ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ЭНЕРГОЕМКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ПОЧВ

Аннотация

Введение. Важным элементам интенсификации сельскохозяйственного производства является рациональное использование земельных ресурсов, создание прочной кормовой базы животноводства, повышая плодородия низкопродуктивных земель. Эффективное осуществление связано освоением солонцовых почв с максимальным использованием естественного плодородия. Материалы и методы. Применение орудий для обработки обычных почв без учета специфических особенностей солонцов зачастую приводит к «порче» земли, т.е. к снижению ее естественного плодородия. При коренном улучшении лугов и пастбищ необходимо учесть разнообразие внутри каждой зоны физико-механических и водно-физических свойств солонцов и их отличия от зональных. Для определения физических постоянных  (модуль деформации Е, модуль сдвига G и коэффициент Пуассона m), изучения  закономерности изменения энергоемкости разрушения от скорости и направления действия, угла заточки деформатора столбы солонцов подвергались к сжатию на специальной установке по испытанию почвы на сдвиг, сдвигу и удару на маятниковом и специальном копрах.

Результаты исследования и обсуждение. Величины коэффициента Пуассона, модулей деформации и сдвига зависят от влажности. С увеличением влажности модули деформации и сдвига уменьшаются по гиперболической зависимости, коэффициента Пуассона возрастает. Наименьшая энергоемкость разрушения столба при статических и динамических нагрузках наблюдалась при воздействий вдоль оси «снизу», несколько выше «сверху» и наибольшая «поперек» столба. Клиновидная форма ударника наиболее эффективна, так как при этом величина удельной поверхностной энергии разрушения минимальна. С ростом скорости воздействия ударника на почву увеличивается величина вновь образованной поверхности разрушенного образца и наоборот.

Заключение. При оптимальной влажности 18…25%  для солонцового горизонта почвы m=0,25…0,42, Е=14,0…2,6мПа, G=5,6…1,0 мПа; при относительной влажности 10…15% в почве проявляются в основном хрупкие свойства, так как m®min, Е,G®max, а при влажности 30…35% - пластичные, m®max, Е,G®min. При статической нагрузке предельное усилие разрушения снизу ниже почти на 50%, а при динамической нагрузке удельная работа ниже почти в два раза, чем при разрушении столба «поперек». Наименьшая энергоемкость наблюдается у ножей с углом заточки не менее 40⁰. Для рабочих органов ударного типа рациональной является клиновидная форма и скорость воздействия свыше 4.5 м/с.