Study of the mechanism of rut formation during wheel movement in the soil

Abstract

Інтенсифікація обробітку ґрунту з широким застосуванням сільськогосподарської техніки і багаторазові проходження техніки призводять до переущільнення ґрунту і погіршення умов вирощування сільськогосподарських культур. Найбільш широко в сучасній агротехніці використовується колісна техніка. В роботі досліджується напружений стан ґрунту і механізм утворення колії при русі колеса в ґрунті. Для експериментальних досліджень доцільним є представлення ґрунту як суцільного деформованого середовища, що має властивості пружності, в’язкості і пластичності. При дослідженнях застосовувалися метод скінчених елементів за допомогою програмного комплексу FEMAP with NX NASTRAN та метод фотопружності з використанням поляризаційно-проекційної установки ППУ-7. В якості оптично чутливого матеріалу використовувались епоксидна смола ЕД-6 отверджена метилтетрагідрофталевим ангідридом. Встановлено, що при русі колеса в ґрунті ґрунтовий потік, який набігає на колесо розділяється на дві частини. У верхній частині де переважають дотичні напруження відбувається зсув ґрунту і його накопичення перед колесом у вигляді наросту внаслідок бульдозерного ефекту. Нижче цього рівня, там де переважають нормальні напруження відбувається ущільнення ґрунту, тобто утворюється певне ущільнене ядро, частинки якого поступово переміщуються під колесо.