Dirvos kiečio nustatymas smūginiu penetravimu
| Date |
|---|
2007 |
Dabar taikomas dirvos kiečio nustatymas penetruojant kūginiu antgaliu. Jis smeigiamas į dirvą rankomis maždaug 0,15 cm/s greičiu. Naudojamo antgalio viršūnės kampas yra apie 30°. Jis daugelyje dirvų turi mažiausią pasipriešinimą smingant į dirvą. Kiečio rodmenys priklauso nuo antgalio smigimo greičio, tačiau žemės ūkio mašinų darbinės dalys juda didesniais greičiais, ypač aktyvios darbinės dalys. Smūginiu dirvos penetravimu galima daug paprasčiau ir tiksliau nustatyti paviršinio dirvos sluoksnio kietį. Smūginio penetrometro smaigas su apatinėje dalyje pritvirtintu antgaliu paleidžiamas kristi iš tam tikro aukščio vertikaliai žemyn. Pagal poreikį jo masė gali būti keičiama, o kritimo greitis ir smūgio jėga kinta nuo kritimo aukščio. Antgalio įsmigimo dirvoje gylis mažėja didėjant dirvos kiečiui bei slydimo trinties koeficientui. Smeigiant antgalį smūgiu, kol kas nerasta būdų kaip įsmigimo gylį perskaičiuoti į dirvos kietį. Kūginio antgalio penetrometro laisvo kritimo ir smeigimo į dirvą procesams nagrinėti taikyta smūgio teorija. Panaudojus kinetinės energijos pokyčio teoremą surastas kritimo laikas bei vidutinis dirvos kietis. Sudarius kūginio antgalio ir dirvos sąveikos diferencialinę lygtį gautos formulės dirvos kiečiui nustatyti, kurias galima taikyti projektuojant smūginio penetrometro darbines dalis.
The soil hardness can be determined using a conic hard penetrometer by hand swooping into the soil at speed of about 0,15 cm/s. The pin angle of the conic head is about 30°. It has the least resistance in soil penetration. The hardness indicators depend on conic head penetration speed. However the working parts of agriculture machines move much faster, especially the active working parts. Using impact penetrometer, the hardness of soil surface can be determined accurately by a simple procedure. The impact penetrometer's pin, with an attached head at the bottom, is released vertically from a specified height. The mass can be changed and the fall speed and impact force varies with the release height. The penetration of the head tip into the soil becomes less with increasing soil hardness and slide friction coefficient. Swooping head with impact, the methods of calculating soil hardness by the swooping height did not developed yet. To analyze the processes of free fall and swooping into soil by conic head penetrometer, the impact theory was applied. Using the theorem of work and kinetic energy, the fall time and the average soil hardness was determined. A differential equation of conic head interaction with the soil was derived from which the formulas of soil hardness were obtained. These formulas can be used for a desing working parts of impact penetrometer.