Грунт як середовище, що взаємодіє з рушіями мобільних машин.

Грунт – це родючий шар землі, що складається з твердих мінеральних частин різного розміру і частин органічного походження (гумусу)

між якими є пори, заповнені повітрям і вологою з розчиненими в ній поживними речовинами. Грунт є не тільки середовищем для проростання сільськогосподарських рослин, але й несучою основою , по якій рухаються трактори і автомобілі. Тому фізико – механічні властивості грунтів характер процесів які відбуваються під час взаємодії з грунтом коліс і гусениць , необхідно знати для побудови теорії сухопутних і транспортних машин та для правильної ґрунтозахисної теорії їх експлуатації.

Грунтові умови характеризуються комплексом агрофізичних і механічних властивостей: структурою грунту , гранулометричним складом, щільністю, вологістю, твердістю, опором стиску і зсуву.

Під структурою грунту розуміють процентний вміст в ньому твердих грудок різної величини ( більше 10 мм, о,25-10мм і менше 0,25 мм).

Гранулометричний склад _ це процентний вміст в грунті мінеральних твердих частин різного розміру ( піщаних і глинистих); залежно від співвідношення піщаних частинок розміром0,01 – 1.0 мм і глинистих частинок ( менше 0,01мм) розрізняють піщані, супіщані і глинисті грунти.

Щільність або маса одиниці об’єму залежить від мінералогічного складу , вмісту гумусу, а також від ступеня ущільнення грунту ходовими системами тракторів, автомобілів і сільськогосподарських машин. Існує значення щільності грунту , за якого рослини добре ростуть, даючи високий урожай. Наприклад . на суглинистих грунтах оптимальна щільність 1,0- 1.2 г/см3 , а для супіщаних – 1,25-1,35г/см3. Якщо ходові системи машин ущільнюють грунт до більшого значення, ніж оптимальне, то родючість грунту зменшується, а опір і енергомісткість - збільшується.

Вологість грунту оцінюється відношенням маси води , що міститься в одиниці об’єму, до маси даної одиниці об’єму грунту.

11

W= ( 1.1)

де m_вод і m_тв – відповідно маса води і твердої фракції.

Твердість грунту визначається в процесі втискання в нього твердомірів плунжерного типу або ж ударників конусної форми. Твердість характеризує опір грунту різанню.

Під дією ходових органів машин грунт стискається і зсувається в різних напрямах; в результаті цього в ньому виникають поля нормальних і дотичних напружень, що поширюються в глибину і і в різні сторони від місця прикладання навантаження. Основні механічні властивості грунту , які впливають на тягово-зчіпні показники машин, - це опір грунту стиску і зсуву.

Рис.1.1. Схема навантаження грунту жорстким штампом вздовж нормалі по його поверхні.

Опір грунту стиску залежить від глибини h його осідання під жорстким штампом у випдку втискання останнього / рис.1.1./

З рис.1.1. видно, що штамп ширинию B і опорною площею F навантажують нормально до поверхні грунту силою Q шт ,під дією якої штамп деформує грунт на глибину h.

12

При цьому значення знаходять за рис. 7.17, який дає наочне уявлення про вплив ущільнення ґрунту на урожайність сільськогосподарських культур.

За негативним впливом ходових систем на родючість ґрунту і урожайність сільськогосподарських культур трактори умовно можна розмістити у такій послідовності: МТЗ-80<Т-150<Т-150К<К-701.