Звіт за роботу

Законспектувати теоретичні положення роботи, навести схеми та опис обладнання і приладів та методику виконання роботи.

Контрольні запитання

1. Поняття липкості ґрунту та одиниця вимірювання.

2. Вплив липкості на систему «машина-біосередовище».

3. Класифікація ґрунтів за зусиллям прилипання.

4. Формула для визначення липкості ґрунту під час відривання.

5. Формула для визначення липкості ґрунту під час зсуву.

6. Вплив тривалості контакту матеріалу з ґрунтом під навантаженням на зусилля відривання за умов зсуву.

Лабораторна робота 5 Визначення об'ємної маси ґрунту

Мета роботи: засвоїти теоретичні основи об'ємної маси ґрунту та його характеристику за умов впливу системи «машина-біосередовище». Вивчити методику визначення об'ємної маси ґрунту та проведення системного аналізу отриманих результатів досліджень.

Теоретичні відомості

Об'ємна маса ґрунту - це маса абсолютно сухого ґрунту, яка відноситься до об’єму, який займає ґрунт з непорушеною структурою. Об'ємна маса ґрунту є одним із найважливіших показників, який характеризує фізичні властивості ґрунту. Вимірюється вона в г/см³. Але може чисельно відповідати також кілограмам абсолютно сухого ґрунту в літрі або тонах у м³ разом з його порами. Об'ємна маса ґрунту залежить від типу ґрунту, гранулометричного складу, структури і будови ґрунту, наявності органічної речовини й характеру рослинності та виду механічного впливу (розпушення в результаті обробки ґрунту робочими органами машин або ущільнення ґрунту в результаті проходу коліс транспортних засобів).

Об'ємну масу ґрунту , (г/см³) розраховують за формулою:

(1)

де — маса абсолютно сухого ґрунту в циліндрі, г;

— об'єм зразка ґрунту, см³.

Об'єм зразка ґрунту в циліндрі визначають у см³ за формулою:

де — площа ріжучої частини циліндра, см²;

— висота циліндра, см.

Маса абсолютно сухого ґрунту в циліндрі вираховують за формулою:

де — маса сирого ґрунту в циліндрі, г;

— вологість ґрунту, %.

Об'ємна маса, менша ніж 1 г/см³, характерна для розпушених або багатих на органічні речовини ґрунтів. Для окультуреної ріллі вона становить 1,0 — 1,1 г/см³, для ущільненої — 1,2, для дуже ущільненої — 1,3- 1,4, для піщаних польових ґрунтів — 1,4 — 1,5, для ущільнених ілювіальних горизонтів — 1,6- 1,8, для більшості мінералів, що є скелетом ґрунту, — 2,4 — 2,8, для задізоутримувальних мінералів — 3,5 — 4 г/см³.

Об'ємна маса є характеристикою ґрунту, яка відображує його будову, водно-фізичні властивості, біологічну активність. Усі види обробітку ґрунту і дії ходових систем сільськогосподарської техніки істотно впливають на зміну об'ємної маси ґрунту. Система «машина «біосередовище» формує щільну структуру ґрунту на шляхом дії ходових органів машин, що призводить до збільшення об'ємної маси ґрунту і навпаки обробка ґрунту робочими органами розпушує ґрунт що зменшує об'ємну масу ґрунту.

Водний, повітряний, тепловий і поживний режими ґрунту цілком залежать від величини його об'ємної маси. Процес обробітку ґрунту переважно спрямований на регулювання його об'ємної маси.

Під час вивчення впливу на ґрунт ґрунтообробних органів сіль­ськогосподарських машин часто використовують такі його моделі, як тверде тіло і суцільне середовище (пружне і сипке). З усіх моделей будови реальних середовищ тільки модель деформованого суцільного середовища відбиває властивість зміни об'ємної маси в процесі деформування.

Для визначення об'ємної маси ґрунту використовують різні методи, але найбільшого поширення набув метод ріжучих циліндрів. Суть його полягає в тому, що зразки з непорушеною будовою необхідно брати безпосередньо в польових умовах циліндрами-бурами різних конструкцій, але найкраще бурами ударного типу - буром М. А. Качинського. Основною частиною даного приладу є циліндри-бури об’ємом 100 або 500 см³ для відбирання зразків грунту без порушення його структури. До комплекту приладу входять напрямник для вертикального занурення циліндра в ґрунт, ударник, молоток для забивання циліндра, якщо горизонт ґрунту дуже ущільнений, ніж для підрізання, лопата, совок та алюмінієві стаканчики (бюкси) двох об’ємів.

Оптимальними розмірами циліндрів об’ємом 100 см³ прийнято розмір, коли діаметр ріжучої частини циліндра складає 56 мм, діаметр всього циліндра 57 мм а висота 40 мм; для циліндра об’ємом 500 см³ ці параметри відповідно становлять 87, 88 і 80 мм.

Для відбирання зразків ґрунту по різних горизонтах або пошарово копають ґрунтовий розріз. Відбір рекомендовано проводити з кожного 10 см шару ґрунту до глибини 1 м, а далі – з кожного 20 см шару ґрунту.