STUDIES ON COMPRESSIVE AND TENSILE STRENGTH OF THE SOD-PODZOLIC SOIL

The most important element in the design of tillage machines is the assessment of the strength characteristics of undisturbed soils in the field. The aim of the reported study was to analyze the features of forming the strength limits of sod-podzolic soil of different granulometric composition for compression and stretching, depending on the absolute moisture content and the amount of plant residues. Complex research was carried out on the basis of Tver State Agricultural Academy using the author’s experimental equipment (Patent No 46361 of the Russian Federation). It was found that the greatest resistance to compression in all categories of farmland was characterized by sandy loam soils, where the value of the applied force was on average higher than that on relatively light loamy soils by 4.0…4.5 kPa (4.7…6.4%). At the same time, the tensile strength, on the contrary, was higher in light loamy soils-by 0.4…0.7 kPa (5.6…11.9%). The ranges of absolute moisture content that provide the maximum destructive compressing forces amounted to17…21% for light loamy soil for arable land; 20…22% for perennial grasses; 18…22% for hayfields; while for sandy loams these figures accounted for 17…19, 19…20, and 18…21%. The range of absolute moisture content, providing maximum tensile forces on loamy soil, amounted to 15…17% for arable land, 17…18% for perennial grasses, 18…20% for hayfields; in sandy loam soil, respectively, 14…16, 17…19, 18…20%, respectively. The increase in tensile forces for light loamy soils as compared to arable land was 1.3 kPa (21.5%) for perennial grass, 2.0 kPa (32.9%) for hayfield, 8.2 kPa (12.2%), 15.9 kPa (23.6%) for compressive forces, 1.4 kPa (26.5%), 2.2 kPa (40.3%) and 8.4 kPa (11.8%), 15.5 kPa (21.8%) for sandy loam, respectively. The identification of these patterns aims at expanding the original data on soil shear deformations necessary for the effective designing of working tools of tillage machines and units.

1. Ториков В.Е., Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. О физических параметрах суглинистой почвы // Земледелие. 2016. № 8. С. 19-21.

2. Панов И.М., Ветохин В.И. Современное состояние и перспективы развития земледельческой механики в свете трудов В.П. Горячкина // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина. 2008. № 2. С. 9-14.

3. Horton R., Horn R., Bachmann J., Peth S. Review of Essentials in Soil Physics: An introduction to Soil Processes, Functions, Structure and Mechanics. - Stuttgart, Germany. Schweizerbart Science Publishers, 2016. 391 pp.

4. Старовойтов С.И. Обоснование параметров почвообрабатывающих рабочих органов для обработки суглинистых почв: дис.. д.т.н. наук. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2018. 305 с.

5. Ахметшин Т.Ф. Влияние геометрических параметров почвообрабатывающих деталей на степень деформации почвы // Известия Оренбургского ГАУ 2014. № 1. С. 50-53.

6. Пигулевский М.Х. Основы и методы изучения физико-химических свойств почвы. Л.: ЛОВИУАА ВАСХ-НИЛ, 1936. 145 с.

7. Кленин Н.И. Исследование процесса смятия почвы твёрдыми телами: автореф. дис.. к.т.н. М.: Московский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, 1960. 22 с.

8. Горячкин В.П. Собрание сочинений. М.: Колос, 1968. Т. 1. 720 с.

9. McKyes E. Agricultural Engineering Soil Mechanics. -Elsevier Science B.V, 1989. 305 р.

10. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв. К.: Феникс, 2008. 266 с.

11. Щиров В.Н., Пархоменко Г.Г. Проектирование рабочих органов для рыхления почвы с использованием деформаций растяжения // Вестник АПК Ставрополья. 2016. № 3(23). С. 57-62.

12. Нестяк В.С., Мамбеталин К.Т. Механико-технологические аспекты энергетики обработки почвы // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2011. № 11(85). С. 106-110.

13. Степанюк А.А. Улучшение мелиоративного состояния осушенных минеральных оглеенных почв западного Полесья Украины желобоподобным рыхлителем // Вестник Брестского государственного технического университета. 2013. № 2. С. 27-30.

14. Ковалев Н.Н., Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства). М.: ИК «Родник», журнал «Аграрная Россия», 1998. 208 с.

15. Устройство для определения прочностных свойств почв в полевых условиях: патент № 46361 РФ / В.В. Сафонов, В.В. Голубев, А.В. Сергеев; заяв.: 2004137623/22 от 23.12.2004, опубл. 27.06.2005.

16. ГОСТ 20915-2011 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. М.: Стандартинформ, 2013. 27 с.