METODA POMIARU NACISKU GLEBY WYWIERANEGO NA POWIERZCHNIE ROBOCZE ELEMENTÓW PRACUJĄCYCH W GLEBIE

Podobne dokumenty
PROBLEMY POMIARU NACISKU GLEBY NA POWIERZCHNIĘ ROBOCZĄ LEMIESZA PŁUŻNEGO

STATYCZNY I DYNAMICZNY NACISK WYWIERANY PRZEZ GLEBĘ PYLASTĄ NA POWIERZCHNIĘ ROBOCZĄ LEMIESZA PŁUŻNEGO

ANALIZA ZUŻYWANIA LEMIESZY PŁUŻNYCH ZE STAŁĄ I WYMIENNĄ KRAWĘDZIĄ SKRAWAJĄCĄ CZĘŚCI DZIOBOWEJ

GEOMETRIA ZUŻYCIA LEMIESZY PŁUŻNYCH UŻYTKOWANYCH W GLEBACH PIASZCZYSTYCH

NACISK GLEBY NA POWIERZCHNIĘ NATARCIA LEMIESZA PŁUŻNEGO A UBYTEK MATERIAŁU Z TEJ POWIERZCHNI

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

WAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH. Przedmiot: CZUJNIKI I PRZETWORNIKI Ćwiczenie nr 1 PROTOKÓŁ / SPRAWOZDANIE

INTENSYWNOŚĆ ZUŻYCIA STALI PRACUJĄCEJ W PYLE ZWYKŁYM, WYZNACZONA W WARUNKACH POLOWYCH

WPŁYW ZANIECZYSZCZENIA ELEMENTÓW ROBOCZYCH GŁĘBOSZA NA PARAMETRY EKSPLOATACYJNE AGREGATU

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Efektywność kruszenia gleby w uprawie międzyrzędowej z uwzględnieniem aspektów środowiskowych

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA BOUSSINESQUE A DO OKREŚLANIA NAPRĘŻEŃ W GLEBIE WYWOŁANYCH ODDZIAŁYWANIEM ZESTAWÓW MASZYN

T R I B O L O G I A 41

Ć w i c z e n i e K 3

VIGOTOR VPT-13. Elektroniczny przetwornik ciśnienia 1. ZASTOSOWANIA. J+J AUTOMATYCY Janusz Mazan

Temat: POMIAR SIŁ SKRAWANIA

METODY POMIARU WYBRANYCH PARAMETRÓW RUCHU KÓŁ NAPĘDOWYCH CIĄGNIKA ZE WSPOMAGANIEM INFORMATYCZNYM

POMIAR WYBRANYCH PARAMETRÓW EKSPLOATACYJNYCH AGREGATU UPRAWOWEGO

Podstawy Badań Eksperymentalnych

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

POLOWE BADANIA INTENSYWNOŚCI ZUŻYCIA WYBRANYCH GATUNKÓW STALI

PL B1. Sposób i układ pomiaru całkowitego współczynnika odkształcenia THD sygnałów elektrycznych w systemach zasilających

TEMPERATURA WARSTWY WIERZCHNIEJ ELEMENTÓW ROBOCZYCH NARZĘDZI ROLNICZYCH PRZEZNACZONYCH DO UPRAWY GLEBY. CZĘŚĆ II POMIARY TERMOWIZYJNE

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

DYDAKTYCZNE STANOWISKO POMIAROWE DO WYZNACZANIA PARAMETRÓW METROLOGICZNYCH CZUJNIKÓW TENSOMETRYCZNYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET

WYNIKI BADAŃ WARTOŚCIOWANIA PROCESU OBSŁUGI TECHNICZNEJ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH O RÓŻNYM POZIOMIE WYKORZYSTANIA

PRZETWORNIKI CIŚNIENIA. ( )

ZASILACZ SEPARATOR ZS-30 DTR.ZS-30 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

Instrukcja montażu Elektroniczny czujnik ciśnienia dla aplikacji przemysłowych. PT354x/PT954x

EGZEMPLARZ ARCHIWALNY WZORU UŻYTKOWEGO. d2)opis OCHRONNY. Henryk Nowrot, Ruda Śląska, PL

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

Karta charakterystyki online DKV60-A2K02000 DKV60 ENKODER Z KOŁEM POMIAROWYM

Przetwornik ciśnienia do aplikacji chłodnicznych i klimatyzacji Model AC-1, z ceramiczną komorą pomiarową

JUMO MAERA S25. Sonda do pomiaru poziomu. Zastosowanie. Opis skrócony. Korzyści dla Klienta. Właściwości. Karta katalogowa 40.

Próby ruchowe dźwigu osobowego

OCENA SKUTKÓW ZMIAN ZASILANIA W OPTOELEKTRONICZNYM SYSTEMIE POMIARU WILGOTNOŚCI GLEBY

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH DARNI W ZMIENNYCH WARUNKACH GRUNTOWYCH

METODA OKREŚLENIA SIŁ DZIAŁAJĄCYCH NA CIĄGNIK PRZY WSPÓŁPRACY Z NARZĘDZIEM ZAWIESZANYM

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

CIENKOWARSTWOWE CZUJNIKI MAGNETOREZYSTANCYJNE JAKO NARZĘDZIA POMIAROWE W DIAGNOSTYCE TECHNICZNEJ 1. WSTĘP

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

THE MODELLING OF CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OF HARMONIC DRIVE

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 11: Moduł Younga

Modelowanie Wspomagające Projektowanie Maszyn

WPŁYW RODZAJU BIEŻNIKA I JEGO ZUŻYCIA NA ZAGĘSZCZENIE GLEBY PIASZCZYSTEJ

WZROST TEMPERATURY LEMIESZY PŁUŻNYCH WYWOŁANY TARCIEM GLEBY PODCZAS ICH UŻYTKOWANIA

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

Laboratoria badawcze

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL GASSTECH PRZEDSIĘBIORSTWO PRODUKCYJNE SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Suwałki, PL

APLISENS DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA PRZETWORNIK CIŚNIENIA TYP AS DTR.AS.01 PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ

ANALIZA SIŁ TRAKCYJNYCH OPONY NAPĘDOWEJ W ZMODYFIKOWANYCH TECHNOLOGIACH UPRAWY

Wymiar: Forma: Semestr: 30 h wykład VII 30 h laboratoria VII

5. ZUŻYCIE NARZĘDZI SKRAWAJĄCYCH. 5.1 Cel ćwiczenia. 5.2 Wprowadzenie

LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA.

Przetwornik ciśnienia dla chłodnictwa i klimatyzacji Model R-1, z hermetycznie spawaną cienkowarstwową komorą pomiarową

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

DTR.AS-dP.01 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

ZASTOSOWANIE MIKROPROCESOROWEGO REJESTRATORA DO POMIARU TEMPERATURY W PIECU KONWEKCYJNO-PAROWYM

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH CIĄGNIKA NEW HOLLAND TG 255

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Badanie ugięcia belki

Projekt i budowa hamowni silników małej mocy

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

Obciążenia nieliniowe w sieciach rozdzielczych i ich skutki

ĆWICZENIE 15 WYZNACZANIE (K IC )

DTR.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

PRZETWORNIK TEMPERATURY I WILGOTNOŚCI TYPU P18L

Maty wibroizolacyjne gumowo-poliuretanowe

Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2

Przetwornik ciśnienia do gazów medycznych Model MG-1

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych Laboratorium Metrologii I. Grupa. Nr ćwicz.

6.1. Wstęp Cel ćwiczenia

OPÓR ROBOCZY PŁUGA WAHADŁOWEGO

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

IO.AS-dP.01 APLISENS PRODUKCJA PRZEMYSŁOWEJ APARATURY POMIAROWEJ I ELEMENTÓW AUTOMATYKI INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Katedra Inżynierii Drogowej

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

WPŁYW ZAKŁÓCEŃ PROCESU WZBOGACANIA WĘGLA W OSADZARCE NA ZMIANY GĘSTOŚCI ROZDZIAŁU BADANIA LABORATORYJNE

Przetwornik pomiarowy RTD-ADC z czujnikiem PT-100

Wpływ zawilgocenia ściany zewnętrznej budynku mieszkalnego na rozkład temperatur wewnętrznych

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Właściwości dynamiczne kolektora słonecznego a efektywność instalacji grzewczej

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki PROBLEMY ZWIĄZANE Z OCENĄ STANU TECHNICZNEGO PRZEWODÓW STALOWYCH WYSOKICH KOMINÓW ŻELBETOWYCH

LDPS-12ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, marzec 2003 r.

Transkrypt:

Inżynieria Rolnicza 8(96)/2007 METODA POMIARU NACISKU GLEBY WYWIERANEGO NA POWIERZCHNIE ROBOCZE ELEMENTÓW PRACUJĄCYCH W GLEBIE Piotr Kostencki, Piotr Borowiak Instytut Inżynierii Rolniczej, Akademia Rolnicza w Szczecinie Stanisław Stężała Instytut Inżynierii Rolniczej, Akademia Rolnicza w Szczecinie Instytut Budownictwa Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa Oddział w Gdańsku Streszczenie. Opisano układ do pomiaru nacisku gleby występującego w czterech miejscach powierzchni roboczej lemiesza płużnego. Badania testacyjne wykazały poprawność działania układu. Opracowane czujniki nacisku cechują się liniową charakterystyką i stabilną wartością sygnału zerowego. Układ działał też poprawnie w zakresie przetwarzania i rejestracji mierzonego sygnału. Słowa kluczowe: lemiesz płużny, nacisk gleby Wstęp Nacisk gleby, działający na robocze powierzchnie uprawowych narzędzi rolniczych, w dużej mierze wpływa na ważne parametry eksploatacyjne tych narzędzi. Między innymi od jego wartości zależny jest opór ich pracy oraz intensywność zużycia elementów roboczych. W literaturze zagadnienia znaleźć można informacje o wynikach badań oporu pracy całych narzędzi lub ich elementów roboczych [Kufel i Dawidowski 1990; Lejman i Owsiak 1993; Lejman i Owsiak 2001; Miszczak i in. 2000; Waszkiewicz i Klonowski 2002]. Względnie powszechne są również badania, w których analizowana jest trwałość i zużycie roboczych elementów narzędzi stosowanych przy uprawie gleby. Natomiast informacje o naciskach gleby występujących w czasie typowych zabiegów uprawowych, w określonych miejscach powierzchni roboczych tych elementów podawane są sporadycznie [Sewierniew 1972]. Dotyczy to również propozycji metod pomiaru tego parametru [Kęska i Rybka 2002]. Celem pracy jest przedstawienie metody pomiaru nacisku gleby wywieranego podczas orki w określonych miejscach powierzchni roboczej lemiesza płużnego, przy zastosowaniu czujnika pomiarowego opracowanego przez autorów [Kostencki i in. 2006], jej weryfikacja w typowych warunkach orki oraz ocena przydatności metody do zastosowania w innych elementach niż lemiesze pługów. 119

Piotr Kostencki, Piotr Borowiak, Stanisław Stężała 2. Metodyka badań Opis układu pomiarowego Istotnym elementem układu jest czujnik nacisku przedstawiony na rysunku 1. Elementem czujnika bezpośrednio wchodzącym w kontakt z uprawianą glebą jest elastyczna przepona (a) o grubości około 2 mm, wklejona w pogłębiony otwór wykonany w lemieszu (b). Ø 20 Ø 9 2 a b g f 11 2 16 c 6 e 40 d 60 18 Rys. 1. Fig. 1. Czujnik nacisku gleby: a elastyczna przepona, b lemiesz (powierzchnia natarcia), c końcówka czujnika, d tensometryczny czujnik siły (belka tensometryczna), e tensometry, f śruby imbusowe M4, g przewody łączące czujnik ze wzmacniaczem The soil pressure sensor: a the elastic diaphragm, b the ploughshare (the attack surface), c the ending of sensor, d the strain force sensor (the strain beam), e strain gauges, f internal wrenching bolts M4, g conductors joining the amplifier with the sensor Nacisk gleby wywierany na powierzchnię lemiesza powoduje ugięcie przepony i przeniesienie go poprzez końcówkę czujnika (c) na belkę tensometryczną (d). Odkształcenia belki, wywołujące odstrojenia mostka tensometrycznego, zamieniane są na sygnał napięciowy, który następnie jest wzmacniany i rejestrowany. Belki tensometryczne czujników opracowane zostały przez Zakład Elektroniki Pomiarowej Wielkości Nieelektrycznych w Markach k. Warszawy. Na elastyczną przeponę wykorzystano elastomer poliuretanowy, uzyskany z poliestrodiolu (Poles 55/20) i MDI (Desmodur 44M), który sieciowano związkiem butanodiol - 1,4. Podstawowe właściwości fizykomechaniczne tego materiału wynoszą: twardość T w = 88 90ºShA [wg PN 80/C 04238], ścieralność S c = 0,119 g (wg PN ISO 4646), naprężenia zrywające R r = 50 MPa (wg PN EN ISO 527 2), rozdzierność R rd = 86 kn m -1 (wg PN EN ISO 527 2) i elastyczność przy odbiciu 27 % (określana metodą Shoba wg PN 97/C 04255). Powyższe cechy tworzywa gwarantują dużą wytrzy- 120

Metoda pomiaru nacisku... małość i odporność ścierną przepony, co jest nieodzowne przy ciężkich warunkach orki. Do wklejenia przepony zastosowano klej do połączeń stal poliuretan o nazwie PulsarFix. Przedstawione na rysunku 1 rozwiązanie czujnika dostosowane jest do lemieszy o grubości 11 mm. Przy innych ich grubościach należy stosować różne długości wymiennych końcówek (c). Należy zaznaczyć, że przedstawiony czujnik umożliwia pomiar uśrednionej wartości nacisku występującego w danym obszarze powierzchni roboczej elementu pracującego w glebie, gdyż ugięcie belki tensometrycznej czujnika w chwili pomiaru wynika z sumy oddziaływań cząstek gleby wywieranych na określoną powierzchnię roboczą membrany. Ze względu na znaczne gabaryty czujników oraz obszar konstrukcyjnego podparcia lemieszy, pomiar nacisku gleby zaplanowano w czterech miejscach jego powierzchni natarcia (rys. 2). Schemat układu pomiarowego ilustruje rysunek 3. Poza czujnikami nacisku, w układzie zastosowano przemysłowe wzmacniacze sygnałów tensometrycznych CL 10 (produkcji również ZEPWN) i przetwornik sygnału analogowego na cyfrowy Personal DAG/56. Rejestrację mierzonej wielkości przewidziano przy pomocy programu Personal DagView, którego częstotliwość próbkowania wynosi do 10 Hz. Częstotliwości tej odpowiada pomiar nacisku co 20 cm drogi tarcia lemiesza, przy założeniu prędkości roboczej pługa wynoszącej 2 m s -1. Układ zasilany jest z dwóch akumulatorów 12 V, przy czym dla komputera przewidziano oddzielne źródło energii. orientacyjny obszar podparcia lemiesza 150 100 70 g 4 g 3 g 2 g 1 20 130 100 100 (170) (200) Rys. 2. Fig. 2. Rozmieszczenie miejsc pomiaru nacisku gleby (punkty g 1 do g 4 ) na powierzchni roboczej dzielonego lemiesza stosowanego w pługach firmy Lemken (maksymalna szerokość robocza lemiesza wynosi 45 cm) The distribution of measuring points of soil pressure (the points g 1 to g 4 ) on work surface of sectional ploughshare used in ploughs of firm Lemken (the maximum working width of share is 45 cm) 121

Piotr Kostencki, Piotr Borowiak, Stanisław Stężała czujnik nacisku wzmacniacz CL10 czujnik nacisku czujnik nacisku wzmacniacz CL10 wzmacniacz CL10 przetwornik sygnału analogowego na cyfrowy Personal DAG/56 komputer z programem rejestrującym Personal DagView czujnik nacisku wzmacniacz CL10 Rys. 3. Fig. 3. Schemat układu pomiarowego The scheme of measuring arrangement Opis metod stosowanych przy testowaniu układu pomiarowego Skalowanie czujników przeprowadzono mierząc wartości sygnałów ze wzmacniaczy podczas obciążania przepon czujników powietrzem pod ciśnieniem do 240 kpa. Ponieważ istnieje obawa, że w czasie pracy czujników w glebie siły styczne działające na przepony mogą być częściowo przenoszone na ich końcówki, poddano ocenie wpływ sił stycznych na wartość rejestrowanego sygnału. W tym celu, w warunkach laboratoryjnych końcówkę czujnika obciążano siłą normalną N (symulującą nacisk gleby), a następnie dodatkowo siłami stycznymi F I, F II lub F III zgodnie z rysunkiem 4 (stosowano N i F do około 10 N). Ustalano przy tym wpływ sił F na wartość sygnału wywołanego siłą N. N A 45º A F I F II F III Rys. 4. Fig. 4. Warianty obciążania czujnika przy ustalaniu wpływu sił stycznych na wartość sygnału: wariant I siły N i F I, wariant II siły N i F II, wariant III siły N i F III The variants of loading of sensor while evaluating the influence of tangential forces on value of signal: variant I forces N and F I, variant II forces N and F II, variant III forces N and F III Poprawność działania układu sprawdzono także w typowych warunkach orki. Uprawiano pył zwykły (pole po pszenicy, bez wcześniejszej podorywki) o wilgotności, gęstości objętościowej i zwięzłości w warstwie pracy lemieszy (15-30 cm) wynoszącej odpowiednio około 19% (odchylenie standardowe s = 0,9%), 1,43 g cm -3 (s = 0,05 g cm -3 ) i 1,1 MPa (s = 0,24 MPa). Badany lemiesz mocowano na jednym z wewnętrznych korpusów zago- 122

Metoda pomiaru nacisku... nowego pługa firmy Lemken. Orkę wykonywano z prędkością około 1,8 m s -1, na głębokość 25,0 cm (s = 1,5 cm), przy pełnej szerokości roboczej pługa. Sygnały ze wzmacniaczy rejestrowano z częstotliwością 3 Hz na drodze przejazdu pługa wynoszącej ponad 200 m. Wyniki badań Stwierdzono, że czujniki cechują się dużą liniowością, o czym świadczą mieszczące się w zakresie od 0,9850 do 0,9971 współczynniki determinacji R 2 liniowych równań opisujących ich charakterystyki. Ustalono również, że siły styczne F przykładane do końcówki czujnika nieznacznie wpływają na wartość sygnału. Największy wpływ sił stycznych występował przy obciążaniu czujników zgodnie z wariantem I (rys. 4), podczas którego wartość sygnału ulegała zmianie od 0,1 do 2,5% (przeciętnie 1,1%) w stosunku do wartości wywoływanej jedynie siłą N. Na rysunku 5 przedstawiono przebieg zmian wartości nacisku gleby w miejscach g 1, g 2, g 3 i g 4 powierzchni roboczej lemiesza podczas jego pracy w warunkach polowych. W celu zwiększenia przejrzystości wykresów kolejne punkty pomiarowe połączono liniami. Stwierdzono, że działanie opracowanego układu pomiarowego jest poprawne. Podczas polowych badań testacyjnych belki tensometryczne czujników nie ulegały przeciążeniu, co świadczy o właściwym doborze ich parametrów. Należy zwrócić uwagę również na znaczną stabilność sygnału zerowego, tj. sygnału od nieobciążonych czujników przed i po ich pracy w glebie. Pod tym względem różnice wartości sygnałów dla poszczególnych czujników wynosiły od 0,5 do 2,0 kpa, co odpowiada od około 1,4 do 2,0% przeciętnej wartości mierzonego sygnału. Układ poprawnie działał też w zakresie przetwarzania i gromadzenia danych. Oszacowana niepewność pomiaru, uwzględniająca nieliniowość, histerezę, wpływ temperatury, wpływ sił stycznych (oszacowany we własnym zakresie) i stabilność sygnału zerowego dla czujników, nieliniowość, temperaturowy współczynnik wzmocnienia i temperaturowy współczynnik pełzania sygnału wyjściowego dla wzmacniaczy oraz względny błąd przetwarzania karty pomiarowej, wynosi 3,4%. Podsumowanie Przedstawiony układ pomiarowy może znaleźć również zastosowanie przy pomiarach nacisku gleby wywieranego na powierzchnie innych niż lemiesze płużne elementów roboczych nieaktywnych narzędzi rolniczych, np. lemieszy w kombajnach ziemniaczanych, łap kultywatorów, obsypników itp. Przy adaptacji układu wymiary czujnika i jego materiał powinny być dopasowane do warunków pracy, tj. miejsca lokalizacji na elemencie oraz przewidywanego zakresu wartości nacisków gleby. Przy pomiarach wykonywanych przedstawioną metodą, w celu uzyskiwania dokładniejszych wyników, zaleca się zwiększenie drogi pracy narzędzia i częstotliwości rejestracji mierzonego sygnału, w stosunku do wartości stosowanych podczas opisanych badań testacyjnych. 123

Piotr Kostencki, Piotr Borowiak, Stanisław Stężała Rys. 5. Fig. 5. Wartości nacisku w określonych miejscach powierzchni roboczej lemiesza w funkcji czasu pracy elementu w glebie The values of pressure at specified points of the ploughshare working surface as a function of the sensor s work period in soil 124

Metoda pomiaru nacisku... Ograniczeniem przedstawionego sposobu pomiaru nacisku gleby są względnie duże gabaryty czujników, limitujące liczbę punktów pomiarowych. Czujniki mogą być też stosowane tylko w takich miejscach, w których między niepracującą powierzchnią elementu a glebą powstaje odpowiednio duża przestrzeń do ich zamocowania. Czujników nie można również stosować w miejscach podparcia elementów. Istnieje także obawa, że w czasie eksploatacji czujników może wystąpić ich zablokowanie glebą lub uszkodzenie, w następstwie uderzenia o kamienie. Podczas przeprowadzonych badań polowych do takich sytuacji nie dochodziło, przy czym uprawiano gleby o niskim stopniu zakamienienia. Zastosowanie osłon dla belek tensometrycznych ograniczyłoby takie przypadki, ale wpłynęłoby na zwiększenie gabarytów czujników. Zaletą proponowanej metody pomiaru nacisku jest jej bezpośredni związek z rzeczywistymi warunkami pracy narzędzi rolniczych. Znajomość rozkładu nacisku występującego na powierzchni elementów pracujących w glebie może być pomocna przy wyjaśnieniu procesu zużywania się tych elementów oraz przy analizie obciążeń przenoszonych przez elementy. W szczególności uzyskiwane z omówionych pomiarów wyniki mogą być wykorzystywane przy tworzeniu i weryfikacji matematycznych modeli ściernego zużycia elementów pracujących w glebie, w których opis procesu ścierania powiązany jest z naciskami gleby. Bibliografia Kęska W., Rybka P. 2002. Metoda pomiaru rozkładu ciśnień na powierzchni klina roboczego zagłębianego w ośrodek glebowy. V Międzynarodowa Konferencja Naukowa Problemy techniki rolniczej i leśnej. Warszawa 19-20 czerwiec 2002. Materiały konferencyjne SGGW. s. 107-108. Kostencki P., Borowiak P., Stężałą S. 2006. Czujnik pomiarowy nacisku gleby na powierzchnię elementów roboczych zwłaszcza rolniczych narzędzi uprawowych. Akademia Rolnicza w Szczecinie. Urząd Patentowy RP. Zgłoszenie patentowe nr P 380835 przyjęte 16.10.2006 r. Kufel K., Dawidowski B. 1990. Energetyczne efekty stosowania pługów ze sprężynowym zamocowaniem korpusów do ramy. Zeszyty Naukowe AR Szczecin. Rolnictwo. Nr 141. s. 115-122. Lejman K., Owsiak Z. 1993. Badania testacyjne stanowiska do pomiaru sił działających na narzędzie pracujące w glebie. Roczniki Nauk Rolniczych. T. 79-C-4. s.107-112. Lejman K., Owsiak Z. 2001. Wpływ prędkości przemieszczania narzędzi skrawających glebę na wartość oporów. Inżynieria Rolnicza. Nr 13. s. 261-267. Miszczak M., Białek J., Alberski M. 2000. Opór roboczy różnych korpusów płużnych. Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej. Nr 7. s. 5-6. Sewierniew M. (red.) 1972. Iznos detaliej selskochozjajstwiennych maszin. Kołos. Leningrad, s. 26-36. Waszkiewicz C., Klonowski J. 2002. Opory robocze pługa wahadłowego. Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej. Nr 6. s. 2-3. 125

Piotr Kostencki, Piotr Borowiak, Stanisław Stężała THE METHOD OF MEASUREMENT OF SOIL PRESSURE EXERTED ON SURFACES OF THE ELEMENTS WORKING IN THE SOIL Summary. The arrangement to measurement of soil pressure in four points of working surface of ploughshare was described. The investigations show the correctness of rule of arrangement. The worked out sensors of pressure mark with line profile and stable power of zero signal. The arrangement acted in range the processings also correctly and the registration of measured signal. Key words: ploughshare, soil pressure Adres do korespondencji: Piotr Kostencki Instytut Inżynierii Rolniczej Akademia Rolnicza w Szczecinie ul. Papieża Pawła VI/1 71-459 Szczecin 126