Оценка механического воздействия почвообрабатывающих машин и орудий по изменению энергетического состояния почвенной влаги

• Autorzy: Alekseev V. V. , Maksimov I. I. , Kamiński J. R. , Kogut Z.

Warianty tytułu

EN

Estimation of mechanical impact of soil tilling machines and implements by variation in energy state of soil moisture

PL

Ocena mechanicznego oddziaływania narzędzi i maszyn uprawowych na zmiany stanu energetycznego wody glebowej

• Języki publikacji: RU

Abstrakty

EN

A method was developed to estimate mechanical impact of soil tilling machines by variations in energy state of soil moisture. The method makes use of thermodynamics laws. Integral parameters of compaction and aeration are obtained, which are defined as the ratio of variation of specific volumetric free energy of soil moisture before and after tilling to its initial value. Physical and mechanical properties of soil, such as hardness, plasticity, etc., depend, for each particular soil, on the amount of moisture in it. When compacting or aerating the soil, we, in terms of thermodynamics, extend work on changing the bond energy between mobile soil aggregates. The difference in bond energy before and after soil tilling shows the quantity of work delivered. This work characterizes a soil tilling implement when considering the process from power standpoint. The designed set of programs allows to map the fields in isoline values of free energy with the aim of natural resource conservation. The paper presents equations to calculate basic hydro-physical characteristics of soil and an integral parameter for estimation of implements by its variation. The results of the comparative studies have shown that in all areas the most effective is the unit T-25N + the experimental plow is the most effective, experimental harrows was a frontal needle harrow in all fields, among serial aggregates the most effective was the aggregate DT-75N + BZTS-1.0 , unit MTZ-82 + 1.0 KZK-kneaded soil and aggregate DT-75N + HCC-3.6 rolled without compacting.

PL

Opracowano metodę oceny mechanicznego oddziaływania narzędzi uprawowych na zmiany stanu energetycznego wody glebowej. Metodę oparto na zasadach termodynamiki. Opracowano całościowe wskaźniki zagęszczenia i spulchnienia, określające stosunki zmian jednostkowej, objętościowej, swobodnej energii Gibbsa wody glebowej do uprawy i po uprawie do jej wartości początkowej. Fizyczno-mechaniczne właściwości gleby, takie jak: zwięzłość, plastyczność itp., zależą od rodzaju gleby i jej wilgotności. Podczas spulchnienia lub zagęszczania gleby, w aspekcie termodynamicznym, wykonuje się pracę, którą zużywa się na zmianę energii wiązania między ruchomymi elementami glebowymi. Różnica energii wiązania po uprawie i przed uprawą przedstawia wartość pracy wykonanej na układzie. Praca ta charakteryzuje narzędzie uprawowe w analizie energetycznej procesu. Opracowany kompleksowy program umożliwia sporządzanie mapy modeli z izoliniami swobodnej energii w celu racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych. W pracy zamieszczono równania opisujące podstawową hydrofizyczną charakterystykę gleby i służące do obliczania sumarycznego parametru oceny narzędzia i jego zmian. Rezultaty przeprowadzonych badań porównawczych wykazały, że na wszystkich polach najbardziej efektywny jest agregat T-25N + eksperymentalny pług, z eksperymentalnych bron najbardziej efektywna na wszystkich polach była frontalna brona igłowa, z seryjnych agregatów najbardziej efektywny był agregat DT-75N + BZTS-1,0, agregat MTZ-82 + KZK-1,0 ugniatał glebę, a agregat DT-75N + RWK-3,6 wałował bez ugniatania.

Słowa kluczowe

EN

cultivation agregator; soil condition; tilling machine

PL

agregat uprawowy; maszyna uprawowa; stan gleby

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Problemy Inżynierii Rolniczej
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 24, nr 4
• Strony: 29--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Alekseev V. V.

• Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары, Россия

autor

Maksimov I. I.

• Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары, Россия

autor

Kamiński J. R.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych, Warszawa

autor

Kogut Z.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Mazowiecki Ośrodek Badawczy w Kłudzienku, 05-825 Grodzisk Mazowiecki, tel. [phone] wew. 111

Bibliografia

• ALEKSEEV V. V., SIROTKIN V. V., SIROTKIN V. M., MAKSIMOV I. I. 2001. Оценка воздействия сельскохозяйственной техники на почву по изменению свободной энергии Гиббса почвенной влаги. В: Актуальные проблемы сельскохозяйственного производства. Материалы межрегиональной научно – практической конференции, посвященной 70-летию ЧГСХА [Impact assessment agricultural machinery on soil from the point of view of the Gibbs free energy of soil water. In: The current problems of agricultural production]. Чебоксары. ЧГСХА с. 379-384.
• BARANOWSKI R. 1976. Tensjometr kapilarny i jego zastosowanie w badaniach potencjału wody glebowej [Capillary tensiometer and its application in investigations of the soil water potential]. Roczniki Gleboznawcze. T. 27. Nr 4 c. 19-28.
• BOLT G.H., FRISSEL M.J. 1960. Thermodynamic of soil moisture. North Central Journal of Agricultural Sciеnces. Vol. 8. No. 1 c. 361-374.
• KANAEV A. I. 2001. Управление системой «рабочие органы – почва» при обработке зяби с целью накопления почвенной влаги в условиях Заволжья [Control system «working bodies-soil» during the winter plowing in order to collect soil water in conditions Transvolga]. Министерство сельского хозяйства Российской федерации, Самарыйская государственная сельскохозяйственная академия. Самара. Парус. ISBN 5-88575-062-9 cc. 274.
• KOLLÁROVÁ K., KRAJČO J., PLAČO M., RUTKOWSKI K. 2007. Ocena zmienności przestrzennej wilgotności gleby na podstawie map konduktywności elektrycznej [Evaluation of soil spatial moisture pattern based on electric conductivity maps]. Inżynieria Rolnicza. Nr 6(94) c. 73-79.
• MATYASHIN YU. I., GRINCHUK I. M., NAUMOV L. G., MATYASHIN N. I. 1999. Теория и расчет ротационных почвообрабатывающих машин [Theory and calculations of rotating tillage machines]. Казань. Казанский государственный аграрный университет. Татарское книжне издательство сс. 186.
• RUTKOWSKI K., KOLLÁROVÁ K., KRAJČO J., PLAČO M. 2007. Ocena zmienności przestrzennej wilgotności gleby na podstawie map konduktywności elektrycznej. Część II [Assessment of soil moisture content spatial variability on the basis of electric conductivity maps]. Inżynieria Rolnicza. Nr 8(96) c. 225-232.
• SIROTKIN V. V., SIROTKIN V. M. 2001. Прикладная гидрофизика почв [Practical hydrophysics of soils]. Чебоксары. Издательство Чувашская государственная сельскохозяйственная академия. ISBN 5-7677-0512-7 сс. 252.
• SKIERUCHA W., SŁAWIŃSKI C., WILCZEK A., ŻYROMSKI A., BINIAK-PIERÓG M. 2012. Telemetryczny system pomiaru wilgotności gleby, działający w technice TDR [Telemetric system for the measurement of soil moisture based on the TDR technique]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 12. Z. 2(38) s. 257-267.
• TEBRUGGE F. 2001. Прямой посев: снижение затрат, охрана окружающей среды [Direct sowing: lower investments, protection of the environment]. Техника и оборудование для села. No. 9 c. 42-43.
• VORONIN A. D. 1990. Энергетическая концепция физического состояния почв [Energy koncept of the physical of the soil condition]. Почвоведение. No. 5 c. 7-19.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.