Определяем деформацию от движителя трактора по глубине пахотного слоя

В последние годы в мировой практике, как способ борьбы с переуплотнением почвы, прослеживается тенденция минимизации обработки почвы. В системе мер по защите почв большое значение придается разработке и внедрению почвозащитных технологий и комплексов противоэрозион-ных машин для возделывания сельскохозяйственных культур. Проведенные исследования показывают, что наиболее перспективным направлением в вопросах сохранения и воспроизводства плодородия почвы, борьбы с переуплотнением является использо- вание возможностей самой природы – использование в полевых севооборотах многолетних бобовых трав сидератов и применение механической обработки почвы. Одной из таких культур-сидератов может быть донник.

Опыт возделывания донника в Курганской области показал его преимущество перед другими культурами. Суть такой системы обработки (корнемеханическая обработка) заключается в том, что корни донника проникают в почву на глубину до 1,5 метров, при этом мощная, разветвленная, стержневая корневая система, пронизывая уплотненные слои почвы, разрыхляет их на всех горизонтах, а механические рабочие органы рыхлят почву в установленных по глубине пределах.

Для подтверждения плодотворного эффекта работы корневой системы донника нами разработана методика определения величины распространения деформации от движителей трактора по глубине пахотного слоя почвы по различным предшественникам. В качестве предшественников выбираются близко расположенные, однотипные по составу почв поля, например, черный пар, пшеница и донник. Затем, на каждом поле, произвольно выбирается участок размером 50 х 50 м. В пяти местах, по углам и в центре выбранного участка, делается по три почвенных разреза, в каждом из которых выделяются горизонты, соответственно, на глубине а ₁ = 10 см, а ₂ = 20 см, и а ₃ = 30 см. В каждый из горизонтов,

например на глубине а ₁ = 10 см, вбивается щуп 1 со встроенными в него датчиками. Движителем трактора, например, задним колесом 2, наиболее нагруженным, наезжаем на зону установленных датчиков, делаем остановку (рисунок 1).

Нагрузка от колеса через слой почвы передается на датчики, установившиеся значения на приборе принимаем за фактическое значение. Далее проводим замеры для соседних разрезов на глубине а ₂ и а ₃ . Аналогично проводим замеры в рамках данного поля в оставшихся четырех местах и на полях с другими предшественниками.

Для замера величины распространения деформации от движителей трактора по глубине пахотного слоя почвы на основе электрической тензометрии нами разработан прибор. В качестве основы прибора использован электронный безмен производства КНР марки Portable Electronic Scale фирмы WeiHeng, предназначенный для взвешивания грузов до 40 кг с максимальной погрешностью 20 г. Он представляет собой электронноизмерительный блок и механическую измерительную систему с тензорези-сторами. На рисунке 3 представлена конструкция механической измерительной системы, собранная из развернутых в линию штатных балок электронных безменов.

Данная система монтируется в корпус щупа, образованный из двух уголков.

Для уменьшения сопротивления и удобства ввода щупа в пахотный горизонт, одна сторона щупа заострена, вторая имеет плоский торец (рисунок 3).

При этом для восприятия нагрузки на правом краю балок установлена упорная пята, а отверстие у левого края используется для крепления к корпусу щупа. Проведенная дополнительная калибровка данной схемы показала достоверность измерения прибора.

Таким образом, разработанная методика и прибор позволят определить величину распространения деформации от движителей трактора по глубине пахотного слоя почвы по различным предшественникам и их влиянии на физико-механические свойства почвы.

1 – прибор для определения распространения деформации по глубине пахотного горизонта; 2 – колесо трактора; 3 – пахотный горизонт в разрезе.

Рисунок 1. Схема к определению распространения деформации по глубине пахотного горизонта

Рисунок 2. Механические измерительные системы в виде балок с тензорезисторами от электронных безменов Portable Electronic Scale

Рисунок 3. Прибор для определения измерения деформаций

В.Г. Чумаков, А.С. Архипов, Л.Ю. Копыленко, Л.Я. Чумакова, ФГБОУ ВО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева» f