Bränsleförbrukning, maskin- och arbetskostnader medför höga kostnader för jordbearbetningen i ett lantbruksföretag. I ett projekt höstarna 2001 och 2002 studerades energiåtgången och dragkraftbehovet för olika redskap på en lätt och en styv jord under blöta, fuktiga och torra bearbetningsförhållanden. Även aggregatstorleksfördelningen och energibehovet för sönderdelning mättes. Redskapen som jämfördes var plog, kultivator och tallriksredskap. Tre olika hastigheter jämfördes och för plogen och kultivatorn även tre olika bearbetningsdjup. För att får ett mått på jordens hållfasthet användes en penetrometer och ett s.k. vingborr. Traktorn som användes vid mätningarna var en Valmet 6600 på 100 hk som hade utrustning för bränslemätning. Med hjälp av denna kunde en effekt motsvarande effekten på kraftuttaget räknas fram för varje bearbetningsmoment och detta antogs motsvara drivhjulseffekten. Genom att ta hänsyn till effektförluster på grund av slirning och rullningsmotstånd räknades den nyttiga "dragkrokseffekten" ut. Det genomsnittliga verkliga bearbetningsdjupet för de olika redskapen kunde beräknas genom att mäta skrymdensiteten samt väga den bearbetade jorden. Utifrån det verkliga bearbetningsdjupet och effektmätningarna kunde energibehovet per kg bearbetad jord, samt det specifika dragkraftbehovet räknas ut. Det senare definieras som kraften per bearbetad tvärsnittsarea (kN m⁻²), eller energiåtgång per bearbetad jordvolym. Efter sållning av jorden kunde också sammanlagda partikelytan och energibehovet för sönderdelning beräknas (J m⁻²). Det specifika dragkraftbehovet var lägst för plogen och högst för kultivatorn, och minskade med ökad vattenhalt. Energibehovet för sönderdelning var lägst under fuktiga förhållanden för samtliga redskap och tallriksredskapet var det redskap som uppnådde högst sönderdelning i förhållande till tillförd energi. Både det specifika dragkraftbehovet och sönderdelningsenergin blev lägre på den lättare jorden. För kultivatorn ökade det specifika dragkraftbehovet med bearbetningsdjupet, medan dragkraftbehovet för plöjning inte påverkades av bearbetningsdjupet. Detta kan delvis förklaras av skillnader i redskapens geometri. Det fanns en tendens att det specifika dragkraftbehovet ökade med ökad hastighet. Detta var tydligast för plöjning på den lättare jorden. Dragkraftökningen kan förklaras av jordens ökade acceleration samt av att en ökad deformationshastighet ger en ökad hållfasthet hos jorden. Jordens hållfasthet och därmed även dragkraftbehovet skiljer sig mellan olika jordar och mellan olika vattenhaltsförhållanden. Jordens kohesion gav en god uppfattning om hållfastheten och dragkraftbehovet vid ett visst tillfälle och kunde lätt mätas i fält med ett vingborr. Penetrometern gav en dålig uppfattning om dragkraftbehovet. Plogen hade lägst specifikt dragkraftsbehov, men om hänsyn tas också till bearbetningsresultatet kan inget redskap entydigt pekas ut som det mest effektiva. Resultaten tyder på att bearbetning vid en vattenhalt nära eller strax under plasticitetsgränsen utgör den bästa kompromissen för att uppnå ett lågt dragkraftsbehov och ett gott bearbetningsresultat.
展开▼
机译:燃料消耗,机器和人工成本使农业公司的耕作成本很高。在2001年和2002年秋季的一个项目中,在潮湿,潮湿和干燥的工作条件下,在一块轻而刚性的土壤上研究了能源需求和不同机具的牵引需求。还测量了骨料的大小分布和分解所需的能量。被比较的工具是犁,耕地机和圆盘工具。比较了三种不同的速度,犁和耕机也有三种不同的加工深度。为了测量地球的强度,使用了一个渗透仪和一个所谓的机翼钻。测量中使用的拖拉机是100 hp Valmet 6600,带有燃料测量设备。借助于此,可以针对每个加工步骤计算与对动力输出的影响相对应的影响,并且假定这与驱动轮的影响相对应。考虑到由于打滑和滚动阻力引起的功率损耗,计算出有用的“牵引杆效应”。各种工具的平均实际工作深度可以通过测量处理后的土壤的堆积密度和重量来计算。根据实际工作深度和功率测量值,可以计算每公斤耕地的能量需求以及特定的牵引功率需求。后者定义为每加工横截面积的力(kNm²²),或每加工土壤体积的能量消耗。筛分土壤后,还可以计算出颗粒的总表面积和分解所需的能量(Jm²²)。犁的比牵引力要求最低,而中耕机的比牵引力要求最高,并随含水量的增加而降低。所有餐具在潮湿条件下分解所需的能量最低,而平板餐具则是相对于所提供的能量分解最高的工具。在较轻的地球上,比牵引力要求和分解能都降低了。对于中耕机,比牵引力要求随着加工深度的增加而增加,而犁耕的牵引力要求不受加工深度的影响。这可以部分通过机具几何形状的差异来解释。存在比牵引力需求随着速度增加而增加的趋势。这在较轻的土地上耕作最为明显。牵引力的增加可以通过地球加速度的增加以及变形率的增加使地球强度增加的事实来解释。在不同的土壤之间以及在不同的水条件下,土壤的强度以及对牵引力的需求都不同。地球的凝聚力很好地说明了强度和在某个点上的牵引力需求,并且可以使用翼钻在野外轻松地进行测量。渗透计对牵引的需求给出了一个不好的主意。犁的最低牵引力要求最低,但如果还考虑到加工结果,则无法明确地将机具识别为最有效的工具。结果表明,在水分含量接近或刚好低于塑性极限的情况下进行加工是实现低牵引力要求和良好加工结果的最佳折衷方案。
展开▼