<<
>>

НОВЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ПОДЪЕМА ПОЧВЫ

  Если два плоских диска, насаженных на общей оси парал- лельно друг другу и параллельно линии тяги, перекатывать по почве, погружая их в нее, то диски вследствие защемления почвы между плоскими поверхностями и трения о поверхности будут отрывать пласт и поднимать его (рис.
35). Защемление почвы является результатом возникающего при погружении дисков давления на боковые поверхности отрезанного пласта. Для глинистого грунта, при углублении дисков на 15 см и расстоянии между ними 12 см, это давление не превышает 1 кг/см2. Подобное давление, не вызывая у структурных почв изменений самих почвенных агрегатов, приводит к некоторому уплотнению почвы за счет уменьшения размеров некапиллярных пор между агрегатами, вследствие чего при перекатывании дисков возникает плоскость отрыва между защемленным пластом и остальной массой почвы. У бесструктурных же почв оно увеличивает сцепление между частицами и при последующем
рыхлении улучшает их агрегацию. Таким образом, описанный новый технологический принцип подъема почвы основан на приложении принципа агрегации почв. Защемленный и оторванный пласт силами сцепления между частицами почвы, с одной стороны, и силами трения почвы о поверхность дисков — с другой, при вращательном движении дисков поднимается вместе с ними до того момента, пока ие встретит препятствие, поставленное на пути почвы, в виде выталкивателя той или иной формы.
Зажатый пласт, следуя вместе с дисками, как бы наматывается на цилиндр с центром в оси дисков, вследствие чего внутренние слои пласта, соответствующие поверхности почвы, несколько сжимаются и скалываются, наружные же, соответствующие более глубоким слоям, растягиваются.
Приведенное описание схемы работы плоских дисков показывает принципиальное отличие ее от работы дисков в диско-



вых боронах и плугах. Как известно, в этих орудиях диски работают по обычному технологическому принципу обработки гючвы клином, вследствие чего они поставлены под углом к линии тяги и имеют сферическую форму поверхности. В описанном же дисковом подъемнике диски плоские и поставлены вертикально, параллельно друг другу и параллельно линии тяги. Поэтому в отличие от сферических дисков дисковых плугов, производящих подрезывание пласта почвы в горизонтальном направлении, плоские диски дискового подъемника почвы производят растяжение и отрыв пласта без подрезывания его, пу- тек деформации растяжения (разрыва).

Рис. 36. Дисковый подъемник почвы, состоящий из батареи плоских дисков, насаженных на общей оси. Начальный момент подъема влажной почвы.


Изучение процесса отрывания и подъема почвы плоскими дисками производилось инж. А. Д. Афанасьевым (4) в 1939 г: в лаборатории механической технологии почв Почвенного института им. Докучаева Академии Наук СССР, в последующие же годы — в лаборатории механики и механической технологии почв, организованной нами в 1940 г.
в составе геолого-почвенного факультета МГУ. При этом, помимо исследования работы двух дисков разного диаметра, изучалась также работа батареи дисков, насаженных на общей оси (рис. 36). Экспериментальному изучению были подвергнуты следующие вопросы: Соотношение между глубиной погружения дисков в почву и шириной поднимаемого пласта почвы. Тяговое сопротивление дисков в сравнении с некоторыми рабочими органами сельскохозяйственных машин. Усилие, затрачиваемое на резание, отрывание и подъем

пласта почвы и на выталкивание защемленного пласта из дисков.
Результаты исследований по первому вопросу прсдстлплены графически иа рис. 37. Как видим, при низкой и, naooofxrr, nu
сокой влажности отношение              где а — глубина погруже
ния дисков и Ь — ширина отрываемого ими пласта почвы,

Рис. 37 Зависимость вепичины отношения (К) ширины отрываемого пласта почвы ()) к глубине погружения дисков (а) от плотности и влажности почвы (по
Афанасьеву).


независимо от степени плотности почвы, меняется в пределах 0,4—0,8, т. е. при малой и, наоборот, чрезмерно большой влажности диски могут оторвать пласт шириной приблизительно равной половине глубины погружения дисков. При средней же и оптимальной влажности (для исследованной супесчаной срсд- неподзолистой почвы — 13,4 %) величина К определяется степенью плотности грунта, изменяясь в зависимости от плотности в пределах от 0,5 до 2,4.
Таким образом, и эффективность работы дискового подъем-
7 Д. Г. Виленский              97

ника тоже определяется в значительной мере состоянием влажности почвы во - время работы, так как при оптимальной влажности можно дать расстояние между дисками значительно более широкое и отрыв пласта производить с меньшей затратой усилий.
Измерения временного сопротивления почв сжатию, сдвигу и растяжению показывают, что наименьше усилий требует деформация растяжения (отрыва). Так, например, по Гологур- скому, временное сопротивление почвы сжатию в 5,6 и сдвигу в 1,15 раза превышает временное сопротивление растяжению (29).
По более нозым данным Жука и Рубина (46), сопротивление глинистой черноземной почвы растяжению (разрыву) в 13—17,5 раз меньше, чем сопротивление сжатию, в 7,9—9,5 раз меньше, чем сопротивление изгибу, и в 1,97 раз меньше, чем сопротивление сдвигу (срезу).
В работе дискового подъемника мы не имеем, конечно, деформацию растяжения в чистом виде, но одновременно также в небольшом размере деформации сжатия и сдвига. Прямые измерения тягового сопротивления при полевом испытании дискового подъемника с дисками диаметром 665 мм, при расстоянии 'между ними 12 см и средней нагрузке на диск 108,3 кг, дали следующие результаты (табл. 10).
Таблица 10
Результаты полевых испытаний дискового подъемника на Реутовской
МТС МккэвгкоЙ обл, 5 августа 1939 г.

| № диаграмм
i
/>I Глубина погружения дис- | ков в см
Общая ширина птаста, поднимаемого дисками в см

Расстояние между двумя дисками в сч

Площадь поперечного сечения пласта в cmj

Тяговое сопротивление в кг

Удельное сопротивление в кг/смл

Скорость передвижения подъемника в м/сек

Продолжительность испытаний в сек.

Длина пути в м

Высота подъема nnacraj в см

Примечания

6

15,6

60

12

926

340

0,36

0,63

50

31,5

45

Почва среднепод-

7

14,0

60

12

840

305

0,36

0,70

185

130,0

45

золистая, супесча-

8

16,0

60

12

950

320 0,34

0,78

34

26,6

45

ная, вспаханная за

9

16,8

60

12

1008

33510,33

0,73

87

63,8

45

4 мес. до испытаний

Средняя -

is,е

60

12

936

327,5

0,35

0,71

_ —

_


и уплотнившаяся. Сопротивление вдавливанию штампа при-












бора Горячкина—10 кг/см2, влажность 3,5%

Полученное удельное сопротивление для дисков — 0,35 — включает в себя, кроме резания и отрыва пласта, также до

полнительную работу на подъем пласта на высоту 45 см и выталкивание пласта из дисков. Раздельное определение усилий, затрачиваемых на резание, отрывание, подъем пласта и на выталкивание его дало для дисков диаметром 320 мм следующие результаты (см. табл. 11).
Таблица П

Вид работы

Глубина погружения дисков в см

Расстояние между дисками в см

Попереч
ное
сечение пласта в см

Тяговое сопротивление в кг

Удельное
сопротив
ление
В llt;r/CMJ


диаграмм

Резание, отрыв и подъем пласта

б

11,5

69,0

12,5

0,18

1

Выталкивание пласта ....

б

11,5

69,0

14,5„


2

Резание, отрыв и по^Рем пласта

б

11,2

67,0

13,0

0,19

5

Выталкивание пласта ....

б

11,2

67,0

13,0


6

Резание, отрыв и подъем пласта

7,5

10,5

78,0

14,3

0,18

3

Выталкивание пласта ....

7,5

10,5

78,0

14,4


4

Пр имечание. Испытания в канале. Почва среднеподзолистая, супесчаная. Сопротивление вдавливанию штампа прибора Горячкина 5,5 кг/см2, влажность 14,1%.
Как видим, при простейшем выталкивателе, в форме поставленной на пути пласта плоской гребенки, усилие, затрачиваемое на выталкивание зажатого между дисками пласта почвы, составляет 50% всего усилия, затрачиваемого на работу дискового подъемника. Очевидно, должна быть принята такая конструкция выталкивателя, которая обеспечила бы минимальную затрату усилий на выталкивание пласта почвы.
Таблица 12
cellpadding="0">
Вид работы
Тяговое сопротивление в кг
Удельное
сопротив
ление
Kr/CMJ
Расход энергии в HP
Удельный
расход
энергии
НР/час/м'!
Примечание
Резание и отрыв




Средняя глубина
пласта дисками
99,7
0,106
0,93

погружения дис-
Отрыв пласта и




ков
подъем его дис~




а=15,б см
нами на высоту




Общая ширина
45 см
162,8
0,173
1,52
0,007
пласта
Резание, отрыв,




Ь = 60 см
подъем пласта




Площадь попе-
дисками и вы-




речного сечения
талкивание его




пласта
плоским вытал-




F =936 см,
кивателем . . .
327,5
0,328
3,05
0,013
v —0,7 м/сек.
7*
99




В целом силовой баланс описанного выше 6-дискового почвенного подъемника на основании данных полевых испытаний может быть охарактеризован следующим образом (см. табл. 12).
Применение этого нового принципа подъема и рыхления почвы позволяет предложить новое решение вопроса о способах предпосевной обработки почвы, внесения удобрений и посева. Схема конструкции соответствующих машин разработана нами совместно с инж. Л. Д. Афанасьевым. Детальное описание принципа и уже исследованных направлений его возможного применения будут даны в специальной работе. 
<< | >>
Источник: Виленский Д.Г. Агрегация почв, ее теория и практическое приложение. 1945
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме НОВЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ПОДЪЕМА ПОЧВЫ:

  1. ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРИНЦИПА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗЕМЛЕДЕЛИИ
  2. ОСНОВНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И МЕХАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
  3. ОСНОВНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИПМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
  4. Новый период.
  5. Новый мировой порядок
  6. 13. Новый жоффруизм и винт эволюции
  7. 5-12* Первичные половые клетки и новый пангенез
  8. 6. 4. 3. Новый этап в состоянии биосферы. Ноосфера
  9. Энергосберегающие способы основной обработки почвы в технологии возделывания кукурузы Водный режим почвы
  10. 8.5. ЗООГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ
  11. Технологическая схема опытно-промышленного производства биопрепаратов
  12. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ
  13. Примерная технологическая карта возделывания подсолнечника
  14. 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ
  15. Примерная технологическая карта возделывания яровой пшеницы
  16. Примерная технологическая карта возделывания пивоваренного ячменя
  17. Примерная технологическая карта возделывания кукурузы на зерно
  18. Примерная технологическая карта возделывания сахарной свеклы