НОВЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ПОДЪЕМА ПОЧВЫ

рыхлении улучшает их агрегацию. Таким образом, описанный новый технологический принцип подъема почвы основан на приложении принципа агрегации почв. Защемленный и оторванный пласт силами сцепления между частицами почвы, с одной стороны, и силами трения почвы о поверхность дисков — с другой, при вращательном движении дисков поднимается вместе с ними до того момента, пока ие встретит препятствие, поставленное на пути почвы, в виде выталкивателя той или иной формы.

Зажатый пласт, следуя вместе с дисками, как бы наматывается на цилиндр с центром в оси дисков, вследствие чего внутренние слои пласта, соответствующие поверхности почвы, несколько сжимаются и скалываются, наружные же, соответствующие более глубоким слоям, растягиваются.

Приведенное описание схемы работы плоских дисков показывает принципиальное отличие ее от работы дисков в диско-

вых боронах и плугах.

Рис. 36. Дисковый подъемник почвы, состоящий из батареи плоских дисков, насаженных на общей оси. Начальный момент подъема влажной почвы.

Изучение процесса отрывания и подъема почвы плоскими дисками производилось инж. А. Д. Афанасьевым (4) в 1939 г: в лаборатории механической технологии почв Почвенного института им. Докучаева Академии Наук СССР, в последующие же годы — в лаборатории механики и механической технологии почв, организованной нами в 1940 г. в составе геолого-почвенного факультета МГУ. При этом, помимо исследования работы двух дисков разного диаметра, изучалась также работа батареи дисков, насаженных на общей оси (рис. 36). Экспериментальному изучению были подвергнуты следующие вопросы: Соотношение между глубиной погружения дисков в почву и шириной поднимаемого пласта почвы. Тяговое сопротивление дисков в сравнении с некоторыми рабочими органами сельскохозяйственных машин. Усилие, затрачиваемое на резание, отрывание и подъем

пласта почвы и на выталкивание защемленного пласта из дисков.

Результаты исследований по первому вопросу прсдстлплены графически иа рис. 37. Как видим, при низкой и, naooofxrr, nu

сокой влажности отношение              где а — глубина погруже

ния дисков и Ь — ширина отрываемого ими пласта почвы,

Рис.

Афанасьеву).

независимо от степени плотности почвы, меняется в пределах 0,4—0,8, т. е. при малой и, наоборот, чрезмерно большой влажности диски могут оторвать пласт шириной приблизительно равной половине глубины погружения дисков. При средней же и оптимальной влажности (для исследованной супесчаной срсд- неподзолистой почвы — 13,4 %) величина К определяется степенью плотности грунта, изменяясь в зависимости от плотности в пределах от 0,5 до 2,4.

Таким образом, и эффективность работы дискового подъем-

7 Д. Г. Виленский              97

ника тоже определяется в значительной мере состоянием влажности почвы во - время работы, так как при оптимальной влажности можно дать расстояние между дисками значительно более широкое и отрыв пласта производить с меньшей затратой усилий.

Измерения временного сопротивления почв сжатию, сдвигу и растяжению показывают, что наименьше усилий требует деформация растяжения (отрыва). Так, например, по Гологур- скому, временное сопротивление почвы сжатию в 5,6 и сдвигу в 1,15 раза превышает временное сопротивление растяжению (29).

По более нозым данным Жука и Рубина (46), сопротивление глинистой черноземной почвы растяжению (разрыву) в 13—17,5 раз меньше, чем сопротивление сжатию, в 7,9—9,5 раз меньше, чем сопротивление изгибу, и в 1,97 раз меньше, чем сопротивление сдвигу (срезу).

В работе дискового подъемника мы не имеем, конечно, деформацию растяжения в чистом виде, но одновременно также в небольшом размере деформации сжатия и сдвига. Прямые измерения тягового сопротивления при полевом испытании дискового подъемника с дисками диаметром 665 мм, при расстоянии 'между ними 12 см и средней нагрузке на диск 108,3 кг, дали следующие результаты (табл. 10).

Таблица 10

Результаты полевых испытаний дискового подъемника на Реутовской

МТС МккэвгкоЙ обл, 5 августа 1939 г.

Полученное удельное сопротивление для дисков — 0,35 — включает в себя, кроме резания и отрыва пласта, также до

полнительную работу на подъем пласта на высоту 45 см и выталкивание пласта из дисков. Раздельное определение усилий, затрачиваемых на резание, отрывание, подъем пласта и на выталкивание его дало для дисков диаметром 320 мм следующие результаты (см. табл. 11).

Таблица П

Пр имечание. Испытания в канале. Почва среднеподзолистая, супесчаная. Сопротивление вдавливанию штампа прибора Горячкина 5,5 кг/см2, влажность 14,1%.

Как видим, при простейшем выталкивателе, в форме поставленной на пути пласта плоской гребенки, усилие, затрачиваемое на выталкивание зажатого между дисками пласта почвы, составляет 50% всего усилия, затрачиваемого на работу дискового подъемника. Очевидно, должна быть принята такая конструкция выталкивателя, которая обеспечила бы минимальную затрату усилий на выталкивание пласта почвы.

Таблица 12
cellpadding="0">

7*

99

В целом силовой баланс описанного выше 6-дискового почвенного подъемника на основании данных полевых испытаний может быть охарактеризован следующим образом (см. табл. 12).

Применение этого нового принципа подъема и рыхления почвы позволяет предложить новое решение вопроса о способах предпосевной обработки почвы, внесения удобрений и посева. Схема конструкции соответствующих машин разработана нами совместно с инж. Л. Д. Афанасьевым. Детальное описание принципа и уже исследованных направлений его возможного применения будут даны в специальной работе.