warswie ornej średnio 1,21 g cm -3, a jej wilgoność wagowa 4,6%, rzy zawarości maerii organicznej 2,6%. Badania ugniaania gleby rzerowadzono z rzema wybranymi ciągnikami Ursus: C-330, C-360 i C-385, kóre oruszały się z bardzo małym oślizgiem kół, wynikającym ylko z okonywania oorów oczenia. Sosowano rzy różne obciążenia rzyunkowego układu zawieszenia ciągników, owodujące różne obciążenia kół rzednich i ylnych (ab. 1). Ważniejsze aramery ogumienia ciągników rzedsawiono w abeli 2. Tabela 1. Warości obciążeń całkowiych, osi ylnej i rzedniej ciągników rzy różnym obciążeniu ich rzyunkowego układu zawieszenia Table 1. Toal loads, loads of fron and rear racor wheels, a normal loading of he hree-oin linkage sysem Ciągnik Obciążenie (kn) Całkowie Osi ylnej Osi rzedniej C C-360 C-385 Ugniaanie gleby kołami charakeryzowano za omocą głębokości kolein oraz gęsości objęościowej gleby w koleinach. Gęsość objęościową gleby suchej oznaczono meodą wagowo-suszarkową, w róbkach glebowych obra- 30

3 Badania wływu kół... Tabela 2. Ogumienie ciągników i warości ciśnień wewnęrznych sosowane w badaniach Table 2. Tracor yres and heir inernal ressures used in invesigaions Ciągnik Oony kół ylnych Ogumienie i warości ciśnień wewnęrznych (kpa) Ciśnienie wewnęrzne Oony kół rzednich Ciśnienie wewnęrzne C C / C / nych naczynkami Koeckiego z dwóch głębokości w koleinach z warswy urawionej gleby odczas orki, w 9 owórzeniach. Próbki obrano z kolein uworzonych ylko kołami rzednimi, w miejscu omiędzy kołami rzednimi i ylnymi o zarzymaniu ciągnika oruszającego się do rzodu, a akże w koleinach kół ylnych, ale o zarzymaniu ciągnika oruszającego się do yłu. Próbki z kolein ociągnikowych były obierane o rzejeździe ciągnika do rzodu. Ponado mierzono głębokości ych samych kolein z obrazów ich rzekrojów orzecznych, zarejesrowanych za omocą rzyrządu do odwzorowywania kszału nierówności owierzchni [Błaszkiewicz 1990]. Pomiary głębokości kolein wykonano w 10 owórzeniach. Orzymane wyniki omiarów w osaci średnich warości gęsości objęościowej gleby w koleinach i średnich warości głębokości kolein, dla całkowiych obciążeń ciągników, rzedsawiono na rysunkach 1-6. głębokość koleiny, cm Rys. 1. Głębokość kolein uworzonych ylko kołami rzednimi () i ylko kołami ylnymi () oraz ociągnikowych () dla badanych obciążeń całkowiych ciągnika Ursus C-330 Fig. 1. The deh of rus formed by fron wheels alone (), rear wheels alone () and andem arrangemens (), a esed oal loads of he C-330 Ursus racor C-330 Ursus racor 31

4 Zbigniew Błaszkiewicz głębokość koleiny, cm ,5 31,5 35,5 Rys. 2. Głębokość kolein uworzonych ylko kołami rzednimi () i ylko kołami ylnymi () oraz ociągnikowych () dla badanych obciążeń całkowiych ciągnika Ursus C-360 Fig. 2. The deh of rus formed by fron wheels alone (), rear wheels alone () and andem arrangemens (), a esed oal loads of he C-360 Ursus racor głębokość koleiny, cm Rys. 3. Głębokość kolein uworzonych ylko kołami rzednimi () i ylko kołami ylnymi () oraz ociągnikowych () dla badanych obciążeń całkowiych ciągnika Ursus C-385 Fig. 3. The deh of rus formed by fron wheels alone (), rear wheels alone () and andem arrangemen (), a esed oal loads of he C-385 Ursus racor Wyniki badań i ich omówienie Na odsawie analizy wyników badań rzedsawionych na rysunkach 1-3 można wskazać, że na głębokość kolein worzonych rzez badane ciągniki nie ma większego wływu koleina worzona kołem rzednim, jak również badane obciążenia ciągników. Koleiny ociągnikowe uworzone rzy sosowaniu badanych obciążeń rzyunkowego układu zawieszenia ciągników różnią się nieznacznie głębokością, mniej niż 1-2 cm, bez zauważalnych jednoliych endencji. 32

5 Badania wływu kół... Głębokość kolein ociągnikowych i uworzonych ylko kołami ylnymi jes zbliżona, naomias głębokość kolein uworzonych kołami rzednim może być znacznie większa od ociągnikowej. Doyczy o wszyskich badanych obciążeń ciągnika Ursus C-385, kórego koleiny kół rzednich są nawe około rzykronie głębsze od ociągnikowych (rys. 3), a akże ciągników C-330 i C-360 rzy ich obciążeniach sandardowych. Na ej odsawie można wnosić o braku wyraźnego wływu kół rzednich na głębokość kolein ociągnikowych. Wynika o z ego, co owierdzają również obserwacje działania kół, że koła ylne o znacznie większej szerokości owodują rzemieszczanie gleby i zasyywanie kolein kół rzednich odczas ruchu syką i luźną glebą, co w rezulacie owoduje, że osaecznie koła ylne kszałują koleiny. Z analizy rezulaów badań doyczących gęsości objęościowej w koleinach (rys. 4-6) wynika, że koła rzednie nie mają znaczącego wływu akże na zagęszczenie gleby wysęujące w koleinach ociągnikowych. Zagęszczenie gleby owodowane kołami rzednimi jes na ogół niższe od wysęującego w koleinach kół ylnych i w koleinach ociągnikowych. Naomias we wszyskich badanych rzyadkach ciągników i ich obciążeń swierdzono zbliżone warości gęsości objęościowej gleby w koleinach uworzonych ylko kołami ylnymi i w koleinach ociągnikowych. Maksymalne różnice w gęsości objęościowej są mniejsze od 0,05 g cm -3, co odowiada warości orowaości ogólnej mniejszej od 2%. Dominującą rolę kół ylnych w kszałowaniu zagęszczenia gleby w koleinach ociągnikowych owierdza akże o, że gęsość objęościowa gleby w koleinach kół rzednich ciągników C-330 i C-360 (rys. 4 i 5) rzy ich odciążaniu wyraźnie maleje, jednocześnie zagęszczenie gleby w koleinach dociążanych kół ylnych nieznacznie wzrasa, naomias gęsość objęościowa gleby w koleinach ociągnikowych również odobnie nieznacznie wzrasa. gęsość objęościowa, g cm -3 1,8 1,6 1,4 1, Rys. 4. Gęsość objęościowa gleby w koleinach uworzonych ylko kołami rzednimi (), ylko kołami ylnymi () oraz w koleinach ociągnikowych () ciągnika Ursus C-330 Fig.4. The dry soil bulk densiy in he ru of he fron wheel alone (), rear wheel () alone and afer racor asses () for he oal loads of he C-330 Ursus racor 33

6 Zbigniew Błaszkiewicz W odsumowaniu można z ewnym rzybliżeniem odać znaczenie rakyczne uzyskanych wyników badań ograniczone jednak do niniejszych warunków rzerowadzonych ekserymenów. Można wskazać, że do oceny wływu układów jezdnych ciągników na ugniaanie gleby wysarczające byłyby informacje o ugniaaniu gleby owodowanym ylko kołami ylnymi. I odwronie, wyniki badań ugniaania gleby w koleinach ociągnikowych można z ewnym rzybliżeniem odnieść do owodowanego kołami ylnymi. gęsość objęościowa, g cm -3 1,8 1,6 1,4 1,2 1 27,5 31,5 35,5 Rys. 5. Gęsość objęościowa gleby w koleinach uworzonych ylko kołami rzednimi (), ylko kołami ylnymi () oraz w ociągnikowych () dla badanych obciążeń całkowiych ciągnika Ursus C-360 Fig. 5. Dry soil densiy in he rus formed by fron wheels alone (), rear wheels alone () and afer racor assing (), a esed oal loads of he C-360 Ursus racor gęsość objęościowa, g cm -3 1,8 1,6 1,4 1, Rys. 6. Gęsość objęościowa gleby w koleinach uworzonych ylko kołami rzednimi (), ylko kołami ylnymi () oraz w ociągnikowych () dla badanych obciążeń całkowiych ciągnika Ursus C-385 Fig.6. The dry soil bulk densiy in he ru of he fron wheel alone (), rear wheel alone () and afer racor asses () for he oal loads of he C-385 Ursus racor 34

7 Badania wływu kół... Wnioski Głębokość kolein uworzonych ylko kołami ylnymi i ociągnikowych jes odobna rzy odmiennej różnej głębokości kolein worzonych kołami rzednimi. Wskazano, że głębokość kolein ociągnikowych jes głównie rezulaem działania kół ylnych badanych ciągników. Zagęszczenie gleby w koleinach uworzonych ylko kołami ylnymi i w koleinach ociągnikowych jes zbliżone rzy na ogół niższym zagęszczeniu gleby w koleinach uworzonych ylko kołami rzednimi. Na ej odsawie wskazano, że zagęszczenie gleby w koleinach ociągnikowych jes owodowane głównie kołami ylnymi badanych ciągników. Bibliografia Błaszkiewicz Z A mehod for he deerminaion of he conac area beween a yre and he ground. J. of Terramechanics, 27(4): Soane B.D., Van Ouverkerk C Soil Comacion in Cro Producion. Elsevier. Amserdam, London, New York, Tokyo Owsiak Z., Lejman K Wływ asymerycznie usawionych kół ciągnika na zagęszczenie gleby. Zeszyy Naukowe Uniwersyeu Przyrodniczego we Wrocławiu. Inżynieria Rolnicza VI, 552: