CC BY
95
ствования / А.И. Баранов, А.Н. Важенин // Механизация и экономика с.-х. производства: труды ВНИИЗХ. Т. 5. — М.: Колос, 1974. — С. 112-116.
3. А.с. 1068056 СССР. Плоскорежущая лапа /
В.В. Бледных, П.Г. Свечников. — Заявл. 1982 г.; опубл.
1984 г., Бюл. № 3. — С. 12-13.
4. А.с. 115806 СССР. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / П.Г. Свечников, В.В. Бледных. — Заявл. 1983 г.; опубл. 1985 г., Бюл. № 20. — С. 15-17.
5. А.с. 1165247 СССР. Плоскорежущая лапа / П.Г. Свечников, В.В. Бледных. — Заявл. 1983 г.; опубл.
1985 г., Бюл. № 25. — С. 9-11.
УДК 631.431.5
С.И. Старовойтов, канд. техн. наук Н.П. Старовойтова, канд. биол. наук
Н.Н. Чемисов
Брянская государственная сельскохозяйственная академия
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ СРЕДНЕСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ
В идеальных реологических почвенных моделях [1] 1, 2, 3 класса наряду с упругими и пластичными [2] свойствами представлена вязкостная характеристика. Сочетание указанных параметров позволит смоделировать нагрузку [3] на рабочих органах почвообрабатывающих машин с учетом гранулометрического состава и влажности почвы.
Величина вязкости, служащая характеристикой сил внутреннего трения, является как функцией нагрузки, так и времени [4]. Почва, как реальное тело, деформируется с переменной скоростью. И только на некотором этапе деформирования скорость становится постоянной. И только этот этап деформирования соответствует понятию ньютоновой вязкости.
В то же время известна корреляционная зависимость вязких свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от плотности р, абсолютной влажности ю, скорости нагружения V [5]:
П = 34,4857 - 12,2663р - 14,37^ + 0,0915ю.
Для измерения вязкости с учетом анализа прямолинейного участка, как более надежного метода исследований, используются вискозиметры, определяющие вязкость материала через силу сопротивления движению. Данная вязкость называется динамической и измеряется в Пас. Вискозиметры подразделяются на две группы. В основе принципа действия первой группы приборов лежит определение скорости вытекания материала из малого отверстия.
Вторая группа приборов основана на определении скорости падения шарика в вязком материале.
Разброс данных по вязкости грунтов находится в интерва-
ле от 106 до 1017 Па с. Н.Н. Маслов (1968) на основе анализа опытных данных считал возможным принять следующие осредненные значения вязкости глинистых грунтов: мягкопластичной консистенции — 1010...10п Пас; тугопластичной консистенции — 1012...1013 Па с; полутвердой консистенции — 1014...1015 Пас; твердой консистенции — 1015...1017 Па с.
Таким образом, чрезвычайно большой разброс экспериментальных данных значений вязкости требует уточнения зависимости коэффициента динамической вязкости от абсолютной влажности с учетом гранулометрического состава, в частности, для среднесуглинистой почвы.
Для проведения исследований использовалась установка Цытовича—Файнциммера (рис. 1).
Были использованы следующие фрагменты методики [6]. Масса подвешиваемого груза должна быть такой, чтобы погружение шарика за 30 с составило 0,5^. Опыт повторялся на одном образце почвы. Кольцо с почвой перемещалось таким образом, чтобы центр следующего погружения находился на расстоянии 3с1 от центра предыдущего по-
Рис. 1. Установка Цытовича—Файнциммера Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011 -------------------------- 55
гружения. Динамический коэффициент вязкости почвы определялся по формуле Стокса:
Н 2
П = Ш (у Э + 015у)’
где v — скорость осадки, м/с; 7Э — фиктивный удельный вес шарика, Н/м3; у — удельный вес грунта, Н/м3.
Скорость осадки
- М
А? ’
где А5 — величина осадки прямолинейного участка графика погружения.
Фиктивный удельный вес шарика
„ = (АРщ + Р)
Э пН3 ’
где Pш — вес шарика, Н; Р — вес дополнительно подвешиваемого груза, Н; d — диаметр шарика, м.
В результате экспериментальных исследований однозначно установлено (рис. 2), что с увеличением абсолютной влажности среднесуглинистой почвы с 10 до 26 % значение коэффициента динамической вязкости падает.
При абсолютной влажности 10 % максимальное значение исследуемого показателя составило 12 • 106 Пас. При 25 % абсолютной влажности минимальное значение составило 2 • 106 Пас. Корреляционное соотношение коэффициента динамической вязкости и абсолютной влажности среднесуглинистой почвы при степени достоверности аппроксимации Я2 = 0,936 имеет следующий вид:
П = 5627,569ю2 - 722 124,877ю + 1,598 • 107.
Таким образом, полученные значения коэффициента динамической вязкости попадают в интервал полученных ранее экспериментальных значений, приближаясь к ранее указанному минимальному значению.
П • 10-6, Пас
Рис. 2. График зависимости коэффициента динамической вязкости среднесуглинистой почвы от абсолютной влажности
Список литературы
1. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почвы / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. — М.: Агромпромиздат, 1986. — С. 196.
2. Орнатский, Н.В. Механика грунтов / Н.В. Орнат-ский. — М.: Изд-во МГУ, 1962. — С. 210.
3. Золотаревская, Д.И. Изменение реологических свойств и плотности дерново-подзолистой почвы при динамических нагрузках / Д.И. Золотаревская // Почвоведение. — 2010. — № 3. — С. 313.
4. Клёнин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.И. Клёнин, В.А. Сакун. — М.: Колос, 1994. — С. 25.
5. Золотаревская, Д.И. Математическое моделирование и расчет уплотнения почвы в результате динамических нагрузок / Д.И. Золотаревская // Почвоведение. — 2011. — № 4. — С. 448.
6. Миронов, В.А. Определение физико-механических свойств грунтов при проектировании оснований зданий и сооружений: пособие к лабораторным работам / В.А. Миронов, Н.Н. Галкин. — Тверь: Изд-во Тверского государственного технического университета, 2006. — С. 31.
УДК 631.3.004.67:620.179.18
И.И. Манило, доктор техн. наук С.Г. Тютрин, канд. техн. наук
Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева
АЛЮМИНИЕВАЯ ФОЛЬГА КАК ИНСТРУМЕНТ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
Контроль и учет работы тракторов и сельскохозяйственных машин в полевых условиях позволяют повысить точность нормирования и эффективность использования и обслуживания техники. Существующие приборы [1] и методы контроля,
56 --------------------------------
учитывающие (по типу работомеров) не только пройденный путь, но и интенсивность работ и на-груженность механизмов, не находят широкого применения как в отечественном сельхозмашиностроении, так и в агропромышленном комплексе
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
