автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Моделирование взаимодействия тракторного колеса с почвой

Казем Джафари Наими

□030В440Т

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРАКТОРНОГО КОЛЕСА С ПОЧВОЙ

Специальность 05 20 01 — Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2007

0 2 АВГ 2007

003064407

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионально! о образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К А Тимирязева»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Захарченко Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дидманидзе Отари Назирович

доктор технических наук, профессор Славкин Владимир Иванович

Ведущая организация: ФГУ «Центральная машиноиспытательная

станция» г Солнечногорск

Зашита диссертации состоится "Г7" сентября 2007 года в "13" часов на заседании диссертационного совета Д 220 044 01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В П Горячкина» по адресу 127550, Москва, ул 1 имирязевская, 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан и размещен на сайте www msau ru "23" июля 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

А Г Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Использование на полях сельскохозяйственной техники ведет к переуплотнению почвы, снижает ее плодородие и, как следствие, резко понижает урожайность сельскохозяйственных культур

Необходимость повышения уровня состояния сельскохозяйственного производства выдвигает, в число наиболее актуальных, проблему улучшения Эксплуатационных показателей ходовых систем мобильной сельскохозяйственной техники - тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин, имеющих собственные движители Решение этой проблемы включает в себя решение составляющих ее проблем снижение уплотняющего воздействия на почву колесных тракторов до допустимого уровня, уменьшение сопротивления движению машин по почве, повышение тягово-сцепных свойств тракторов и др

Цель исследования. Разработка и реализация мероприятий по снижению уплотняющего воздействия на почву тракторных движителей, основанных на результатах исследований процессов деформирования во времени почв и эластичных колес, а также установление зависимости между тяговым усилием, напряжениями и деформациями при воздействии тракторов на почву, оценку мер по снижению уплотнения почвы движителями машин и их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур

Объект исследования - система, обеспечивающая исследование технологических производственных процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур (почва, ходовые системы тракторов и сельскохозяйственных машин)

Предмет исследования - процессы деформации почвы во времени и уплотнение почвы под воздействием колесных движителей

Методика исследований Теоретические исследования выполняли на основе использования законов и методов классической механики и математики Экспериментальные исследования проводили в соответствии с действующими стандартами в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик с использованием теории планирования многофакторного эксперимента Обработку результатов экспериментов выполняли с использованием стандартных и разработанных нами компьютерных программ Научная новизна.

Математическая модель процесса уплотнения почвы колесными тракторными движителями, с учетом реологических свойств почвы

Выявление реологических свойств исследованных суглинистой и супесчаной почв Корреляционные зависимости характеристик реологических свойств этих почв от плотности, влажности почвы и скорости ее деформирования

Методика расчета показателей уплотняющего воздействия на почву движителей мобильной с -х техники с учетом реологических свойств почвы

Зависимости приращения плотности почвы от влажности, скорости движения трактора и давления воздуха в его шинах, а также зависимости между тяговым усилием, напряжениями и деформациями в почве при воздействии на нее тракторов

Практическая значимость и реализация результатов исследований:

- обоснованы эксплуатационные факторы использования системы машин, обеспечивающих щадящий экологический режим воздействия на почву,

- установлено влияние уплотнения почвы ходовыми системами тракторов класса 1,4 на урожайность зерновых культур (на примере ячменя),

- установлены зависимости между тяговым усилием тракторов, напряжениями и деформациями в почве,

- выявлены закономерности уплотняющего воздействия колесных тракторов и машинно-тракторных агрегатов на вязкоупругие характеристики почвы

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и были одобрены на научно-практических конференциях РГАУ -МСХА им К А Тимирязева (2004 - 2007г) и на заседании кафедры Механизации растениеводства РГАУ - МСХА с участием профессорско-преподавательского состава кафедры "Автомобильный транспорт" МГАУ им В П Горячкина в 2007 г

Публикации По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы, приложений Работа изложена на 157 страницах машинописного текста и содержит 36 рисунков, 23 таблицы, 7 приложений Список литературы содержит 135 наименований, в том числе 15 на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность работы

В первой главе проведен анализ работ, в которых исследовано воздействие движителей машин на физические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур Современные технологии возделывания полевых культур предусматривают многократные проходы по полю тракторов, почвообрабатывающих и посевных агрегатов, комплексов техники для уборки и вывоза продукции В период предпосевных обработок и сева отдельные участки поля подвергаются 3-9 кратному воздействию движителей тракторов

Исследованиями, проведенными различными организациями, в том числе, РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева, МГАУ, НАТИ, ВИМ (г Москва),

Почвенным институтом им В В Докучаева (г Москва), агрофизическим институтом (г Санкт-Петербург) и др, установлено, что использование на полях тяжелой техники ведет к переуплотнению почвы, при этом снижается ее плодородие и, как следствие, резко падает урожайность сельскохозяйственных культур Установлено, что переуплотнение почвы ходовыми системами тракторов, комбайнов и другой мобильной техники приводит к недобору 20-50% урожая

1 Исследованиям закономерностей деформирования почв под воздействием движителей тракторов и сельскохозяйственных машин посвящены работы В П Горячкина, М Г Беккера, В Ф Бабкова, Н С Бондарева, А Н Захарченко, Д И Золотаревской, В В Кацыгина, А М Кононова, А С Кушнарева, ГМ Кутькова, МИ Ляско, НС Матюка, А И ПупониНа, АФ Полетаева, В А Русанова, П М Сапожникова, В А Скотникова, В Т Ходыкина и др При этом большое внимание было уделено вопросу снижения уплотняющего воздействия на почву ходовых систем тракторов и сельскохозяйственных машин и установлению допустимых величин давлений на почву создаваемых движителями

Существующая методика определения показателей эффективности снижения воздействия на почву движителей техники, перемещающейся в технологическом цикле по полям, обеспечивает возможность прогнозировать экономический эффект, получаемый от модернизации движителей, создания и применения новых их типов Разработка новых, более совершенных и экологичных конструкций машин поможет решить вопросы снижения уплотняющего воздействия на почву и сохранения структуры и плодородия пахотного слоя В ряде работ в качестве основных оценочных показателей уплотняющего воздействия движителей на почвы принимаются величины возникающих при работе машин нормальных напряжений в почве В других работах в число показателей уплотняющего воздействия машин на почву включены такие показатели, как приращение плотности почвы, ее твердости, структурности, влагопроницаемости, пористости и др В проведенных исследованиях рассмотрен комплекс вопросов, связанных с переуплотнением почвы ходовыми системами с - х техники

На основе анализа состояния вопроса в соответствии с поставленной целью работы сформулированы следующие задачи исследований

1 Обосновать эксплуатационные факторы использования системы машин, обеспечивающих щадящий экологический режим воздействия на почву,

2 Установить влияние уплотнения почвы ходовыми системами тракторов кл 1,4 на урожайность зерновых культур (на примере ячменя),

3 Выявить зависимости между тяговым усилием, напряжениями и деформациями при воздействии тракторов на почву,

4 Определить закономерности уплотняющего воздействия колесных тракторов и машинно-тракторных агрегатов на вязкоупругие почвы

Во второй главе дано теоретическое обоснование процесса деформирования и уплотнения почвы колесными движителями мобильных машин

На основе теоретического анализа экспериментально выявленных закономерностей деформирования уплотняющихся почв ДИ Золотаревской было предложено моделировать реологические свойства таких почв дифференциальным уравнением с!а с/г

В этом уравнении <х - сжимающие напряжения, МПа, е - относительные деформации сжатия, I - время, с, р, с-1 и д, МПа - характеристики реологических (вязкоупругих) свойств почвы Границы применимости уравнения (1) для конкретных почв должны быть выявлены по экспериментальным данным

При деформировании почвы по гармоническому закону было принято Р = (2)

где g - безразмерный параметр

В исследованиях, проведенных ранее в МСХА, выявлено, что тракторные колеса с пневматическими шинами, соответствующими ГОСТ 7463 - 89 и с перспективными шинами при качении по почве деформируются как практически линейно упругие при всех допустимых значениях вертикальных нагрузок

Закономерность деформирования этих колес с большой степенью точности моделируется уравнением

о-к=Еккк, (3)

где Е - коэффициент упругости эластичного колеса, МПа, к, - деформация

К К

сжатия эластичного колеса, м

На рис 1 представлена схема взаимодействия упругого ведущего эластичного колеса с вязкоупругой почвой Поступательная скорость колеса (у0) и его угловая скорость (со) приняты постоянными, поверхность почвы -горизонтальной Радиус колеса Л = И/2, где И - наружный диаметр шины Коэффициент буксования колеса 5 = 1 —У0/й/? Схема соответствует продольному вертикальному сечению колеса, проходящему через середину ширины профиля шины (Вш) (центральному продольному сечению)

На колесо действуют приложенные к его оси - вертикальная и горизонтальная Р силы, момент М и реакции почвы Реакции почвы,

распределенные по контактной поверхности, заменены равнодействующими -вертикальной N и горизонтальной Т Величины N и Т зависят от вязкоупругих свойств почвы и сил трения скольжения между колесом и почвой У ведущего колеса направления М и СО совпадают, 5 > 0, реакция Т направлена в сторону движения оси, для этого случая принято Т > 0, ведущий момент М > О У ведомого колеса направления М и Ю противоположны, 5 < 0, Т < О, тормозной момент М < О

Рис 1 Схема взаимодействия ведущего эластичного колеса с уплотняющейся

почвой

Поверхность контакта колеса и почвы на схеме представлена линией контакта - дугой, проходящей через точки А и В входа колеса в контакт с почвой и выхода его из этого контакта и через расположенную в середине кривой А В точку К В точке К радиальная деформация шины является максимальной Линия контакта аппроксимирована дугой окружности условного жесткого колеса радиуса Япр, проходящей через точки А, К и В, Я„р -

приведенный радиус эластичного колеса Соответственно этой аппроксимации длина линии контакта условного жесткого колеса и почвы определяется величинами Япр, углов ^ > 0 и \|/а<0, > ¡Ц/а[ Угловая скорость

условного жесткого колеса радиуса Я равна (Ок Жесткое колесо радиуса Л

оказывает на почву такое же результирующее деформирующее воздействие, как эластичное колесо радиуса R

На линии контакта горизонтальные и и вертикальные v смещения почвы и шины, а, следовательно, деформации и контактные напряжения являются функциями одной переменной t или соответствующего ей текущего угла контакта у/ = if/b—cokt, (ц/е[^а^б]) При одном обороте вокруг своей оси колесо находится в контакте с почвой в течение времени /] = (t¡/h + \ц/а |)/а>к

После выхода колеса из контакта с почвой (при t>tl) глубина колеи практически не изменяется Остаточная осадка частиц почвы, расположенных до прохода колеса на ее поверхности (остаточная глубина колеи) при t > t\ равна

/2o=^(cosVa-c°S¥i) (4)

Напряжения сжатия почвы в точках линии контакта находим по формуле др

= н (gr+1) [cos Iff + g ■ sin у/ - (cos yrt+g- sin y/t ] (5)

Связь между углами \j/¿ и V|/fl описывает уравнение

e_8V4(cosv|/¿ +gsin\|/6)-e_gv"(cosv|/a +gsinvya) = 0 (6)

При деформировании вязкоупругой среды, в том числе и почвы, наблюдается сдвиг фаз деформаций и напряжений точки их максимумов не совпадают В случае деформирования почвы перекатывающимся колесом максимум ее относительной деформации, соответствующей точкам линии контакта, достигается при 1|/ = О

Величина равнодействующей вертикальной реакции N основания равна

V6

N = 0,9ВшкфЯпр J(1 ± /^НЧ/УУ. (7)

где напряжения сг(у/) определяются формулой (5), / - коэффициент трения скольжения между шиной и почвой, кф - коэффициент, учитывающий отличие

контактных напряжений в различных продольных сечениях колеса от напряжений в центральном продольном сечении (приближенно можно принять кф 6 [0,62,0,86]) Из двух знаков «+» и «-» в (7) верхний соответствует качению

ведущего колеса, а нижний - ведомого колеса с тормозным моментом Мт Ф 0

Из условий установившегося движения колеса следует N — G На основании результатов статистической обработки экспериментальных данных при теоретическом исследовании процесса уплотнения почвы нами были приняты следующие значения плотности почвы (р) до проходов колес на различной глубине (у) деформируемого слоя почвы, мощность которого

равнаЯ р(у)= const, (><е[0;Я]), (8)

р(у) = Poi + (У е [О, Я]); (9)

, ч JPoi+V при уе[О,Я,],

рСд7) = i ,„ ттл (ю)

[Рог+ кгУ при уе(НиН] В формуле (9) р01 - отрезок, отсекаемый прямой р(_у) = p0i + kxy на оси р, - угловой коэффициент этой прямой В формуле (10) р01 и р02 - отрезки, отсекаемые на оси р прямыми р( v) = р0) +к(у и р(_у) = р02 + к2у, к} и к2 -угловые коэффициенты этих прямых, Н1 - глубина распространения первого линейного участка, р02 = р0, + — к2)Н\

При качении колеса в почве в плоскости, перпендикулярной его оси и проходящей через середину оси, распространяется плоская волна деформации Эта волна состоит из волны сжатия, вызываемой вертикальными смещениями почвы и волны сдвига, вызываемой ее горизонтальными смещениями

Смещения почвы под действием напряжений ст будем находить относительно неподвижной оси Р0у Точка Р0 находится на поверхности почвы, ось у направлена вертикально вниз В глубине слоя почвы (при у > 0) напряжения а, горизонтальные и и вертикальные v смещения почвы при качении колеса являются функциями у и t а = ст(у,?), u = u(y,t), v = v(y,t)

Величину полного смещения произвольной частицы почвы в момент времени t (t е ¡О,/,]) обозначим через l{y,t) Эта величина равна

l{y,t) = ^jv2(y,t)+u2{y,t)

При увеличении нагрузки смещения v = v(y, t) и и = и(у, t) возрастают При разгрузке в почве возникают обратимые деформации, при этом величины v — v(y,t) и и — u(y,t) уменьшаются После снятия нагрузки (при ? —> со) смещения почвы стабилизируются Обозначим v(y,oo), и(у,°о), l[yt со) соответственно через vc(y), ис(у), 1с{у) Полное стабилизированное смещение равно

1{у)=^:{у)+и:{у) (id

Примем, что приращение Др плотности р почвы на глубине y + vc(y) пропорционально 1с{у)

Ap\y + vc{y)] = KJc{y), (12)

где К - коэффициент пропорциональности (коэффициент уплотнения почвы) Таким образом, для исследования уплотняющего воздействия колесных

движителей на почву надо рассмотреть задачу о распространении при качении колес вязкоупругих затухающих волн деформации почвы, а также найти коэффициент К

На основе использования определяющего уравнения (1) ранее было получено дифференциальное уравнение с частными производными четвертого порядка с двумя независимыми переменными и с переменными коэффициентами, которое моделирует распространение волны сжатия в вязкоупругой почве переменной плотности, линейно зависящей от глубины Также было найдено волновое уравнение, моделирующее распространение волны сжатия в почве, у которой зависимость плотности от глубины описывается формулой (10) В результате решения задач о распространении волны сжатия в вязкоупругой почве Для которой р{у) характеризуется зависимостью (10), получены формулы для определения V = у(у, На глубине у — Нр в момент времени ? = Ц вертикальные смещения почвы равны нулю

В формуле (13) через Нр обозначена фактическая глубина распространения

деформации сжатия почвы На основании этого условия было получено уравнение для определения Нт р - теоретически возможной глубины

распространения деформации почвы при Н —> со Далее были найдены формулы, позволяющие рассчитать Ус(_у), ис(у), 1с{у)

Для определения показателей напряженно-деформированного состояния почвы, вначале находим Ц1а, Япр, Нтр, из решения системы четырех

нелинейных уравнений с четырьмя неизвестными В эту систему входят уравнение (6), уравнения, полученные из условия (13), условия N = С (величина N определяется из зависимости (7)) и

= (14)

где ^тфСч'к ) и етг(м/к) " радиальная деформация эластичного колеса в точке

К, определяемая соответственно из физических и из геометрических соотношений (рис 1)

Если при решении системы будет получено Нтр < Н, то Нр = Нтр, если же при решении системы будет получено, что Нтр>Н, то это означает, что область распространения деформации почвы ограничена снизу величиной Н При этом Нр = Н Границей у = Н возбуждается отраженная волна В этом

случае \|/ь, \|/а, 7?пр найдем как решение определенной системы трех

уравнений с тремя неизвестными - уравнения (6) и уравнений, полученных из условий (7) и (14) Получена формула для определения коэффициента уплотнения почвы

_(2р01+Уг0)#/о

Зная Куп, vc(_у) и /с(у), по формуле (12) найдем Др[_у + vc(y)]

' В третьей главе приведены программы и методики экспериментальных исследований Изложены методики расчета показателей уплотнения почвы эластичным и жестким колесами Дано описание изготовленных нами приборов и установки для проведения лабораторных и лабораторно-полевых исследований Для измерения напряжений в почве силы тяги трактора использована мобильная измерительная система (рис 2)

Установка изготовлена на базе специальных тензозвеньев, внешних модулей Е-140 фирмы «L-CARD» и ноутбука марки Rover book Материалы лабораторных и полевых опытов обрабатывались статистически с использованием компьютерных программ Microsoft Excel, SPSS 10, STATGRAPHICS plus для Windows и PowerGraph 3 2 professional

3 4

Рис 2 Схема мобильной измерительной системы 1-рабочий датчик, 2-температурно-компенсационный датчик, 3-усилитель сигнала (модуль Е-140), 4-интерфейс(и8В), 5-ноутбук, 6-аккумулятор 12В

Разработана методика синхронного измерения напряжения в почве и силы тяги на крюке трактора Кроме того, для проведение экспериментов с трактором МТЗ-82 изготовлен передний и задний токосъемники, электронная панель, тяговое звено и датчик давления

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований уплотнения почвы ходовыми системами мобильной техники и намечены пути предотвращения переуплотнения почв Экспериментальные данные, полученные в почвенном канале, показали, что нормальные напряжения в почве в слое 0-30

см при воздействии заднего колеса трактора с шиной 18,41134 изменяются в интервале 0,0442— 0,0538 МПа, а при воздействии переднего колеса с шиной 11,2-20 - в интервале 0,0931- 0,1166 МПа С уменьшением скорости трактора (V) и увеличением вертикальных нагрузок (в) на его оси нормальные напряжения в почве (о) возрастают, а с уменьшением давления воздуха в шине (Р) напряжения снижаются

Точки, соответствующие матрице дополнительных экспериментов называются звездными Всего потребовалось провести семь дополнительных опытов в звездных точках, включая центральную (с учетом двукратной повторности - 14 опытов) Получено уравнение регрессии второго порядка, описывающее зависимость функция отклика с от натуральных значений факторов (16) с =0,7285- 0,0092У +1,1315Р -0,0535С -0,00064У2+0,05117УР --4,8814Р2+0,0031502 (16)

Расчетное значение критерия Фишера [Ргасч]о95 = 26,05, табличное значение

ЭТОГО КрИТерИЯ [Гибл ]0 95 - 2,8

[Р 1сч ] > [Ттабл ]о 95 , следовательно полученное уравнение обеспечивает

статистически достоверный результат с вероятностью 95%

Экспериментальные данные показали, что напряжение в почве при воздействии на нее колес трактора при минимальном уровне варьирования V, Р, О изменяются- для заднего колеса до 0,0538 МПа и для переднего колеса 0,1166 МПа На рис 4 приведены зависимости о от V, Р, в для заднего колеса трактора МТЗ-82 с шиной 18,41134 при влажности почвы W=12%

1.0 ал Г ил ■я а« ей

Рис 4 Нормальные напряжения в почве (о) в зависимости от скорости .движения (V), и от давления воздуха в шине (Р) Анализируя данные по изменению времени контакта колеса с почвой в зависимости от скорости движения, вертикальной нагрузки на оси, давления воздуха в шине, пришли к выводу, что наряду с другими значимым фактором изменения плотности почвы при постоянной (Р) и (в) является продолжительность контакта с колесам

При скорости движения трактора менее 3 км/ч, резко увеличивается продолжительность контакта колеса с почвой (рис 5), а это приводит к росту уплотнения почвы

V

Рис 5 Временя контакта колеса с почвой в зависимости от скорости ' движения трактора

Проведенные нами сравнительные исследования уплотняющего воздействия гусеничного трактора НАТИ-04 и колесного трактора Т-150К на почву, показали, что трактор НАТИ-04 полностью удовлетворяет требованиям ГОСТа для него опытное значение дг меньше нормативного в 1,25 раза Для трактора Т-150К получено значение дк превышает нормативное в 1,71 раза

Возрастание скорости вызывает более интенсивное снижение напряжений для трактора Т-150К При увеличении скорости от 2 до 12 км/ч максимальные значения напряжений <70 2 при проходах трактора НАТИ-04 снижаются

от 67 до 59 кПа, те на 11,9%, а трактора Т-150К - от 189 до 130 кПа, те в 1,45 раза

Полученные результаты показывают, что оценку уплотняющего воздействия на почву мобильной сельскохозяйственной техники нужно выполнять с учетом скорости машин Путем статистической обработки экспериментальных данных по уплотнению почвы нами определены параметры зависимости (10) Плотность почвы перед проходами трактора характеризуется зависимостью (10)

Рис 6 Плотность (р) верхнего деформируемого слоя в зависимости от глубины (у)

с параметрами р01 и р02 ~ 1,1792 и 1,5783 г/см3, к\ и к2 — 1,65 и 0,3196 г/см3 -м, Нх= 0,3 м, Н = 0,9 м Коэффициенты корреляции (рис 6) для обеих линейных зависимостей > 0,95

Отклонения рассчитанных по (10) значений плотности почвы на различной глубине от соответствующих экспериментальных не превышает 2 %

В качестве деформирующего почву штампа нами использовано металлическое колесо, а в качестве необходимых для исследования свойств почвы кривых - эпюры нормальных напряжений на поверхности контакта колеса с почвой В каждом опыте на осциллограммах записано по 8 — 10 эпюр нормальных (радиальных) контактных напряжений ор на переднем и по 6 - 7

эпюр на заднем колесе трактора На рис 7 представлены наложенные друг на друга некоторые из экспериментальных эпюр СТр(ф), где ф - текущее значение

угла контакта колеса и почвы

Рис 7 Экспериментальные эпюры нормальных контактных напряжений на переднем колесе трактора с шиной 11,2 - 20

Эпюры, соответствующие одному проходу колеса по почве, представляют собой результаты параллельных опытов, в которых определяли характеристики вязкоупругих свойств почвы и показатели взаимодействия с ней колеса

Определены величины вертикальных составляющих о(ф) нормальных напряжений а(ф)= ор(ф)со8ф В табл 1 приведены данные опытов, которые

характеризуют взаимодействие колес трактора с почвой и уплотнение почвы Эпюры напряжений ст(ф) использованы для определения характеристик g и q вязкоупругих свойств почвы Нами разработаны методики расчетного определения величин g тя. ц -я позволяющая реализовать ее, компьютерная программа По разработанной компьютерной программе выполнены расчеты с использованием данных проведенных опытов В результате определены величины g тл q В расчетах получены численные решения нелинейных

уравнений (6) и (10) Погрешности определения /?пр и g соответственно

е!<1СГ5 и е2 < 1Построены эмпирические и теоретические линии регрессии напряжений ст(\|/)(рис 8)

" МПа

ю

10 20 30 I) град

Проверка по критерию Фишера при 5%-ом уровне значимости показала, что описание 0(1)/) формулой (5) является с соответствующей доверительной вероятностью адекватным Это подтверждает адекватность моделирования свойств исследованной почвы уравнением (1)

•10 0 10 20 30 д град_-10 0 10 20 30 9 град

Рис 8 Эмпирические и теоретические линии регрессии напряжений сжатия почвы (--эмпирические,----теоретические )

а и б - переднее колесо с шиной 11,2-20 при = 0,18 МПа, плотность почвы перед проходами колеса в слое 0-0,1 м равна 1,26 г/см3, м> = 11 % , для а (С,)д =7,071 кН, У0 =0,70 м/с, СО = 1,402 с"1, 1-й проход по почве,

СО = 1,402 с"1, 1-й проход по почве, для б (С])д =6,941 кН, У0 =0,77 м/с, СО =1,369 с'1, 6-й проход по колее

В табл 1 приведены некоторые из значений g и <7, полученных при обработке эпюр Ор(ф). Расчеты показали, что £ ид не зависят от

геометрических размеров шины и других параметров колес и вертикальных нагрузок на их оси Следовательно найденные по описанной методике величины g и д являются характеристиками вязкоупругих свойств почвы

Выявлено, что характеристики g и # вязкоупругих свойств исследованной почвы зависят от плотности и влажности почвы и скорости ее деформирования, определяемой угловой скоростью Ю3

При обработке опытных данных по программе БвШИ 1 1 найдены корреляционные зависимости g = g(р, Ш|, м>) и д = ^(р, С01, уу)

Показатели взаимодействия с почвой колес трактора МТЗ-82 и характеристики свойств почвы

Табл 1

* к V со 13 г[ Показатели взаимодействия Характеристики свойств почвы

о 0> Ц о ы % ч о Он и С Й ё £ од1 кН МПа Р -* кр > кН м/с СО, с' Фь> град Фа. град ^пр. м МПа Ек, МПа/м см Р(0,05), г/см3 ** м> , % ё МПа

1 I 1 7,1 0,18 3,6 0,70 1,40 29,9 -11,9 0,522 0,131 66,94 5,5 1,48 10,6 4,60 4,70

1 I 6 6,9 0,18 4,6 0,77 1,37 18,1 -14,3 0,553 0,150 67,48 0,9 1,63 11,1 1,60 6,39

1 VI 1 7,1 0,18 3,1 1,39 2,78 22,8 -11,4 0,528 0,103 66,68 2,9 1,45 10,6 4,23 5,13

1 VI 6 7,2 0,18 2,3 1,50 2,70 14,5 -11,4 0,580 0,127 66,27 0,6 1,39 10,8 2,25 10,50

2 I 1 11,4 0,17 3,6 0,70 1,07 28,2 -11,2 0,851 0,174 48,02 7,8 1,51 10,6 5,13 4,54

2 I 6 11,5 0,17 4,6 0,77 1,04 17,3 -13,1 0,936 0,215 47,80 1,5 1,64 11,1 2,24 6,61

2 II 1 11.4 0,17 4,1 1,25 1,84 24,2 -11,1 0,859 0,155 47,9 5,4 1,51 10,9 4,8 4,78

2 II 5 11,4 0,17 3,6 1,33 1,75 17,3 -13,1 0,923 0,200 48,02 1,5 1,60 10,8 2,20 6,67

- 2 VI 1 11,3 0,17 зд 1,39 2,22 17,7 -11,3 0,887 0,140 48,13 2,2 1,44 10,9 3,44 5,97

2 VI 6 11,2 0,17 2,3 1,50 2,13 15,4 -11,2 0,948 0,176 48,30 1,3 1,46 12,3 3,02 8,82

Примечания * 1 - переднее колесо, 2 - заднее колесо ** Влажность почвы в слое 0-0,1 м

/ = 1 - для переднего колеса, 1=2- для заднего колеса р(0,05) - плотность почвы в слое 0 - 0,1 м

Для расчетного определения характеристик g и ц исследованной почвы рекомендуем применять, (при плотности абсолютно сухой почвы рс = р/(1 + 0,01м>) = 1,07 - 1,50 г/см3, = 10,6 - 14,5%, со, = 0,87 - 2,59 с') следующие уравнения регрессии

^ =-99,72 +73,93р +9,67^-6,05(0! -6,89ри>+4,23р<в,, (17) ^ = 1,04 - 6,97р + 1,12-и' + 5,41(0] + 0,07рм> - 0,76ра>] -(ДОм», (18)

| Корреляционные отношениями для (17) и (18) равны 0,7675 и 0,8334 В рассмотренном интервале изменения р, и> и Ю основное влияние на величины <7 и g оказывает плотность почвы Уравнения регрессии (17) и (18) отражают физическую природу деформаций почвы С увеличением плотности почвы и скорости ее деформирования характеристика g вязкоупругих свойств почвы уменьшается, а характеристика д возрастает При этом £ 0, а 9 —> Е, где Е - модуль упругости почвы Свойства почвы приближаются к упругим

При повышении влажности почвы характеристика g возрастает, а характеристика <7 убывает, причем д —> 0 С ростом м> физическое состояние почвы приближается к текучему

Опыты показали, что степень уплотнения почвы зависит от вертикальных динамических нагрузок на оси колес, давления воздуха в шинах, скорости трактора Увеличение средней за серию опытов скорости трактора с 2,7 до 5,4 км/ч привело к уменьшению приращения плотности почвы (Ар) во всех исследованных слоях пахотного горизонта Снижение р№ и также

способствует уменьшению Ар

В результате проведенных экспериментов получены данные о возрастании плотности почвы при увеличении числа последовательных проходов (п) колес трактора по одному и тому же следу С ростом п плотность р —> рп, где рп -предельно возможная плотность почвы не разрушенной структуры Рост вертикальной динамической нагрузки на оси колес значительно ускоряет процесс уплотнения почвы, что приближает ее свойства к упругим

Выявлено влияние проходов колес на величины остаточной (Й0) после их прохода осадки почвы, обратимой (Л0бр) деформации, коэффициента ка - доли

обратимой деформации почвы в ее полной деформации

Расчеты, выполненные по экспериментальным данным, показали, что при увеличении п величины Лобр возрастают и интенсивно повышается к0, причем

к0—> 1. Увеличение к0 свидетельствует об изменении свойств почвы при к0 —> 1 имеем £ —> 0, д —» Е, свойства почвы приближаются к упругим Результаты исследования могут быть использованы при разработке методов

расчета и оптимизации параметров ходовых систем мобильной сельскохозяйственной техники с учетом агротехнических требований к плотности почвы

С использованием исходных данных опытов, по разработанным компьютерным программам нами выполнены вычислительные эксперименты, в которых определено уплотняющее воздействие на почву заднего колеса трактора с шиной 18,4Л38 Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными, полученными для колеса с шиной 13,6 - 38 (рис 9)

1-до проход

2-ШИНЭ-18 4Р!38

3-шина-13 6-38

4-шина-18 4Я38

5-шина-13 6-38

СЛОЙ почвы (М)

Рис 9 Зависимость плотности почвы от глубины 1-до проходов колес трактораМТЗ - 82 (М> = 10,6%), 3 и 5 - после первого и шестого проходов задних колес с шинами 13,6-38, 2 и 4 - после первого и шестого проходов задних колес с шинами 18ДК38

В результате проведения экспериментов взаимодействия жесткого колеса с грунтом при последовательных проходах по одному следу были получены экспериментальные эпюры контактных напряжений СТ {ф), а также эпюры

силы тяги на крюке При обработке осциллограмм для каждого опыта с помощью программы «Ро\уег<ЗгарЬ» найдены время опыта ?оп, поступательная скорость движения (у0) трактора, среднее значение силы Ркр

В каждом опыте найдены угловая (со) и окружная ув = соЛ скорости, буксование (8), средние значения времени (?ь) налегания на почву и сбегания (/а) колеса, углов фь = С0(ь, фа = С0/а, средние значения напряжений <Т {(р)

Выявлено влияние числа проходов колес по одному следу на величины остаточной й0 после их прохода осадки почвы, обратимой /гобр деформации,

коэффициента ка - доли обратимой деформации почвы в ее полной деформации Из рис 10 видно, что при увеличении п величина /гобр возрастает, к0 бывает

и интенсивно повышается к0, причем к0 —> 1

i

-передача 1 - передача 2

Рис 10 Зависимости ha(а), /гобр (б), от (п) числа проходов -Жесткого колеса

Результаты, статистической обработки полученных данных по уплотнению почвы движителями трактора кл 1,4 при возделывании ярового ячменя показывают, что плотность почвы на контроля и после прохода движителя существенно отличается по следу на 5—7% во время посева а при уборке на 4% Давление ходовой системы трактора влияет на уплотнение почвы, на густоту всходов и урожайность ярового ячменя При увеличении плотности почвы 0,18 г/см3 снижается густота всходов 10% и урожайность ячменя на 14% Экономическая эффективность мероприятий по снижению уплотнения почвы складывается из нескольких составляющих использование тракторов с допустимым воздействием на почву, применение специальных технологических приемов разуплотнения почвы Применение на опытном поле РГАУ-МСХА им К А Тимирязева на возделывании ячменя машинно-тракторных агрегатов с трактором МТЗ-82 с пониженным давлениям на почву позволило получить прибавку урожая 3,7 ц/га (14%), что составило экономический эффект 4440 руб/га

Общие выводы

1 Разработана математическая модель процесса деформации почвы, с учетом ее вязкоупругих свойств колесом с пневматической шиной, позволяющая для заданных условий движения колеса по почве, производить расчеты характеристик деформационно-напряженного состояния и плотности почвы после прохода колеса

2 Для оценки уплотняющего воздействия на почву движителей мобильных колесных машин предложено использовать следующие основные показатели приращение плотности почвы на различной глубине после прохода машины, остаточная глубина колеи, глубина распространения деформации сжатия почвы, которые, в отличие от принятых в настоящее время (максимальное давление колесного движителя на почву и нормальное напряжение в почве на глубине

0,5 м), позволяют непосредственно и более полно характеризовать свойства почвы, влияющие на ее плодородие

3 Показатели уплотняющего воздействия колесных машин на почву предложено определять расчетным путем по предложенной методике, которую позволяет реализовать разработанная нами компьютерная программа Предложенная методика расчета и реализующая ее компьютерные программы могут быть использованы для прогнозирования уплотняющего воздействия на почву колесных сельскохозяйственных тракторов и для оценки эффективности различных мер, предлагаемых для его снижения

4 Получено уравнение регрессии (16), позволяющее найти функцию отклика 0 в зависимости от натуральных значений факторов (V, О, Р) Исследование показало, что при уменьшении скорости, увеличении вертикальной нагрузки на оси колес, давления воздуха в их шинах и напряжения в почве возрастают

5 Получены экспериментальные данные, подтверждающие адекватность и достоинства моделирования закономерности сжатия исследовавшейся дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при качении колес дифференциальным уравнением (1) Найдены характеристики вязкоупругих свойств почвы Нами получены и рекомендованы для расчетного определения характеристик g ид исследованной почвы уравнения регрессии (17) и (18)

6 С ростом числа проходов колеса по одному следу(и) плотность почвы р —> рп, где рп - предельно возможная плотность почвы (неразрушенной структуры) Рост вертикальной динамической нагрузки на ось колеса значительно ускоряет процесс уплотнения почвы и приближения ее свойств к упругим

7 В результате проходов трактора по почве происходит ее переуплотнение, вследствие чего снижаются густота всходов и урожайность ярового ячменя При увеличении плотности почвы в следе после прохода движителя на 5-7% во время посева и при уборке на 4% густота всходов снижается на 10%, а урожайность Ячменя - на 14%

8 Применение на опытном поле РГАУ-МСХА им К А Тимирязева на возделывании ячменя машинно-тракторных агрегатов с трактором МТЗ-82, за счет использования шин с пониженным давлением воздуха позволило получить увеличение урожайности ячменя на 3,7 ц/га (на 14%) Экономический эффект при этом составляет 4440 руб/га

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Захарченко А Н, Джафари Наими К Уплотнение почвы движителями трактора при возделывании ярового ячменя// Доклады ТСХА М Изд-во МСХА, 2005 Вып 278 С 310-311

2 Захарченко А Н, Джафари Наими К Методика проведения лабораторных испытаний сельскохозяйственных тракторов класса 1,4

в почвенном канале // Доклады ТСХА М Изд-во МСХА, 2005 Вып 278 С 307-309

3 Бейненсон В Д, Золотаревская Д И , Захарченко А Н, Джафари Наими К и др Сравнительные экспериментальные испытания уплотняющего воздействия на почву гусеничного трактора НАТИ-04 в почвенном канале // Доклады ТСХА М Изд-во МСХА, 2005 Вып 278 С 295-298

4 Джафари Наими К Влияние уплотнения почвы движителями трактора | при возделывании ярового ячменя // Сборник статей Международной

научной конференции молодых ученых и специалистов «Приоритетный национальный проект «Развитие АПК» - новые возможности для молодых ученых» М , 2006 С 339-342

5 Бейненсон В Д, Курденков А Г., Золотаревская Д И, Захарченко А Н, Джафари Наими Казем, и др Оценка уплотняющего воздействия на почву и сопротивления движению трактора с резиноармированной гусеницей // Тракторы и сельскохозяйственные машины № 6. 2006 С 16-18

6 Захарченко А Н, Лядин В П, Джафари Наими К Экспериментальные исследования воздействия колеса трактора на деформации почвы // Доклады ТСХА М Изд-во МСХА, 2007 Вып 279 С 432-435

7 Золотаревская Д И, Джафари Наими К , Лядин В П Изменение реологических свойств и уплотнение почвы при воздействии колесных движителей // Тракторы и сельскохозяйственные машины № 5 2007 С 33-37

Благодарность. Считаю необходимым выразить глубокую благодарность научному консультанту - доктору технических наук, профессору Д И Золотаревской за помощь при выполнении диссертационной работы

1,25 печ л__Змс 571_Тир 100 экз

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПОРГАУ-МСХАим К А Тимирязева 127550, Москва, ул Тимирязевская 44

Введение.

1. Состояние вопроса: воздействие движителей на почву и урожайность культур.

1.1. Современное состояние и перспективы развития технологий и средств механизации обработки почвы в Иране.

1.2. Исследования по воздействию на почву ходовых систем сельскохозяйственной техники в Росси.

1.3. Условия возделывания ячменя в различных условиях.

1.4. Влияние ходовых систем сельскохозяйственной техники на плотность почвы.

1.4.1. Исследований по влиянию ходовыми системами сельскохозяйственной техники на плотность и плодородие почвы.

1.5. Деформации почвы колесом машины.

1.5.1. Распределение давлений колесных движителей на почву.

1.6. Агрофизические показатели почв.

1.6.1. Сопротивление почвы различным деформациям.

1.6.2. Напряженно-деформированное состояние и критерии прочности почвы.

Цели и задачи исследования.

2. Теоретическое обоснование процесса деформирования и уплотнения почвы колесными движителями мобильных машин.

2.1. Физико-механические свойства почв определяющее реологическое уравнение для уплотняющихся почв.

2.2. Закономерности деформирования эластичных тракторных колес и их математическое моделирование.

2.3. Контактные напряжения и деформации почвы при качении эластичных колес по уплотняющейся почве.

2.4. Равнодействующая распределенных по контактной поверхности элементарных вертикальных реакций почвы.

2.5. Контактные напряжения и деформации в шине при качении колеса по почве.

2.6. Закономерности изменения плотности почвы по глубине.

2.7. Деформированное состояние и уплотнение почвы на различной глубине.

2.8. Смещения почвы в течение времени воздействия колеса.

2.8.1. Смещения почвы с постоянной по глубине начальной плотностью.

2.8.2. Смещения почвы при линейной зависимости начальной плотности почвы от глубины.

2.8.3. Смещения почвы при кусочно-линейной зависимости начальной плотности почвы от глубины.

2.9. Глубина распространения деформации сжатия почвы, приведенный радиус и углы контакта эластичного колеса с почвой.

2.10. Остаточные смещения почвы.

2.11. Коэффициент пропорциональности Куп коэффициент уплотнения почвы).

2.12. Изменения плотности почвы по глубине после прохода колеса.

Выводы по главе 2.

3. Программы и методики экспериментальных исследований.

3.1. Программа исследований.

3.2. Методика проведения лабораторных испытаний в почвенном канале.

3.2.1. Методика определения напряжений в почве.

3.2.2. Методики определения физических характеристик почвы.

3.3. Методика проведения экспериментов по уплотняющему воздействию на почву и сопротивлению движению трактора НАТИ - 04 с резиноармированной гусеницей.

3.3.1. Методика проведения экспериментов по уплотняющему воздействию трактора на почву.

3.3.2. Методика проведения экспериментов по определению сопротивления передвижению трактора НАТИ - 04.

3.4. Методика исследования деформации почвы колесами трактора и уплотняющего воздействия на вязкоупругие почвы колесных тракторов и машинотракторных агрегатов.

3.5. Методика исследований взаимодействия жесткого колеса с вязкоупругими почвами при последовательных проходах по одному следу.

3.6. Определение уплотнения почвы движителями трактора при возделывании ярового ячменя.

Выводы по главе 3.

4. Результаты экспериментальных исследований уплотнения почвы ходовыми системами мобильной техники и пути его снижения.

4.1. Результаты статистической обработки полученных данных в канале почвы.

4.2. Результаты уплотняющего воздействия движителя трактора НАТИ-04 на почву.

4.2.1. Результаты оценки коэффициента сопротивления передвижению трактора НАТИ-04.

4.3. Результаты и анализ статистической обработки экспериментальных данных по уплотнению почвы при воздействии колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники.

4.4. Результаты обработки экспериментальных данных взаимодействия жесткого колеса с грунтом при последовательных проходах по одному следу.

4.5. Результаты анализа полученных данных по уплотнению почвы движителями трактора кл. 1,4 при возделывании ярового ячменя.

4.6. Экономическая эффективность мероприятий по снижению уплотняющих воздействий на почву.

Выводы по главе 4.

I Одним из важных факторов, ограничивающих рост и урожайность сельскохозяйственных культур, является избыточное уплотнение почвы. Одним из основных направлений повышения эффективности производства в растениеводстве является комплексная механизация технологических процессов и внедрение передовых технологий с использованием универсальных и экологичных машин, оптимальных параметров. Однако, использование на полях тяжёлой техники, ведёт к * переуплотнению почвы, снижает её плодородие и, как следствие, резко понижает урожайность сельскохозяйственных культур.

Необходимость повышения уровня состояния сельскохозяйственного производства выдвигает в число наиболее актуальных проблему улучшения показателей работы ходовых систем мобильной колесной сельскохозяйственной техники - тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин, имеющих собственные движители. Решение этой проблемы включает в себя решение составляющих её проблем: снижения уплотняющего воздействия на почву колесных тракторов до допустимого уровня, уменьшения сопротивления движению машин по почве, повышения тяго-сцепных свойств тракторов и др.

В связи с необходимостью разработки комплекса мер, направленных на сохранение плодородия почв, работа, проводимая по указанной проблеме, является весьма актуальной.

Основными направлениями повышения производства в сельском хозяйстве являются новые эффективные ресурсо- и энергосберегающие технологии, новая, экологичная и высоко производительная техника.

В настоящее время проблема использования новой техники не сбалансирована с учетом экологических факторов, например, по допустимому давлению на почву. Для высокопроизводительной работы необходима энергонасыщенная, многопрофильная сельскохозяйственная техника, которую можно использовать при проведении различных технологических операций, не нарушая экологии окружающей среды [11, 15, 30,34,39, 63,82, 84,94,103].

Основываясь на методологических принципах, заложенных В.П. Горячкиным (полезности, экологической безопасности и экономической эффективности) [15], в работе предлагается решение этих задач.

Работа выполнялась на кафедрах «Сельскохозяйственные машины», «Тракторы, автомобили и эксплуатация МТП», «Высшая математика» РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Тракторы, автомобили и эксплуатация МТП» и на полевой опытной станции РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева в Москве.

Автор выражает благодарность научному консультанту доктору технических наук, профессору Д.И. Золотаревской за консультации и помощь в подготовке теоретической части работы, за практические советы и помощь в подготовке и проведении полевого эксперимента.

Цель исследования заключалась в разработке и реализации мероприятий по повышению эффективности сельскохозяйственного производства, на основе использования перспективных технологий возделывания зерновых культур при использовании высоко производительных, экологически безопасных машин, и обоснование методов расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей, основанных на результатах исследований процессов деформирования во времени почв и эластичных колес, а также разработке рекомендаций по снижению уплотняющего воздействия на почву тракторов.

Основными задачами исследования являются:

- Обосновать эксплуатационные факторы использования системы машин, обеспечивающих щадящий экологический режим воздействия на почву;

- Выявить уплотнение почвы от воздействия ходовых систем машин с тракторами кл. 1,4 и его влияние на урожайность зерновых культур (на примере ячменя);

- Установить зависимости между тяговым усилием, напряжениями и деформациями при воздействии ходовых систем тракторов на почву;

- Выявить закономерности уплотняющего воздействия колес тракторов и с.-х. машин на вязкоупругие свойстве почвы.

Общие выводы

1. Разработана математическая модель процесса деформации почвы с учетом ее вязкоупругих свойств, колесом с пневматической шиной, позволяющая для заданных условий движения колеса по почве, производить расчеты характеристик деформационно-напряженного состояния и плотности почвы после прохода колеса.

2. Для оценки уплотняющего воздействия на почву движителей мобильных колесных машин предложено использовать следующие основные показатели: приращение плотности почвы на различной глубине после прохода машины, остаточная глубина колеи, глубина распространения деформации сжатия почвы, которые, в отличие от принятых в настоящее время (максимальное давление колесного движителя на почву и нормальное напряжение в почве на глубине 0,5 м), позволяют непосредственно и более полно характеризовать свойства почвы, влияющие на ее плодородие.

3. Показатели уплотняющего воздействия колесных машин на почву предложено определять расчетным путем по предложенной методике, которую позволяет реализовать разработанная нами компьютерная программа. Предложенная методика расчета и реализующая ее компьютерные программы могут быть использованы для прогнозирования уплотняющего воздействия на почву колесных сельскохозяйственных тракторов и для оценки эффективности различных мер, предлагаемых для его снижения.

4. Получено уравнение регрессии (4.3), позволяющее найти функцию отклика а в зависимости от натуральных значений факторов (V, в, Р). Исследование показало, что при уменьшении скорости, увеличении вертикальной нагрузки на оси колес и давления воздуха в их шинах, напряжения в почве возрастают.

5. Получены экспериментальные данные, подтверждающие адекватность и достоинства моделирования закономерности сжатия исследовавшейся дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при качении колес дифференциальным уравнением (1). Найдены характеристики вязкоупругих свойств почвы. Нами получены и рекомендованы для расчетного определения характеристик £ и # исследованной почвы уравнения регрессии (4.8) и (4.9).

6. С ростом числа проходов колеса по одному следу (п) плотность почвы р—>рп, где рп - предельно возможная плотность почвы (неразрушенной структуры). Рост вертикальной динамической нагрузки на ось колеса значительно ускоряет процесс уплотнения почвы и приближения ее свойств к упругим.

7. В результате проходов трактора по почве происходит ее переуплотнение, вследствие чего снижаются густота всходов и урожайность ярового ячменя. При увеличении плотности почвы в следе после прохода движителя на 5-7 % во время посева и при уборке на 4 % густота всходов снижается на 10%, а урожайность ячменя - на 14%.

8. Применение на опытном поле РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева на возделывании ячменя машинно-тракторных агрегатов с трактором МТЗ-82, за счет использования шин с пониженным давлением воздуха позволило получить увеличение урожайности ячменя на 3,7 ц/га (на 14%). Экономический эффект при этом составляет 4440 руб/га.

1. Ашихмин В.П. Влияние ходовых систем тракторов на уплотнение дерново-подзолистых почв Северо-Востока Европейской части СССР, (на примере Кировской области) : Автореф. дис. на соиск. учен. степ, канд. с.-х. наук. -М.: ТСХА, 1983. 14 с.

2. Бахтин П. У. Физико-мехаенические и технологические свойства почв. М. Знание. 1971.

3. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность машина. - М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

4. Белковский В. Н., Пачев В. П., Яблоков Д. А. и др. Шины сверхнизкого давления. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1992. №3. с 38-39.

5. Белов Г. Д., Подолько А. П. Уплотнение почвы и урожайность зерновых. Минск. Урожай. 1985.

6. Белоусов Л.И., Партнов С.Б. Динамические свойства системы «Колесо-Грунт». Сб. научных трудов Белорус, с.-х. академии 1979. Вып. 62. С. 8-11.

7. Беляев В.И. Моделирование эксплуатационных показателей трактора с учетом системы взаимодействия «почва орудие - трансмиссия -двигатель». Повышение эффективности ремонта и эксплуатации с.-х. техники. 1988. С. 35-42.

8. Бондарев А.Г. Изменение физических свойств и плодородия Нечерноземья под действием ходовых систем. Механиз. и электриф. сельского хоз-ва. 1983. №5. С. 8-10.

9. Ю.Бондарев А.Г., Медведев В.В. Некоторые пути определения оптимальных параметров свойств почв. Тр. Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. М. 1980.

10. П.Бондарев А.Г., Сапожников П.М., Уткаева В.Ф. и др. О нормах допустимых давлений на почву в зависимости от ее физических свойств. // Воздействие движителей на почву. Тр. ВИМ. Т. 118. М. 1988. С. 46-57.

11. Владимиров А.И., Шподаренко И.П., Калиновский В.И. и др. Влияние типа движителей на уплотнение почвы и развитие растений по следу трактора. Совершенствование организации и технологии ремонта сельскохозяйственных машин. Тр. УСХА. 1982. С. 107-109.

12. Водяник И.И. Распределение давления тракторного колеса на почву. Механиз. и электриф. с. х-ва. 1981. №4. С. 44-46.

13. Н.Горячева И.Г., Исследования А. Ю. Ишлинского в области трения качения и их развитие // ПММ. 2003. Т. 67, вып. 4.

14. Горячкин В.П. Собрание сочинений в 3-х томах. М.: Колос, 1965.-Т.1 - 620 е., т.2 - 459 е., т.З - 384 с.

15. Горячева И. Г. Контактная задача качения вязко-упругого цилиндра по основанию из того же материала // ПММ. 1973. Т. 37, вып. 5.

16. ГОСТ 26953-86. Техника сельскохозяйственная мобильная. Методы определения воздействия движителей на почву.

17. ГОСТ 29955-86. Техника сельскохозяйственная мобильная. Нормы воздействия движителей на почву.

18. Груздев Ю. И. Оценка шин ведущих колес сельскохозяйственных тракторов с помощью безразмерных показателей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киров, 1972.

19. Грунтоведение / под редакцией Е. М. Сергеева М.: Изд-во МГУ, 1983.

20. Гячев Л. В., Прянишников В. И. Об оптимальных параметрах колесных МТА. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. №11.1979. С. 27-28.

21. Доспехов Б. А. Влияние ходовых систем тракторов на дерново-подзолистую почву. Вестник с.х. науки. №7,1979 г.

22. Денисов Н. Я. О природе деформаций глинистых пород. М.: Изд-во министерства речного флота, 1951.

23. Денисов Н. Я. О природе прочности глинистых пород. М.: ВОДГЕО. 1957.

24. Джура П.Н. Оценка различных методов определения давления гусеничных движителей на почву // Тр. ВИМ. Т. 118. М., 1988. С. 104-121.

25. ЗО.Захарченко А.Н., Ляско М.И., Пахунова Р.Н. и другие Влияние на урожайность ярового ячменя различных ходовых систем сельскохозяйственных тракторов Труды ЧИМЭСХ.

26. Совершенствование технологии и послеуборочной обработки зерновых культур. Челябинск, 1990.31 .Захарченко А.Н. Влияние скорости движения на напряженность рам сельскохозяйственных прицепов. Доклады МИИСП. Т. 8, в. 1, 1971.

27. Захарченко А.Н., Калинников В.В., Огородников H.A. Колесные тракторы. М., Колос, 1983.208 с.

28. Интернет, Влияние удобрений на урожай ячменя и картофеля.

29. Интернет,: http:// www.agri-jahad.org.

30. Интернет»: http:// www.amar.sci.or.ir.

31. Интернет,: http:// www.iranwheat.ir.

32. Ишлинский А. Ю. Прикладные задачи механики. Т. 1. Механика вязкопластических и не вполне упругих тел. М.: Наука, 1986.

33. Ишлинский А. Ю. Теория сопротивления перекатыванию (трение качению) и смежных явлений // Трение и износ в машинах. М. Л.: Изд-во АН СССР, 1940, Т. 2.

34. Ишлинский А. Ю. О проскальзывании в области контакта при трении качения // Изв. АН СССР. ОТН. 1956, №6.

35. Исследование системы движитель-почва. Сб. Науч. Тр. ВИМ. Т. 102. 1984. 179 С.

36. Кацыгин В. В., Кринко М.С., Мельников Е.С. и др. Рациональные параметры энергонасыщенных тракторов и машинно-тракторных агрегатов. Минск.: Урожай, 1978. с. 160.

37. Кашпура Б.И. Проектирование зональных систем машин // Вестн. с.-х. науки. 1979. №6. С. 91-97.

38. Киртбая Ю. К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1982.318 с.

39. Кленников Е. В. Исследование влияния некоторых эксплуатационных факторов на распределение напряжений в контакте и износ шин: Автореф. дис. канд. техн. наук. М. 1969.

40. Князьков В.Н. Исследование жесткостных и кинематических параметров автомобильной шины: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1979.

41. Колобов Г.Г. Исследование тяговых свойств тракторных пневматических шин: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1959.

42. Колтунов М. А. Ползучесть и релаксация. М.: Высшая школа. 1976.

43. Колчинский Ю. JL, Колчина JI. М. Опыт применения зарубежных технологий возделывания картофеля в России. М.: Информагротех, 1997.44 с.

44. Кононов A.M. Об агротехнической проходимости тракторов по почве. Совершенствование технологических процессов и рабочих органов сельскохозяйственных машин. Тр. УСХА. 212. киев, 1978. С. 54-56.

45. Кононов A.M., Гарбар В. А. Уплотнение почвы агрегатами. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1973, № 1.

46. Коновалов В. Г. Управляемость и устойчивость машинно-тракторных агрегатов. Пермь, 1969, стр. 439.

47. Кононов A.M., Ксеневич И.П. О воздействии ходовых систем тракторных агрегатов на почву // Тракторы и сельхозмашины. 1977. №4. С. 5-7.

48. Кравченко В.И. Некоторые вопросы прогнозирования уплотнения почв машинами // Влияние сельскохозяйственной техники на почву / Тр. Почвен. ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1981. С. 10-13.

49. Короткевич A.B. Зональная техника для интенсивных технологий // Сельское хозяйство Белоруссии, 1987.-№5, С. 18-19.

50. Кряжков В.М., Лопарев A.A. Методы снижения уплотняющего воздействия на почву движителей энергетических средств. Техника в сельском хозяйстве. 2003.- №1. с.7-10.

51. Ксеневич И.П., Гуськов В.В., Скойбеда А.Д. О системном методе прогнозирования параметров сельскохозяйственных агрегатов. Журнал "Тракторы и сельхозмашины" № 8,1976.

52. Ксеневич И. П., Скотников В. А., Ляско М. И. Ходовая система почва -урожай. М.: Агропромиздат, 1985.

53. Кулен. А., Куиперс. X., Современная земледельческая механика //Пер. С. англ. А. Э. Габриэляна М.; Агропромиздат, 1986- 349 с.

54. Кутьков Г. М., Амельченко П. А., Габай Е. В., Рославцев А. В. И др. Исследование модульного энерготехнологического средства. Тракторы и сельхоз. Машины. № 12. 1989.

55. Кушнарев A.C. Пупонин А.И. Матюк Н.С. Агротехнические приемы разуплотнения почв /Переуплотнение пахотных почв.-М. Наука, 1987.-с.158-166.

56. Лейбензон Л. С. Курс теории упругости. М. Л. ОГИЗ, 1947.

57. Львов Е.Д. Теория трактора. М. Машгиз, 1960. с. 252.

58. Липецкий Н.П. Влияние уплотнения почвы движителями тракторов на агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы на урожайность полевых культур: Автореферат. Дисс. Канд.с.-х. наук.-М., 1982.-24с.

59. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. М. Колос, 1970. 376 с.

60. Ляско М.И. Уплотняющее воздействие сельскохозяйственных тракторов и машин на почву и методы его оценки. Тракторы и сельхозмашины. 1982. №10. С. 7-11.

61. Маслов В. С., Климанов А. В. Уплотняющее воздействие ходовых систем на почвы Среднего Поволжья. Куйбышев, Куйбышевский СХИ, 1989.

62. Нугис Э.Ю. К методике оценки качественного уровня степени механического воздействия мобильных технических средств на почву. /Переуплотнение почв и пути его ликвидации/. Таллин, 1983. С.8-13.83.0рнатский Н. В. Механика грунтов. М. Изд-во МГУ. 1962.

63. Переуплотнение пахотных почв. Причины, следствия, пути уменьшения. Под ред. чл. кор. АН СССР В.А.Ковды. М. Наука. 1987.

64. Подолько А.П. Влияние уплотнения почвы движителями тракторов на агрофизические ее свойства и урожай ячменя : Автореф. дис. на соискание учен. степ. канд. техн. наук.- Жидино, 1978. с. 17.

65. Полетаев А. Ф. Основы теории сопротивления качению и тяги жесткого колеса по деформируемому основанию. М.: МАМИ, 1971.

66. Почвоведение / Под редакцией И. С. Кауричева. М.: Агропромиздат, 1989.

67. Пупонин А.И., Матюк Н.С., Русанов В.А. Комплектование посевных агрегатов с учетом снижения уплотнения почвы. Техника в сельском хозяйстве. 1990, №2. С. 53-54.

68. Пупонин А.И., Липецкий Н.П., Полев H.A. Влияние уплотнения почвы тракторами на урожайность с. -х. культур. Доклады ТСХА. Вып.234. М. 1977.

69. Пупонин А.И., Матюк Н.С.,Манолий Г.Г., Платонов И.Г. Депрессия урожая сельскохозяйственных культур при уплотнении почвы и приемы ее снижения. Сб. науч. трудов ВИМ. Воздействие движетелей на почву. Т. 118. М. 1988.

70. Пупонин А.И., Матюк Н.С., Русанов В.А. и др. Деформация дерново-подзолистой почвы ходовыми системами тракторов и урожай // Земледелие. 1981. №3. С. 22-24.

71. Пупонин А.И., Матюк Н.С., Липецкий Н.П., Манолий Г.Г. Эффективность агротехнических приемов снижения отрицательного действия тракторов на дерново-подзолистую почву / Сб. научных трудов ВИМ. 1984. Т. с. 128-135.

72. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.

73. Рабочев И.С., Бахтин П.У., Гавалов И.В. и др. Уменьшение отрицательного воздействия мобильных агрегатов на почву. Вестник с.-х. науки. 1979. №4. С. 90-94.

74. Рабочее И.С. и др. Уплотнение почвы ходовыми системами машин // Земледелие. №5.1978.

75. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972. С. 368.

76. Рекомендации по снижению уплотняющего воздействия ходовых систем мобильной сельскохозяйственной техники на почву. Государственный агропромышленный комитет Украинской ССР. Киев. Урожай. 1988. С. 40.

77. Ржаницын А. Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968.

78. Российский трактор: реальность и перспективы // Тракторы и сельскохозяйственные машиы. 2004, №5.

79. Рудельсон В.Г., Красный Ф.Л., Прокопец Е.А. и др. Опыт создания пневмогусеничного движителя с низким давлением на почву. Совершенствование организации и технологии ремонта сельскохозяйственных машин. Тр. УСХА. Киев, 1982. С. 114-116.

80. Русадзе Т. П. Исследование влияния тангенциальной жесткости и деформирования шины на нагруженность трансмиссии полноприводного грузового автомобиля.Автореф. дис. канд. техн. наук. Тбилиси, 1982.

81. Русанов В.А. Требования к технике. // Земледелие. 1987. №9.

82. Русанов В.А. Проблема переуплотнение почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: ВИМ, 1998. 368 е., илл.

83. Сапожников П.М. Физические параметры плодородия почв при антропогенных воздействиях. Автореф. Дис. д-ра с.-х. наук, М., 1994.-48 с.

84. Семов Д. С. Исследование силовых соотношений прямолинейно катящегося автомобильного колеса по твердой дороге: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1978.

85. Соколова В. А. Некоторые вопросы взаимодействия арочной шины с различными опорными поверхностями: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1965.

86. Соловейчик А.Г., Шевцов В.Г., Челозерцев В.А. и др. Уплотнение почвы трактором на сдвоенных шинах. Механиз. и электриф. сельского х-ва. 1977. № 5. С. 26.

87. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977.

88. Токушев Ж.Е. Теория и расчет орудий для глубокого рыхления плотных почв. М.: ИНФРА-М, 2003,300 с.

89. Третьяков О. Б. Исследование взаимодействия протектора автомобильных шин с твердой опорной поверхностью: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1972.

90. Федотов Б.Т. Оптимальные условия воздействия ходовых устройств машинных агрегатов на уплотнение почвы при возделывании картофеля. Автореф. Дис. Канд.с.-х. Наук. 1975.

91. Фирсов М.М. Планирование эксперимента при создании сельскохозяйственной техники. -М. ,Изд. МСХА, 1999. 130с.

92. Халлыев А., Аннакурбанов А., Аповов Н. Пути снижения воздействия ходовых систем сельскохозяйственной техники на почву. Сб. научн. тр. Туркм. СХИ. 1986. Т. 29, вып. 4. С. 5-10.

93. Ходаей Д. Интенсификация крошения почвы бороной путем возбуждения поперечных колебаний зубьев // Автореф. дис. канд. техн. наук, Москва, 2005, 23с.

94. Цытович Н. А. Механика фунтов. М.: Высшая школа. 1979.

95. Шельцын Н. А., Скуратовский М. П., Ляско М. И. и др. Испытания, оценка эффективности применения ходовых систем с резиноармированными гусеницами // Труды НАТИ.-1991.

96. Шептухов В.Н. Влияние проходов сельскохозяйственных машин по посевам на почву и урожай зерновых культур. Влияние сельскохозяйственной техники на почву. Тр. Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. М. 1981. С. 31-36.

97. Эйхлер X. Техническое обслуживание и ремонт тракторов с использованием диагностики в ГДР. Механизация и электрификация с.-х. 1986. №10. С. 63-64.

98. Юшин А.А., Евтенко В.Г., Благодатный Ю.М. Эффективность применения ходовых систем со сниженным уровнем воздействия на почву. Тр. ВИМ. 1988. Т. 118. С. 174-181.

99. Bishop J., Grimes D. Precision tillage effects on potato root and rubes production. Amer. Potato J. 1978. Vol. 55, №2. P. 65-71.

100. Carman K. Compaction characteristics of towed wheels on clay loam in a soil bin // J. Soil Tillage Res. 2002. Vol. 65, №1. P. 37-43.

101. Defossez P., Richard G. Model of soil compaction due to traffic and their evaluation // J. Soil Tillage Res. 2002. Vol. 67, №1. P. 41-64.

102. Fee R. Big equipment drives compaction deeper // Successful Farming. 1982. Vol. 84, № 5. p. 20-21.

103. Frost J. P. Soil compaction // Agricultural in Northern Ireland. 1984. Vol. 58, №11. P. 31-34.

104. Giles J. Soil compaction and crop growth // North Dakota Farm Research. 1983. Vol. 4, № 1. P. 34- 35.

105. Gore A. The poundign thets costing pounds. Arabbe Farming. 1976. V. 3. №9. P. 38-39.

106. House M. L., Powers W. L., Eisenhauer D. E. Spatial analysis of machine-wheel traffic effects on soil physical properties // J. Soil Sc. Soc. America. 2001. Vol. 65, №5. P. 76-84.

107. Richard G., Cousin I., Sillon J. F. Effect of compaction on the porosity of a silty soil //Europ. J. Soil Sc. 2001. Vol. 52, №1. P. 49-58.

108. Marshall E. A. Rolling contact with plastic deformation // J. Mech. Phys. Solids. 1968. Vol. 16, No. 4.

109. Marking S. Soil compaction presses profits // Soybean Digest. 1984. Vol. 44, №9. P. 8-10.

110. Thomas K. Soil compaction and soil tillage studies in agricultural soil mechanics //Doctoral thesis, Department of soil sciences. Uppsala, Sweden. 2004.

111. Way T. R., Erbach D. C., Bailey A. C. Soil displacement beneath an agricultural tractor drive tier // Journal of Terramechanics. 2005. Vol. 42, P. 35—46.

112. Zolotarevskaya D. I. Investigation and Calculation of the stressed-strained State and Compaction of viscoelastic disperse Media as a Result of relaxation Processes // Journal of Engineering Physics and Thermo physics. 2005. Vol. 78, №5.

113. Zolotarevskaya D. I. Mathematical Modeling of the Processes of Soil Deformation and Soil Compaction // Eurasian Soil Science. 2007. Vol. 40, №1. P. 37-46.