A talaj technológiai tulajdonságai
1. Mechanikai összetétel és talajszerkezet.
A talaj egy többfázisú, diszpergált táptalaj, amely szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú részecskékből áll, amelyek különböző arányokban keverednek egymással. A feldolgozás tárgyául a talaj olyan anyag, amelynek különböző tulajdonságai függnek típusától, szerkezetétől és állapotától. A talaj tulajdonságai elengedhetetlenek a talajban előforduló technológiai folyamatok minőségi és energetikai mutatóinak értékeléséhez a talajművelő gépek munkaszervezetének hatására.
Minél több agyag a talajban, annál nehezebb feldolgozni. A lazacos és homokos vályogos talajok közbenső pozíciót foglalnak el tulajdonságaikban, és viszonylag könnyen összeomlanak, felszívják és megtartják a nedvességet, és magas termékenységet mutatnak.
Talajszerkezet. A talajképződés folyamán az elsődleges részecskék koagulációja és összevonása következik be, ami különböző méretű új, nagyobb aggregátumok kialakulását eredményezi. A 0,25 mm-es szerkezeti alakzatokat általában mikroaggregátumoknak nevezik, a nagyobbakat a talaj makroaggregátumainak nevezik. Úgy gondolják, hogy a talaj mechanikai kezelése során nem szabad 0,25 mm-nél kisebb részecskékre lebontani, mivel ez a szerkezeti aggregátumok megsemmisülését és a talaj szélerózióját eredményezi.
2. A talaj fizikai és mechanikai tulajdonságai.
A feldolgozás céljára tekintettel megkülönböztetik a talaj fizikai tulajdonságait. A talaj fő fizikai tulajdonságai: nedvességtartalom, porozitás, sűrűség, szerkezet, kövek stb.
A talajszerkezeti koefficiens a kezelés utáni becsléssel szolgál. A meghatározás a következő:
ahol és ahol 0,25 ... 7 mm és a talaj többi részének tömege található.
A talaj abszolút sűrűsége az abszolút száraz mesterségesen tömörített talaj tömegének az V. térfogatára eső aránya. Ez:
A térfogati tömeg az abszolút száraz talaj tömegaránya, zavartalan hozzáadásával (beleértve a pórusokat is) az V. térfogatára. Ez:
A tényleges térfogati tömeg a talaj mv tömegének a benne lévő nedvességhez viszonyított aránya. Vagyis:
Nyilvánvaló, hogy az ömlesztett tömeg és az ömlesztett sűrűség függésben van:
ahol W a tömeg nedvességtartalma.
A szántóterületen az átlagos sűrűség # 961; = 1,0 ... 1,1 g / cm3, és attól függ, hogy mennyi humusz van benne. a # 961; = 1,2 g / cm 3 - a talaj tömörödik, és 1,3 ... 1,4 g / cm3-nél erősen tömörítve.
A szilárd részecskék által nem elfoglalt talaj mennyiségét vízzel és levegővel tölti. A nedvesség jelenléte nagymértékben befolyásolja a talaj tulajdonságait és a deformáció jellegét a működő szervek hatása alatt. Ha a víz ¾ kapilláris kutakat tölt be a talajban, akkor ez a talaj kedvező állapotban van a zúzás szempontjából, amelyet a talaj "érettségének" neveznek.
ahol u # 8209; tömeg, illetve nedves és száraz talaj, pl.
A Wo relatív páratartalmat úgy határozzák meg, hogy összehasonlítják a különböző mechanikai összetételű talajok nedvességtartalmát az alábbi képlet szerint:
ahol Wn # 8209; A talaj terepi kapacitása az a vízmennyiség, amelyet a gravitációs nedvesség elvezetése után nagymértékben nedvesített talajban tartanak.
A talajművelés optimális nedvességtartalmát figyelembe lehet venni: a podsolikus homokos 12% -os, zselatin podzolikus, 12 - 22% -os nedvességtartalmú; fekete talaj - 17 ... 30%.
A porozitás a víz és a levegő által feltöltött talaj üregének térfogata, és az üregek térfogatának és a vizsgált talaj teljes térfogatának arányából határozható meg:
Minél kisebb a talajképző szilárd részecskék átmérője, annál nagyobb a munkaciklusa. Az agyag és a vályogos talajokban 50 ... 60%, a homokos talajokban 40 ... 45%, a tőzegtrágyákban - 80 ... 90%.
3. A talaj technológiai tulajdonságai.
A talaj tulajdonságai, amelyek csak a feldolgozás folyamatában manifesztálódnak, és befolyásolják a folyamat mintázatát és természetét, technológiai jellegűek. Ezek közé tartoznak: a törés képességének, a keménységnek, a külső és belső súrlódási együtthatóknak, a különféle alakváltozások rezisztenciájának stb.
A talaj felbomlásának képessége 50 mm-nél kisebb méretű csomók tömegének aránya a százalékban kifejezett talaj tömegéhez viszonyítva. A talajkezelés kifogástalan határértéke a porrészecskék mennyisége, közel 30 térfogatszázalék.
Az ideális tartják egy ilyen talajművelő, ha mélységben vetés összetevőinek eléri a mérete 0,25-7 mm, ami csak akkor lehetséges állapotban fizikai érettség, azaz az optimális nedvességtartalmat.
A talaj keménysége képes ellenállni a beléptetésbe egy szilárd test nyomás alatt, henger vagy golyó kúp formájában. A keménység összehasonlítja a talaj mechanikai tulajdonságait.
A talaj keménységének mérésére eszközök - keménység (1.
1. ábra - Keménységmérő:
a) a keménységmérő diagramja: 1 rúd; 2 - rugó; 3 - a fogantyú; 4 - deformáló (csúcs); 5 - támogatás; b) szolidimetriai diagram: 1 - hengeres csúccsal; 2 - kúpos hegyekkel.
A keménység szabvány előírja a használatát tippeket kúpos alak két méretben: egy bázissal terület 1 cm 2, és a csúcsszöge 2 # 945 = 22 ° 30 „- kemény talaj és aljáról terület 2 cm2, és szögben 2 # 945 = 30 ° # 8209; laza talajokhoz. A keménységmérők olyan íróeszközzel vannak ellátva, amely a P = f (h) ábrát rajzolja, amikor a csúcs be van helyezve a talajba. Ebben a diagramban (2. ábra) meg lehet különböztetni a jellegzetes tapaszokat. Az OA szakaszban a talajellenállás a deformációjának arányában nő (az A pont az arányosság határértéke). A szegmens AB alakváltozás növekedést okoz a erőssége növekszik, azaz a talaj továbbra is deformálódik növelése nélkül nyomást rá (B pont - folyáshatár). A részben BC aprítás és tömörítés történik hatása alatt azt a kúp alakú magja egy erősen tömörített talaj, amely disjoining downstream rétegeket találkozás állandó ellenállást (C pont - képlékenységet határérték).
2. ábra - A keménységmérő diagramja.
A diagram szerint a talaj standard keménységét a következő képlet határozza meg:
ahol h a planimetriás módszerrel meghatározva a solidimetriai diagram átlagos cm-es koordinátája, cm;
qp - rugós merevség, kalibrálással meghatározva, N / cm;
S a kúp aljának területe, cm 2.
A keménységmérő vázlatának megfelelően a talaj keménységén kívül meg lehet határozni a talaj egyedi nyomásának vagy teherbíró képességének végső értékét:
és a térfogat ráncosodási együtthatója:
ahol Pa és Pg az arányos határértéknek és a hozampontnak megfelelő erők.
la - a dugattyú merülése az arányosság korlátain belül,
Borostyán, füstök, rétek esetében q = 5 ... 10 N / cm 3. szennyező út esetén q = 50 ... 90 N / cm 3.
Talaj súrlódása # 8209; ez az ellenállás az egyik testnek a másikhoz viszonyított csúszásakor, amikor érintkezésbe kerül (külső súrlódás) vagy ugyanazon test többi részével (belső súrlódással). A súrlódást a súrlódási erő vagy a reakcióerõ jellemzi, amelyet egy olyan külsõ erõ okoz, amely normális nyomáson egy felületet csúsztat a normálnyo- máshoz képest.
A súrlódási erőt a következő képlet határozza meg:
hol van a normális erő, H;
és a súrlódási együttható és a szög.
A különböző talajok súrlódási sűrűsége 0,25 és 0,90 közötti, súrlódási szöge 14 ° -tól 42 ° -ig terjed. A közelítő számításokhoz vegyük f = 0,5 értéket, amely megfelel a súrlódási szögnek = 26 ° 30 '.
A talajok fajlagos ellenállását a talajkezelés nehézségeinek mutatójaként veszi figyelembe, és a következő képlet határozza meg:
ahol P # 8209; teljes szántóföldi ellenállás, dinamométerrel mérve;
és # 8209; szántás mélysége, cm;
b # 8209; a hajótest szélessége cm;
n # 8209; az eke testének száma.
A talaj fajlagos ellenállása mechanikai összetételétől, szerkezetétől, tömörségi fokától, zadernelosti, nedvességtől stb. Függ.
Talajok specifikus rezisztenciát 3 N / cm 2 tekinthetők enyhe, 3, 5 - átlagosan 5-7 - mérsékelt 7 12 N / cm 2 - nehéz.
Talaj tapadása # 8209; A talaj képessége a ragasztás és a különböző felületekhez való ragaszkodás. A ragadhatóságot a talajjal érintkező acélfelület 1 cm2-es magasságával kapcsolatos erő jellemzi, amely a leválasztáshoz szükséges. A ragadósodás a talaj nedvességétől, a diszperziótól, a munkadarab anyagának tulajdonságaitól, a felület tisztaságától és az adott nyomástól függ. A diszperzió növekedésével a talaj tapintóssága nő. Ezért az agyagos talajok sokkal tapadósabbak.