compoziția mecanică și structura solului

Solul - mediu de dispersie multifazică constând din particule solide, lichide și gazoase amestecate unele cu altele în diferite rapoarte. Ca material de obiect tratarea solului având proprietăți diferite în funcție de tipul, structura și starea. Proprietățile solului sunt de o importanță crucială pentru evaluarea performanței energetice a calității și a proceselor care au loc în sol sub influența organelor de lăstari de lucru.

Cu cât solul conține argilă fizică, cu atât mai greu este procesat. Argiloase și sol nisipos asupra proprietăților ocupă o poziție intermediară și este relativ ușor să se fărâmițeze, bine absorbi si retine umezeala, au o fertilitate ridicată.

structura solului. În procesul de sol are loc coagularea și coalescența particulelor primare, având ca rezultat formarea unei noi agregate, mai mari de diferite dimensiuni. Formarea structurală de 0,25 mm, numite convențional microagregatelelor și mai mari - sol macroagregate. Se crede că tratarea mecanică a solului nu poate împiedica destrămarea acestora de particule mai mici de 0,25 mm, deoarece aceasta duce la distrugerea unităților structurale și eroziunea eoliană.

2. Proprietățile fizice și mecanice ale solului.

În ceea ce privește obiectivele de prelucrare a distinge proprietățile fizice ale solului. Proprietățile fizice de bază ale solului - conținutul de umiditate, porozitate, densitate, structura, piatră, etc.

structurarea factorul de sol este evaluarea după tratament. Acesta este definit după cum urmează:

și în care - masele de agregate de 0,25 ... 7 mm, iar restul solului.

Densitatea absolută a solului este raportul masic al solului artificial compactat cuptor uscat pentru V. volumul său și anume:

masa de volum este raportul de tone greutate sol absolut uscat plus curat (inclusiv pori) la adică volumul său V.:

Densitatea reală în vrac este raportul dintre masa TV sol cu ​​umiditate disponibil în ea la adică volumul său V.:

Evident, greutatea volumului și densitatea reală în vrac sunt dependente de:

unde W - greutate umiditate în acțiuni.

În teren arabil de densitate medie culturală # 961; = 1,0 ... 1,1 g / cm3, și depinde de cantitatea de humus în acesta. la # 961; = 1,2 g / cm3 - solul este sigilat, și la 1,3 ... 1,4 g / cm3 este puternic compactat.

Volumul de sol din neocupată de solide, umplute cu apă și aer. Prezența umidității are o mare influență asupra proprietăților solului și natura deformării sale sub influența organelor de lucru. Dacă apa umple ¾ prezentă în găuri capilare ale solului, astfel solul este într-o stare favorabilă pentru tocare, care se numește „gradul de coacere“ a solului.

în cazul în care și # 8209; greutate, respectiv, umed și sol uscat de

Umiditatea relativă Wo se determină prin compararea umidității solului din compoziția mecanică diferită de formula:

în cazul în care Wn # 8209; Câmp Capacitatea de umiditate a solului - cantitatea de apă reținută de un sol bogat umezită după apă gravitațională run-off.

Conținutul de umiditate optimă în aplicațiile din sol pot fi luate în considerare: pentru podzolice nisip 12% argilos dernovopodzolistyh - 12 ... 22%; cernoziom - 17 ... 30%.

Porozitatea (porozitate) - aceasta este volumul golurilor din sol sunt umplute cu apă și aer și este determinată de raportul dintre volumul gol la volumul total al studiului de sol:

Cu cat diametrul particulelor solide care formează solul, cu atât mai mare porozitatea. În lut și solurile argiloase este de 50 ... 60% în solurile nisipoase 40 ... 45%, de la turbăriilor - 80 ... 90%.

3. Proprietățile tehnologice ale solului.

proprietățile solului, care se manifestă numai în cursul prelucrării sale și influențează modelul și caracterul procesului, numita tehnologie. Acestea includ: capacitatea de a fracturii, duritatea, factorii de frecare externe și interne, diferite tipuri de rezistență la deformare, etc.

Capacitatea solului la fracturi raportul este exprimat în greutate de bucăți mai mici de 50 mm a masei de sol din eșantion, exprimat în procente. Limita de lucrare inadecvată a contoriza numărul de particule de praf, care se apropie de 30% în volum.

Ideal este considerat o astfel de lucrare, atunci când, la o adâncime de semănat componentelor sale ating dimensiunea de 0,25-7 mm, care este posibilă doar într-o stare de maturitate fizică, adică la conținutul optim de umiditate.

Duritatea solului - capacitatea de a rezista introducerii în ea sub presiune din corp solid sub forma unui con sau cilindru al balonului. Duritate - o măsură comparativă a proprietăților mecanice ale solului.

Pentru a măsura duritatea solului sunt instrumente - Duritatea (Figura 1.).

Figura 1 - Duritate:

a) schema Duritate: 1 - Rod; 2 - resort; 3 - mânerul; 4 - deformer (tip); 5 - un suport; b) duritate diagrama: 1 - cu un vârf cilindric; 2 - cu un vârf conic.

Pentru duritate standard, prevede utilizarea de sfaturi de formă conică în două dimensiuni: cu o suprafață de bază de 1 cm2 și un unghi la vârf de 2 # 945 = 22 ° 30 „- pentru sol greu și din zona de fund 2 cm2 și un unghi de 2 # 945 = 30 ° # 8209; pentru sol afânat. Duritate prevăzut cu un dispozitiv de scriere care trasează o diagramă P = f (h) introducerea în vârful în sol. Această diagramă (fig. 2), pot fi izolate sunt parcele tipice. OA pe parcela creste rezistenta solului proporțional cu deformarea (punctul A - limita proporțională). In segmentul AB de deformare determină o creștere a rezistenței crește, adică solul continuă să se deformeze, fără o creștere a presiunii pe ea (punctul B - limita de curgere). În secțiunea BC sfărâmare și compactare are loc sub influența acesteia asupra miezului în formă de con a unui sol foarte compactat, care disjoining straturi din aval care se confruntă cu o rezistență constantă (punctul C - limita ductilitate).

Figura 2 - Diagrama de duritate.

Conform acestui grafic este determinat de standardul duritatea solului conform formulei:

unde h - media diagrama duritate ordonata, definită de planimetrirovaniya, cm;

Qp - rata de primăvară determinată de calibrare, N / cm;

S - bază pătrată con cm2.

Prin duritate diagramă decât duritatea solului poate fi determinată valoarea presiunii specifice de limitare sau capacitatea solului rulment:

și coeficientul de încrețirea volumetrica:

unde PA și PB - forțele corespunzătoare limită, respectiv, proporționale și limita de curgere.

la - piston de imersie în termen de proporționalitate cm.

Miriștea, vapori, lunci q = 5 ... 10 N / cm 3. drumuri de pământ pentru q = 50 ... 90 N / cm3.

frecarea solului # 8209; este rezistența la glisează una în raport cu celălalt corp, în contact cu ea (frecare de alunecare), sau unele dintre particulele de aceeași raport cu celălalt corp (frecare internă). Caracterizat prin forța de frecare sau forța de frecare a reacției cauzată de o forță exterioară care tinde să creeze o singură suprafață de alunecare în raport cu cealaltă sub presiune normală.

Forța de frecare este dată de:

în care - forța normală, N;

și - respectiv coeficientul de frecare și unghiul.

Coeficientul de frecare pentru diferite sol variază 0.25-0.90, unghiul de frecare de 14 ° la 42 °. Pentru calcule aproximative ia f = 0,5, ceea ce corespunde unghiului de frecare = 26 ° 30“.

K Rezistivitatea solurilor luate ca un indicator al dificultăților de prelucrare a solului și determinate prin formula:

unde P # 8209; rezistența totală a plugului măsurat dinamometru, H;

și # 8209; arat adâncime, cm;

b # 8209; lățime cm de bază;

n # 8209; numărul aratului.

Rezistența specifică a solului depinde de textura, structura, gradul de compactare, înierbate, umiditatea și așa mai departe. N.

Solurile cu rezistență specifică la 3 N / cm2 sunt considerate ușoare, 3 până la 5 - media 5 la 7 - moderate până la 7 până la 12 N / cm2 - grele.

lipiciozitate solului # 8209; Capacitatea solului este de a lipi împreună și să adere la suprafețe diferite. Vascozitate caracterizat forța menționată 1cm 2 în contact cu suprafața oțelului la sol necesare pentru separarea acesteia. Adezivitate depinde de umiditatea solului, dispersia, proprietățile materialului de lucru a corpului, puritatea și presiunea de suprafață specifică. Odată cu creșterea dispersiei solului crește lipicioasă. Prin urmare, argila solurile cele mai lipicios.